צוות חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד, יחד עם עמית מהמכון הבינלאומי לניתוח מערכות יישומיות באוסטריה, יצר מודלים של מעבר קרינה - תחום בפיזיקה העוסק במעבר של קרינה אלקטרומגנטית, דרך תווך - כדי לסייע בהערכת שינויים בטמפרטורה העולמית בשנים הקרובות עקב התפרצות הר הגעש הונגה טונגה לפני שנה.
במחקר, שפורסם בכתב העת Nature Climate Change, הסבירו החוקרים כי ההשפעה של ההתפרצות העוצמתית שהובילה, כך על פי הסקר הגאולוגי של ארצות הברית לרעידת אדמה בעוצמה של 5.8, שבעקבותיה נוצרו גלי צונאמי בטונגה, בפיג'י, ונואטו ובסמואה האמריקנית, תהיה גדולה מספיק כדי להעלות את הטמפרטורות הממוצעות העולמיות באופן זמני מעל מגבלת העלייה של 1.5 מעלות צלזיוס עד סוף המאה ה-21, שנקבעה כחלק מהסכם פריז ב-2015.
ב-15 בינואר 2022, הר הגעש התת-ימי הונגה טונגה, הממוקם כ-30 ק"מ דרומית לאי פונואפו (Fonuafoʻou) שמשתייך לטונגה, התפרץ בעוצמה כזו, עד כדי כך שלא רק נשמעה בניו זילנד, השוכנת 2,383 ק"מ ממדינת האיים הקטנה, אלא גם הובילה לשליחת כמויות אדירות של אפר, גז ומים לאטמוספרה. בניגוד להתפרצויות גדולות אחרות, הפיצוץ הוולקני שלח כמויות אדירות של מים (146 טונות) לאטמוספרה, פעולה בעלת השפעה רבה על העלייה בטמפרטורות. מכיוון שהפיצוץ היה כל כך חזק, הרבה מהמים האלה עשו את דרכם עד לסטרטוספרה - שכבת האטמוספרה הנמצאת בין כ-12 לכ-53 ק"מ מעל פני כדור הארץ, מה שאומר שייקח שנים רבות עד שהם ירדו בחזרה לכדור הארץ.
במחקר החדש השתמשו החוקרים במודלים של מעבר קרינה כדי להעריך את ההשפעה שתהיה להתפרצות רבת העוצמה הזו אל תוך השכבה האמצעית באטמוספירת כדור הארץ (בין הטרופוספירה שמתחתיה למזוספירה שמעליה) על הטמפרטורה הגלובלית.
הם מצאו כי נרשם אפקט התחממות של 0.12 וואט למ"ר, זמן קצר לאחר הפיצוץ. לאחר מכן, הם השתמשו בנתונים מהמודל כקלט למודל אקלים סטנדרטי כדי לבצע הערכות לגבי עלייה ממוצעת של הטמפרטורה הגלובלית במהלך 10 השנים שלאחר ההתפרצות. החוקרים ביצעו את ההערכות שלהם לפי שני תרחישים: פליטה נמוכה ופליטת מתונה.
לפי שני התרחישים, ההערכות הראו כי קיים סיכוי מוגבר לכך שהטמפרטורות העולמיות הממוצעות יחרגו ממגבלת 1.5 מעלות צלזיוס בשנה נתונה, כשהתרחיש הראשון הראה סבירות לעלייה בטמפרטורות מ-50% ל-57%, בעוד שהתרחיש השני הראה שהטמפרטורה העולמית תעלה מסבירות של 60% ל-67%.
על כן, הציעו החוקרים כי אם העלייה בטמפרטורות תחצה את גבול 1.5 מעלות צלזיוס בשנים הקרובות, אין לראות בכך כישלון בלעדי של הקהילה העולמית, אלא גם אירוע שנבע כתוצאה מגורם טבעי. עם זאת, הם מדגישים כי אין לחדול מהמשך המאמצים העולמיים במטרה להפחית את פליטת גזי החממה המזהמים, אשר תורמים רבות למשבר האקלים.