Mengutip dari NASA Earth Observatory, letusan Gunung Tambora di Pulau Sumbawa, Indonesia, pada April 1815 adalah yang paling berdampak terhadap iklim global dalam sejarah yang tercatat. Abu dan partikel sulfur dioksida yang dimuntahkan ke stratosfer membentuk selubung yang menghalangi sinar Matahari mencapai permukaan Bumi, memicu pendinginan global yang kemudian dikenal sebagai "Tahun Tanpa Musim Panas" pada 1816. Di Eropa dan Amerika Utara, suhu musim panas turun drastis, gagal panen meluas, dan kelaparan melanda jutaan orang. Di beberapa wilayah, salju turun di tengah musim panas, dan tanaman mati sebelum sempat dipanen.

Letusan Krakatau pada 1883 menghasilkan dampak atmosferik yang tidak kalah luar biasa. Partikel abu halus yang terlempar hingga ketinggian lebih dari 80 kilometer menyebar ke seluruh stratosfer dan bertahan selama beberapa tahun. Menurut Britannica, fenomena ini menyebabkan langit sore di berbagai penjuru dunia berubah menjadi warna merah dan oranye yang tidak biasa selama berbulan-bulan setelah letusan, sebuah efek optis yang terdokumentasi dalam lukisan-lukisan sezaman dari berbagai negara.

Letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada 1991 menjadi contoh paling terukur dalam sejarah modern. Berdasarkan data yang dikutip Live Science, letusan ini melepaskan sekitar 20 juta ton sulfur dioksida ke stratosfer yang kemudian membentuk aerosol dan memantulkan sebagian radiasi matahari kembali ke luar angkasa. Hasilnya, suhu rata-rata global turun sekitar 0,5 derajat Celsius selama dua hingga tiga tahun berikutnya, sebuah angka yang cukup signifikan untuk dirasakan oleh sistem cuaca di seluruh dunia.

Mekanisme yang sama bekerja di balik ketiga letusan tersebut. Saat gunung berapi meletus dengan skala sangat besar, gas belerang yang dikeluarkan bereaksi dengan uap air di stratosfer membentuk tetesan asam sulfat yang sangat halus. Partikel-partikel ini terlalu kecil untuk jatuh kembali ke Bumi dengan cepat, sehingga tetap melayang di lapisan atas atmosfer dan bertindak seperti cermin yang memantulkan cahaya Matahari. Semakin besar volume gas yang dikeluarkan, semakin lama dan semakin luas dampak pendinginannya.

Pemahaman tentang pola ini menjadi dasar bagi para ilmuwan untuk memodelkan skenario perubahan iklim yang dipicu oleh faktor-faktor di luar aktivitas manusia. Rekam jejak letusan-letusan besar di masa lalu juga membantu para peneliti memahami seberapa rentan sistem iklim Bumi terhadap gangguan yang datang tiba-tiba dari dalam perut Bumi.