|
Равновесная чувствительность климата
|
|
|
|
Изменение климата обычно обсуждается с точки зрения повышения температуры. Но ученые часто используют другой показатель, известный как "равновесная чувствительность климата". Это определяется как среднее глобальное потепление, вызванное удвоением уровня углекислого газа (CO2) в атмосфере в доиндустриальный период.
|
|
|
|
Мы используем этот показатель для описания диапазона потенциальных повышений температуры в более длительных временных масштабах и для сравнения того, насколько хорошо климатические модели воспроизводят наблюдаемое потепление.
|
|
|
|
Но прогнозируемый диапазон повышения температуры остается по-прежнему широким, где-то между 2°C и 5,5°C потепления, согласно оценкам нескольких поколений отчетов Межправительственной группы экспертов по изменению климата. И это несмотря на согласованные усилия по его сокращению.
|
|
|
|
Измерение долгосрочной чувствительности климата имеет решающее значение для будущих прогнозов, но мы уже наблюдаем последствия потепления во всем мире, проявляющиеся в экстремальных погодных условиях, даже на низком уровне. Мы утверждаем, что попытки свести реакцию Земли на изменение климата к одной цифре могут оказаться бесполезными.
|
|
|
|
|
|
|
Сохраняющаяся неопределенность может рассматриваться как неспособность климатических моделей прийти к правильному значению. Использование равновесной чувствительности климата в качестве показателя для "точного" прогнозирования степени потепления, ожидаемого от данного количества парниковых газов, в лучшем случае неоднозначно.
|
|
История чувствительности климата
|
|
|
|
Примерно за столетие до того, как в 1967 году были опубликованы первые расчетные оценки чувствительности климата Земли, шведский физик и лауреат Нобелевской премии 1903 года Сванте Август Аррениус первым оценил значения на уровне 4-6°C.
|
|
|
|
С момента первых попыток смоделировать земные системы сложность компьютерного моделирования постоянно возрастала. Первые модели моделировали только атмосферу, но со временем они стали включать в себя растительность, процессы в океане и морском льду.
|
|
|
|
Хотя каждый из этих дополнительных процессов, несомненно, полезен для понимания фундаментальной науки, он вносит неопределенность в реакцию моделей на потепление.
|
|
|
|
Действительно, учитывая уровень сложности (который отличается в разных моделях) и разрешающую способность некоторых современных моделей, неудивительно, что оценки чувствительности климата так сильно различаются.
|
|
Самоподдерживающиеся обратные связи
|
|
|
|
Обратные связи с климатом являются основой нашего аргумента в пользу того, что равновесная чувствительность климата плохо определена. Примером этого является взаимосвязь между объемом льда и отражательной способностью.
|
|
|
|
По мере таяния льда с высокой отражающей способностью на суше или на море обнажается подстилающая поверхность, и меньше солнечного света отражается обратно в космос. Это увеличивает степень потепления при определенном количестве парниковых газов. Это то, что ученые называют циклом положительной обратной связи.
|
|
|
|
Другая такая самоподдерживающаяся обратная связь касается потенциально серьезных последствий для климата, связанных с выбросом метана из тропических водно-болотных угодий и таянием вечной мерзлоты.
|
|
|
|
Атмосферные модели не могут учесть это в одиночку, и когда они объединяются с моделями ледяного покрова или морского льда, оценка чувствительности климата меняется.
|
|
Чрезмерные аргументы
|
|
|
|
При изучении некоторых недавних результатов моделирования климата быстро стало очевидно, что некоторые модели показывают, что диапазоны чувствительности к равновесному климату заметно выше, чем раньше.
|
|
|
|
В некоторых моделях это было связано с более масштабными обратными связями с самоусиливающимися облаками и представлением аэрозолей.
|
|
|
|
Было высказано некоторое сомнение в том, стоит ли доверять результатам, полученным с помощью этих моделей. Они считаются "слишком горячими".
|
|
|
|
Но мы считаем, что моделирование высокого равновесия все еще имеет ценность. Хотя мы не утверждаем, что они верны, они заставляют нас задуматься о том, что будет, если ситуация с очень высокой чувствительностью климата изменится, когда удвоение концентрации CO2 приведет к потеплению на 5°C или выше. Мы знаем, что это окажет разрушительное воздействие на нашу окружающую среду.
|
|
|
|
Некоторые считают, что высокая равновесная чувствительность климата в большей степени соответствует более теплому климату в прошлом, но другие сомневаются в этом.
|
|
|
|
Есть несколько причин, по которым прошлая чувствительность климата может отличаться от современных условий. Возможно, мы находимся в другой фазе орбитальных циклов Земли или нарушен баланс между вулканизмом и выветриванием.
|
|
|
|
Конечно, мы должны относиться ко всем научным результатам с осторожностью, но потенциальные выводы, полученные в отношении неопределенного будущего, имеют особое значение, когда изменение климата уже ощущается по всему миру.
|
|
Что делать дальше?
|
|
|
|
Мы постоянно совершенствуем наше понимание климата — как он менялся в прошлом и как, по нашему мнению, может измениться в будущем. Следовательно, равновесная чувствительность климата стала единственным решением, которое мы ищем в климатических моделях, хотя точное значение, возможно, никогда не будет известно.
|
|
|
|
Равновесная чувствительность климата, несомненно, является удобным способом составления прогнозов на будущее. Однако важно не слишком полагаться на идеализированную величину, поскольку ее полезность в качестве сравнительного показателя климатических моделей может создать ложное впечатление об отсутствии прогресса в понимании.
|
|
|
|
Здесь есть сходство с распространенным заблуждением о 50%-ной вероятности выпадения осадков в прогнозе погоды, которое часто неверно истолковывается как то, что синоптики не знают, будет дождь или нет.
|
|
|
|
Сообщение о неопределенности в прогнозах будущих климатических условий является "серьезной" проблемой. Но мы рискуем потерять представление о реакции земной системы, сосредоточившись на попытках согласовать климатические модели по одному показателю. Это не тот ответ, который нужен будущим поколениям.
|
|
|
|
Источник
|
