Модели климата прогнозируют все более жаркие годы — причина в облаках

Наша планета — чрезвычайно сложная система, в которой малейшие детали могут повлечь за собой глобальные последствия. Ученые уже не первый год пытаются отследить все возможные “взмахи крыльев бабочки” и понять, какие из них и в каком масштабе сыграют роль в глобальном изменении климата.

Каждый год модели обновляются, проводятся исследования и публикуются статьи. Перед каждый отчетом Межправительственной группы экспертом по изменению климата (IPSS) центры моделирования климата публикуют общую базу стандартных компьютерных симуляций.

И вот за последний год стал заметен новый тренд. Последние самые качественные модели оказались в среднем более чувствительными к CO2, “нагреваясь” сильнее, чем в прошлых версиях. В чем же причина?

Модели климата прогнозируют все более жаркие годы — причина в облаках

Чувствительность климата — самое обсуждаемая величина в науке о климате. Чаще всего используется следующее определение:

Чувствительность климата — это величина потепления при удваивании концентрации CO2 в атмосфере. При этом у планеты есть пара веков на то, чтобы достичь нового равновесия.

В климатических моделях эта чувствительность к климату не задается по умолчанию. Она становится результатом взаимодействия всех физических и химических процессов, которые учитываются в модели. То есть, если улучшается качество моделирования этих физических и химических процессов, то и чувствительность может измениться.

Чтобы понять, как менялись модели, Марк Зелинка и его коллеги из Ливерморской национальной лаборатории провели исследование, в котором сравнили поведение новых моделей с поведением моделей в прошлых версиях. В своем анализе они изучил модели 19 из 35 участвующих групп (не все еще выложили свои симуляции).

Чувствительность климата в этих моделях варьировалась (при удвоении CO2) от 1,8 °C до 5,6°C со средним значением 3,9°C. Последнее поколение моделей дает чувствительность 2,1–4,7°C со средним 3,3°C. Заметен небольшой рост нижнего значения. (Для контекста, уже несколько десятилетий лучшей оценкой считается 1,5–4,5°C, со средним 3°C.)

Как работают эти модели? Симуляции разбивают атмосферу на ячейки решетки, а затем моделируют атмосферу в каждой из этих ячеек. Чтобы понять причину повышения чувствительности модели, авторы “расшифровали” реакции модели на каждую ячейку.

В общем и целом новые модели реагировали на происходящее так же, как и прошлое поколение, за одним исключением. Низкая облачность начала вести себя по-другому.

Это важно, потому что низкие облака хорошо отражают солнечный свет, затеняя поверхность планеты и не давая ей нагреваться. Снижение количества таких облаков ускорит потепление. Новые исследования физики и химии облаков — в частности, обнаруженное спутниками обилие жидких капелек при низкой температуре — позволили экспертам обновить модели, что в итоге привело к повышению чувствительности климата.

В общем, новые модели не делают ничего противоестественного, что могло бы спровоцировать увеличение чувствительности климата. Их точность ученые еще проверят дополнительными исследованиями.

Кстати, такие модели — не единственный способ оценить чувствительность климата Земли. Немало интересного нам может рассказать и история нашей планеты. Лед полюсов хранит историю климатических изменений за сотни тысяч лет. Старейший добытый лед “помнит”, что происходило на планете 1,5 миллиона лет назад.

— 
Исследование по сравнению моделей проводилось Марком Зелинка из Ливерморской национальной лаборатории. Его статья была опубликована в
Geophysical Research Letters. https://doi.org/10.1029/2019GL085782
Источник:
Ars Technica.