Изучение недавней истории Земли — ключ к прогнозированию глобальных температур

Новая оценка будущих глобальных температур на основе современных наблюдений должна учитывать различные характеристики каждого важного фактора недавних климатических изменений. К такому выводу пришло исследование NASA, опубликованное 14 декабря в журнале Nature Climate Change.

Для количественной оценки изменения климата ученым необходимо знать переходную реакцию климата (TCR) и равновесную чувствительность климата (ECS) Земли. Оба параметра представляют собой прогнозируемое изменение глобальной средней температуры поверхности в ответ на удвоение концентрации CO₂ в атмосфере, но на разных временных масштабах. TCR характеризует краткосрочные прогнозы (до века), а ECS — отдаленное будущее, когда вся климатическая система достигнет равновесия. Предыдущие оценки TCR и ECS, основанные на данных за последние 150 лет, часто полагались на упрощенные допущения при учете влияния факторов, отличных от CO₂, таких как аэрозоли или изменения в землепользовании.

Как отметил соавтор работы, климатолог Гэвин Шмидт, директор Института космических исследований имени Годдарда (GISS) NASA, проблема такого подхода в том, что он не учитывает индивидуальные региональные воздействия каждого из этих факторов. Впервые исследователям GISS удалось преодолеть это ограничение. Они рассчитали температурное влияние каждого фактора — парниковых газов, природных и антропогенных аэрозолей, озона и изменений землепользования — на основе исторических наблюдений с 1850 по 2005 год, используя масштабный ансамбль компьютерных моделей.

Анализ показал, что эти климатические факторы не ведут себя как CO₂, который распределен равномерно. Каждый из них имеет свой набор условий, влияющих на температурный отклик. Например, сульфатные аэрозоли, создающие охлаждающий эффект, в основном сосредоточены в Северном полушарии, где земная поверхность реагирует на атмосферные изменения быстрее, чем океан. Поскольку более ранние исследования не учитывали этот суммарный охлаждающий эффект для частей Северного полушария, прогнозы TCR и ECS оказывались заниженными. Это означает, что чувствительность климата Земли к CO₂ недооценивалась. Новые расчеты согласуются с исследованием GISS прошлого года, которое оценивает TCR в 1.7°C, что выше оценки МГЭИК в 1.0°C, основанной на более ранних работах.