Моделирование показывает, что изменение радиации приводит к разрушению облаков, покрывающих океан

Облака в небе охлаждают планету, отражая солнечный свет и затеняя поверхность. Некоторые предлагают использовать этот рефлективный эффект для охлаждения планеты — концепция, известная как солнечная геоинженерия. Однако новое исследование, финансируемое NASA и NSF, показывает, что высокая концентрация парниковых газов, таких как CO₂, может разрушить ключевые облачные слои, что приведет к резкому потеплению.

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) и Калифорнийского технологического института смоделировали поведение слоисто-кучевых облаков над океаном, которые критически важны для отражения солнечной радиации. Эти облака существуют благодаря процессу длинноволнового радиационного охлаждения, когда их верхушки излучают энергию в виде инфракрасных волн. Высокие концентрации парниковых газов поглощают это инфракрасное излучение, нарушая естественный процесс охлаждения и стабильности облаков.

Используя метод крупновихревого моделирования (LES) и простую климатическую модель, исследователи изучили реакцию облаков на рост уровня CO₂. Результаты показали переломный момент: при достижении концентрации CO₂ около 1700 ppm (в четыре раза выше текущего уровня) смоделированные облака становились нестабильными и рассеивались. После этого, даже если уровень CO₂ снижался, облака не восстанавливались. В таком сценарии температура поверхности тропических морей (индикатор общего потепления) может резко возрасти на 5°C.

Исследование демонстрирует, что солнечная геоинженерия не является надежным решением для охлаждения планеты. Она может дать дополнительное время, но без решительного сокращения выбросов, после достижения критического порога, климатическая система может столкнуться с быстрым и необратимым потеплением из-за потери облачного покрова.