Насколько изменчивы температуры океана?

Климат Земли за последние 7000 лет, по-видимому, был более изменчивым, чем часто предполагается. К такому выводу пришло новое исследование, которое будет опубликовано на этой неделе в американском научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Ученые из Потсдамского института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца и Гарвардского университета показали, что температуры поверхности моря, реконструированные по климатическим архивам, изменяются на длительных временных масштабах гораздо сильнее, чем в моделях климата. Следствие: либо анализируемые архивы дают неточные температурные сигналы, либо тестируемые модели недооценивают региональные климатические колебания в недавней истории Земли.

Для реконструкции климатической истории необходимо изучать природные архивы, поскольку инструментальные измерения температуры океана ведутся всего около 150 лет. Ученые сравнили данные инструментальных измерений, кораллов и кернов морских осадков из разных регионов мира за период в 7000 лет, используя различные методы калибровки и фильтрации для сопоставления разнородных данных.

Исследователи установили, что естественные вариации температуры океана удивительно велики — и чем длительнее анализируемый период, тем сильнее колебания. Затем они протестировали около 20 климатических моделей. Результат: на масштабах в несколько лет данные и модели хорошо соответствуют друг другу, но на более длительных масштабах возникают расхождения, особенно в тропических регионах. На тысячелетнем масштабе традиционные климатические модели недооценивали реконструированные вариации температуры поверхности моря в 50 раз.

«По сути, есть только два объяснения, — говорит доктор Томас Лэппле из Института Альфренда Вегенера. — Либо климатические архивы не предоставляют надежных данных о температуре, либо климатические модели недооценивают изменчивость климата. Или в некоторой степени верно и то, и другое». Учитывая, что результаты основаны на множестве независимых архивов и выдерживают различные методы корректировки, Лэппле полагает, что проблема скорее в моделях.

«Похоже, нам придется пересмотреть в сторону увеличения прогнозы того, насколько климат может меняться в региональном масштабе, — предполагает Томас Лэппле. — Мы можем быть уверены, что глобальное потепление происходит. Но диапазон изменений, к которым мы движемся, может быть больше, чем мы обычно ожидали». Это связано с тем, что естественная изменчивость в сочетании с трендом потепления может работать в обоих направлениях на региональном уровне.

Для решения этой центральной проблемы прогнозирования будущего климата в Потсдаме уже около года работает междисциплинарная исследовательская группа «ECUS». «К сожалению, нам еще некоторое время придется жить с этой неопределенностью», — заключает ученый.