Учёные улучшают «хрустальный шар» для более точных климатических прогнозов

Климатические модели используются для прогнозирования вероятной реакции климата на рост концентрации парниковых газов в ближайшие десятилетия. Этот временной масштаб критически важен для выполнения условий Парижского соглашения, поэтому необходимо постоянно совершенствовать такие модели для лучшего обоснования климатической политики.

«Климатические модели помогают осмыслить текущее состояние климата, понять, как он менялся в прошлом, и спрогнозировать последствия для будущего», — говорит доктор Дебби Розен из Университета Лидса. Политикам, как поясняет профессор Пьер Фридлингстайн из Университета Эксетера, необходимы две ключевые цифры: сколько углерода ещё можно выбросить, чтобы успеть сократить выбросы и удержать потепление в пределах 2 °C, и как быстро эти выбросы нужно сокращать. Эти цифры получают с помощью климатических моделей.

Новая модель, разработанная в рамках проекта CONSTRAIN, показала, что влияние антропогенного потепления можно отделить от естественного на гораздо более коротких временных масштабах, чем считалось ранее. Она также улучшит понимание того, насколько в конечном итоге потеплеет мир, если уровень CO₂ в атмосфере удвоится по сравнению с доиндустриальной эпохой. Эта информация поможет оценить, как различные сценарии сокращения выбросов повлияют на скорость глобального потепления в ближайшие 20 лет.

Учёт углеродного цикла и роли азота

Прогресс стал возможен с появлением моделей земной системы (Earth System Models, ESMs), которые интегрируют взаимодействие атмосферы, океанов, суши, льда и биосферы, включая движение углерода. «Теперь мы можем оценивать состояние климата при самых разных условиях», — отмечает Фридлингстайн. Однако учёным ещё предстоит полностью количественно оценить обратные связи в системе CO₂–углеродный цикл–климат. Проект 4C под его руководством как раз работает над снижением неопределённостей в этих моделях.

Ещё один важный шаг вперёд — учёт роли азота в наземном углеродном цикле, чем занимается проект CRESCENDO. Рост растений и, следовательно, поглощение CO₂ лесами ограничивается не только концентрацией CO₂, но и доступностью воды и, что особенно важно, азота. «Поскольку ESMs раньше не включали роль азота, наши оценки будущего поглощения углерода были предварительными», — говорит руководитель проекта Колин Джонс. Благодаря работе CRESCENDO многие модели теперь учитывают этот критический процесс, что делает прогнозы более реалистичными.

«Если наши климатические модели и показывают что-то наверняка, так это то, что любое действие лучше, чем полное бездействие», — резюмирует Фридлингстайн. По его словам, прогнозы учёных последние 30 лет сбываются, правительства договорились, и теперь пришло время действовать.