Переломные моменты усложняют оценку сложных климатических моделей

Исследование, проведенное Роббином Бастиансеном и Анной фон дер Хейдт из Утрехтского университета (Нидерланды) и Питером Эшуином из Эксетерского университета (Великобритания), указывает, что точное определение равновесной климатической чувствительности в сложных климатических моделях может оставаться трудной задачей. Этот показатель используется для сравнения и оценки моделей и рассчитывается с использованием ограниченного набора данных относительно короткой симуляции. Однако такие результаты могут сильно недооценивать долгосрочное потепление, поскольку поздние климатические переломные моменты не могут быть исключены общепринятыми методами оценки равновесной климатической чувствительности. Работа является частью европейского проекта TiPES, посвященного переломным моментам в земной системе.

Равновесная климатическая чувствительность — ключевой показатель, определяемый как общий рост глобальной средней температуры после удвоения концентрации CO₂ в атмосфере. Поскольку достижение конечной равновесной температуры занимает тысячи лет, в современных климатических моделях, требующих месяцев расчетов на суперкомпьютерах для симуляции даже 150 лет, используют упрощенный метод. Он основан на экстраполяции данных после нескольких сотен лет моделирования.

Однако, как показано в исследовании «Климатический отклик и чувствительность: временные масштабы и поздние переломные моменты», опубликованном в Proceedings of the Royal Society A, эти методы могут давать сбой в простых моделях, а значит, быть неадекватными и для более сложных. Проблема в том, что в климатических системах возможен внезапный быстрый рост температуры даже после многих лет кажущейся стабильности. Поздний abrupt transition, такой как частичный коллапс ледникового щита или резкое опустынивание, может сильно повлиять на глобальную температуру, а текущие методы не способны оценить результирующее потепление.

«Мы показываем, что для уверенности в долгосрочном поведении современной глобальной климатической модели нет коротких путей, кроме проведения обширных симуляций. Если вы хотите знать окончательный температурный отклик на заданное количество CO₂, не будет простого, прямого и надежного способа определить это наверняка — даже в моделях», — поясняет Роббин Бастиансен.