Новое исследование определяет причины многодекадных изменений климата

Новая реконструкция изменения глобальной средней температуры поверхности за последние 2000 лет позволила определить основные причины климатических изменений в масштабе десятилетий. Анализ показывает, что текущая скорость потепления Земли, вызванная антропогенными выбросами парниковых газов, выше любой ранее наблюдаемой. Исследователи также установили, что взвешенные частицы от вулканических извержений были основной причиной нескольких кратких эпизодов глобального похолодания до середины XIX века.

Новая температурная реконструкция также в значительной степени согласуется с климатическими моделями, моделирующими тот же период. Учёные обнаружили соответствие для изменений температуры, вызванных идентифицируемыми факторами, такими как вулканические аэрозоли и парниковые газы, а также для случайных климатических колебаний, происходящих в тех же временных масштабах. Это говорит о том, что современные климатические модели точно отражают вклад различных факторов в глобальное изменение климата и способны правильно прогнозировать будущее потепление.

Исследовательская группа, включающая 19 участников проекта Past Global Changes (PAGES), использовала семь различных статистических методов для проведения реконструкции. Результаты опубликованы 24 июля 2019 года в журнале Nature Geoscience.

"Наши реконструкции похожи на диаграмму 'хоккейной клюшки' глобального изменения температуры, впервые восстановленную более двух десятилетий назад", — отметил профессор Майкл Эванс. "Благодаря работе сообщества PAGES у нас теперь гораздо больше данных. Результаты были последовательными независимо от метода реконструкции или случайно выбранного подмножества исходных данных".

Новая 2000-летняя реконструкция улучшает предыдущие работы за счёт использования наиболее детальной и комплексной базы данных. Этот набор данных, тщательно составленный исследователями PAGES, включает почти 700 отдельных общедоступных записей из источников, содержащих индикаторы прошлых температур, таких как долгоживущие деревья, рифообразующие кораллы, ледяные керны, морские и озёрные отложения.

Сравнивая новые реконструкции с существующими климатическими симуляциями, созданными с использованием климатических моделей CMIP5, команда смогла определить относительный вклад нескольких факторов в глобальную температуру с течением времени. К ним относятся естественные влияния, такие как колебания солнечной радиации и охлаждающий эффект частиц от вулканических извержений, а также антропогенное влияние выбросов парниковых газов.

Результаты показывают, что вулканическая активность была причиной вариаций примерно до 1850 года. После этого доминирующим фактором стали парниковые газы. Убрав эти влияния в анализе, исследователи также определили величину случайных изменений, которые нельзя связать с конкретной причиной. Реконструкции, основанные на данных команды, также согласуются с модельными симуляциями при оценке этих случайных изменений.

"Это согласие между реконструкциями на основе данных и симуляциями CMIP5 предполагает, что существующие климатические модели могут точно прогнозировать будущие изменения глобальной температуры на следующие несколько десятилетий", — считает Эванс. Однако эти симуляции сильно зависят от будущего выбора человечества, который трудно предсказать.