Как бы нам этого ни хотелось, неопределенность и изменение климата неразрывно связаны
Несмотря на десятилетия все более точных научных прогнозов потепления климата Земли, по-прежнему сохраняется значительная неопределенность в том, насколько сильным на самом деле окажется потепление. Ученые из Вашингтонского университета полагают, что эта неопределенность остается высокой из-за высокой чувствительности самой климатической системы к различным факторам, таким как увеличение парниковых газов или концентрации атмосферных аэрозолей.
Исследователи разработали теорию, которая показывает, что чем выше вероятность потепления климата, тем больше неопределенность в том, насколько сильным оно будет. Эта связь является фундаментальным свойством климатической системы. Теория, описанная в статье в журнале Science от 26 октября, помогает климатологам понять диапазон вероятностей от различных климатических обратных связей.
Уравнение, разработанное Джерардом Роу и Марсией Бейкер, позволяет моделировщикам учитывать встроенные неопределенности и получать значимые результаты после небольшого количества прогонов климатической модели, вместо тысяч симуляций. Удвоение концентрации CO₂ в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем (280 ppm) само по себе приведет к потеплению примерно на 2.2 °F (1.2 °C). Однако климатические обратные связи (например, увеличение содержания водяного пара в более теплой атмосфере) усилят этот эффект, и, согласно наиболее вероятному прогнозу, общее потепление может составить дополнительно до 5 °F (2.8 °C).
«Чувствительность к концентрации углекислого газа — это лишь одна из мер изменения климата, но стандартная», — отмечает Джерард Роу. Сегодня концентрация CO₂ составляет около 380 ppm, а к концу века может достичь 560–1000 ppm. Новое уравнение связывает вероятность потепления с неопределенностью в физических процессах, определяющих его масштаб.
«Загвоздка в том, что небольшие неопределенности в физических процессах усиливаются, превращаясь в большие неопределенности в климатическом отклике, и мы ничего не можем с этим поделать», — заявил Роу. Уравнение также показывает, что, хотя и маловероятны, возможны и гораздо более экстремальные изменения температуры — на 15 °F (~8.3 °C) или более. Стабилизация концентраций парниковых газов, а не их сокращение, все равно будет нести риск реализации этих высоких сценариев потепления.