Почему климатические модели недооценивают потепление в полярных регионах? Ответом могут быть «невидимые облака»
Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Сиднее обнаружили, что стратосферные облака над Арктикой могут объяснить расхождения между расчетным по климатическим моделям и фактически наблюдаемым полярным потеплением.
Средняя температура поверхности Земли резко возросла с начала промышленной революции, но эффект потепления на полюсах выражен еще сильнее. Существующие климатические модели учитывают усиленное нагревание в Арктике и Антарктике, но часто все же недооценивают масштабы этого потепления. Это особенно верно для климата миллионов лет назад, когда концентрации парниковых газов были очень высоки. Это представляет проблему, поскольку прогнозы будущего климата строятся на основе этих же моделей: если они не воспроизводят достаточного потепления для прошлого, мы можем недооценить полярное потепление — и связанные с ним риски, такие как таяние ледниковых щитов или вечной мерзлоты — для будущего.
Команда сосредоточилась на ключевом атмосферном элементе, отсутствующем в большинстве моделей — полярных стратосферных облаках. Исследование, опубликованное 7 ноября в журнале Nature Geoscience, показало, что они могут объяснить значительную часть недостающего потепления в моделях. «Это исследование показывает, что нам еще многое предстоит узнать о климате прошлого, настоящего и будущего», — говорит соавтор работы доктор Мартин Джакер из UNSW.
Полярные стратосферные облака формируются на очень больших высотах (15–25 км) и при крайне низких температурах над полюсами. Они действуют подобно парниковым газам, улавливая тепло, которое в противном случае ушло бы в космос, и прогревая поверхность Земли. Для проверки гипотезы о их влиянии команда использовала одну из немногих атмосферных моделей, включающих такие облака, для моделирования условий раннего эоцена (более 50 миллионов лет назад) — периода экстремального глобального потепления и отсутствия льда в Арктике.
Результаты показали, что повышенный уровень метана (CH₄) в эоцене привел к увеличению образования полярных стратосферных облаков. В определенных условиях локальное потепление поверхности из-за этих облаков достигало 7 °C в самые холодные зимние месяцы, что значительно сокращает разрыв между моделями и данными климатических архивов. Ключевым открытием также стало то, что для формирования облаков важна не только концентрация метана, но и расположение континентов, которое в эоцене отличалось от современного.
«Мы обнаружили, что стратосферные облака объясняют ускоренное потепление на полюсах, которое часто упускается в наших моделях, а это означает, что наши будущие прогнозы также могут быть недостаточно "теплыми"», — отмечает доктор Джакер. Однако хорошая новость заключается в том, что континентальная обстановка, благоприятствовавшая массовому образованию таких облаков в прошлом, на современной Земле отсутствует, поэтому столь значительного роста их количества в будущем не ожидается. Это исследование подчеркивает важность повышения детализации климатических моделей для понимания полной картины.