Ученые объясняют, почему климатические модели не могут воспроизвести замедление глобального потепления в начале 2000-х годов

Новое исследование под руководством докторов Вэй и Цяо из Первого института океанографии Министерства природных ресурсов Китая оценивает, насколько новые модели CMIP6 способны воспроизвести наблюдаемое в начале 2000-х годов замедление глобального потепления. Работа показывает, что ключ к успешному моделированию и прогнозированию изменений температуры в ближайшей перспективе — корректное разделение и воспроизведение двух различных сигналов: антропогенного долгосрочного тренда потепления и естественной изменчивости, особенно на межгодовом, междекадном и многодекадном масштабах. Исследование было опубликовано в журнале SCIENCE CHINA Earth Sciences 15 апреля 2021 года.

После беспрецедентного потепления в последней четверти XX века рост глобальной температуры поверхности неожиданно замедлился в период 1998–2013 годов, несмотря на резкий рост выбросов парниковых газов. Это явление, известное как «пауза» или, точнее, замедление глобального потепления, бросило вызов существующему научному пониманию механизмов изменения температуры и стало одной из самых обсуждаемых проблем в климатических исследованиях и публичных дебатах.

Однако сложные и продвинутые климатические модели проекта CMIP5 не смогли воспроизвести это замедление. В период 1998–2013 годов модели в основном демонстрировали быстрый рост температуры, значительно отклоняющийся от наблюдаемого почти плоского тренда. Модели существенно завышали наблюдаемую скорость потепления. Как констатировалось в Пятом оценочном докладе МГЭИК (IPCC AR5): «Почти все исторические модели CMIP5 не воспроизводят наблюдаемую недавнюю паузу в потеплении».

С 2020 года постепенно стали доступны данные моделей следующего поколения CMIP6. Эти новые модели включают лучшее понимание механизмов изменения глобальной температуры, в частности более корректное описание физических процессов естественной изменчивости. От них ожидали успешного моделирования замедления потепления. По мере появления данных 28 новых моделей возникла необходимость проверить их способность воспроизвести этот феномен.

Сравнив шесть широко используемых наборов данных о глобальной температуре поверхности, исследовательская группа оценила работу 28 новых моделей CMIP6. Выяснилось, что большинство из них по-прежнему не могут воспроизвести замедление потепления, хотя и демонстрируют некоторые обнадеживающие улучшения по сравнению с моделями CMIP5.

Ученые также изучили возможные причины этой трудности. Они показали, что она связана с недостатками моделей в разделении и моделировании двух различных сигналов: антропогенного долгосрочного тренда потепления и/или трех ключевых типов естественной изменчивости на межгодовом, междекадном и многодекадном масштабах. Этот результат указывает на необходимость уделять больше внимания моделированию изменчивости на ключевых масштабах, учитывая её жизненно важную роль в модуляции скорости потепления. Работа дает важную основу для совершенствования моделирования и прогнозирования климатических изменений на ближайшие десятилетия.