Энергетический бюджет Земли нарушен — вот как это нагревает климат

Климат нашей планеты определяется балансом между поступающей от Солнца энергией и уходящим в космос излучением. Этот баланс называется энергетическим бюджетом Земли. С 1980-х годов ученые измеряют его с помощью приборов на спутниках, в океанах и на земле. Когда приходящей энергии больше, чем уходящей, планета нагревается — именно это происходит сейчас из-за сокращения отражающих поверхностей (например, морского льда) и накопления парниковых газов в атмосфере.

В среднем планета получает 340.4 ватта солнечного света на квадратный метр. Из них около 99.9 ватт отражаются обратно в космос, а остальные 240.5 ватт поглощаются атмосферой и поверхностью. Почти вся поглощенная энергия переизлучается в космос, но крошечный остаток — 0.6 ватта на квадратный метр — накапливается, вызывая глобальное потепление. Этот дисбаланс связан с парниковыми газами, такими как CO₂, которые прозрачны для солнечного света, но задерживают инфракрасное излучение, идущее от поверхности.

Удвоение концентрации углекислого газа добавит примерно 3.7 ватта тепла на каждый квадратный метр планеты. По текущим темпам выбросов это удвоение по сравнению с доиндустриальным уровнем может произойти к середине века. Климатические расчеты показывают, что такое дополнительное тепло приведет к потеплению климата Земли примерно на 5 градусов по Фаренгейту (3 °C). Для предотвращения этого сценария необходима замена сжигания ископаемого топлива, основного источника выбросов парниковых газов, на другие формы энергии.