Ученые сходятся во мнении, что энергетический баланс Земли нарушен — из атмосферы планеты выходит меньше тепла, чем поступает. Однако недавнее исследование показало, что за последние 20 лет этот дисбаланс увеличился более чем в два раза, пишет «Вокруг света».
Группа исследователей из Исследовательского центра по изучению изменения климата Сиднейского университета, а также из Тулузского и Стокгольмского университетов Стивен Шервуд (Steven Sherwood), Бенуа Мейссиньяк (Benoit Meyssignac) и Торстен Маурицен (Thorsten Mauritsen) опубликовали свои выводы в издании The Conversation.
В середине 2000-х годов энергетический дисбаланс составлял около 0,6 Вт на квадратный метр (Вт/м2) в среднем. В последние годы этот показатель составлял около 1,3 Вт/м2. Это означает, что скорость накопления энергии вблизи поверхности планеты удвоилась.
Эти данные свидетельствуют о том, что в ближайшие годы изменение климата может ускориться.
Энергия входит, энергия выходит
Энергетический бюджет Земли работает примерно так же, как ваш банковский счет, на который поступают и с которого списываются деньги. Если вы сократите свои расходы, на вашем счете появятся деньги. Здесь энергия — это валюта.
Жизнь на Земле зависит от баланса между теплом, поступающим от Солнца, и теплом, уходящим от Земли. Этот баланс смещается в сторону.
Солнечная энергия достигает Земли и нагревает ее. Парниковые газы в атмосфере удерживают часть этой энергии. Но сжигание угля, нефти и газа привело к тому, что в атмосферу попало более двух триллионов тонн углекислого газа и других парниковых газов. Они удерживают все больше и больше тепла, не позволяя ему улетучиваться.
Часть этого дополнительного тепла нагревает сушу или растапливает морской лед, ледники и ледяные щиты. Но это лишь малая часть. Полностью 90% ушло в океаны из-за их огромной теплоемкости.
Земля естественным образом отдает тепло несколькими способами. Один из них — отражение поступающего тепла от облаков, снега и льда обратно в космос. Инфракрасное излучение также возвращается в космос.
С момента зарождения человеческой цивилизации и вплоть до прошлого века средняя температура на поверхности составляла около 14 °C. Из-за накопившегося энергетического дисбаланса средняя температура сейчас на 1,3–1,5 °C выше.
Дисбаланс быстро нарастает
Ученые отслеживают энергетический баланс двумя способами.
Во-первых, могут напрямую измерять тепло, исходящее от Солнца и уходящее в космос, с помощью чувствительных радиометров на спутниках-наблюдателях. Этот набор данных и его предшественники относятся к концу 1980-х годов.
Во-вторых, могут точно отслеживать накопление тепла в океанах и атмосфере, измеряя температуру. Тысячи плавучих роботов с 1990-х годов отслеживают температуру в Мировом океане. Оба метода показывают, что энергетический дисбаланс быстро растет.
Удвоение энергетического дисбаланса стало шоком, потому что сложные климатические модели, которые мы используем, в основном не предсказывали таких масштабных и быстрых изменений.
Как правило, модели прогнозируют менее половины изменений, которые мы наблюдаем в реальном мире.
Почему все так быстро изменилось?
У ученых пока нет полного объяснения. Но новое исследование предполагает, что изменения в облаках являются важным фактором.
В целом облака оказывают охлаждающее воздействие. Но площадь, покрытая белыми облаками с высокой отражающей способностью, сократилась, в то время как площадь беспорядочно расположенных облаков с меньшей отражающей способностью увеличилась.
Неясно, почему облака меняют свой цвет. Одним из возможных факторов может быть последствие успешных усилий по сокращению содержания серы в судовом топливе с 2020 года, поскольку сжигание более грязного топлива могло повлиять на цвет облаков. Однако ускоряющийся дисбаланс энергетического бюджета начался еще до этого изменения.
Естественные колебания в климатической системе, такие, как Тихоокеанское десятилетнее колебание, также могут играть свою роль. Наконец — и это самое тревожное, — изменения в облаках могут быть частью тенденции, вызванной самим глобальным потеплением, то есть положительной обратной связью с изменением климата.
Что это значит?
Эти данные свидетельствуют о том, что недавние экстремально жаркие годы не были единичными случаями, а могут отражать усиление потепления в ближайшие десять лет или дольше.
Это повысит вероятность более интенсивных климатических воздействий, таких, как аномальная жара, засухи и проливные дожди на суше, а также более интенсивные и продолжительные волны жары в море.
Этот дисбаланс может привести к более серьезным долгосрочным последствиям. Новое исследование показывает, что только те климатические модели, которые близки к реальным измерениям, имеют более высокую «климатическую чувствительность». Это означает, что эти модели предсказывают более сильное потепление в течение следующих нескольких десятилетий в сценариях, где выбросы не сокращаются быстро.
Однако мы пока не знаем, действуют ли другие факторы. Пока еще слишком рано говорить с уверенностью, что мы находимся на траектории высокой чувствительности.
План есть
Ученые всего мира давно знают, как решить эту проблему: прекратить сжигание ископаемого топлива и отказаться от деятельности человека, вызывающей выбросы, такой как вырубка лесов.
