Ученые считают, что быстрый всплеск глобального потепления в основном обусловлен снижением планетарного альбедо.

2023 год установил ряд новых тревожных рекордов. Глобальная средняя температура также выросла почти на 1,5 градуса Цельсия выше доиндустриального уровня, что является еще одним климатическим рекордом.

Попытка определить причины этого оказалась сложной задачей для исследователей. В конце концов, учет последствий антропогенного воздействия, такого как накопление парниковых газов в атмосфере, погодного явления Эль-Ниньо и природных событий, таких как извержения вулканов, может объяснить большую часть потепления. Однако при этом все равно остается разрыв примерно в 0,2 градуса Цельсия, который так и не получил удовлетворительного объяснения.

В то время, как бытует мнение, что сельское хозяйство с его интенсивными системами растениеводства и животноводства, играет важную роль в изменении климата, группа ученых под руководством Института Альфреда Вегенера придерживается другой точки зрения. Они выдвигают свое версию объяснения повышения глобальной средней температуры: наша планета стала менее отражающей, поскольку некоторые типы облаков уменьшились. Работа опубликована в журнале Science.

«В дополнение к влиянию Эль-Ниньо и ожидаемому долгосрочному потеплению из-за антропогенных парниковых газов, уже обсуждались несколько других факторов, которые могли бы способствовать удивительно высоким глобальным средним температурам с 2023 года, — говорит доктор Хельге Гесслинг. – Это включает повышенную солнечную активность, большое количество водяного пара от извержения вулканов и так далее. Но если объединить все эти факторы, то потепление все равно составит 0,2 градуса Цельсия без явной причины».

Доктор Гесслинг из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (AWI), является главным автором нового исследования, в котором ученые определили еще один «источник» изменения климата. И это отнюдь не сельское хозяйство.

«В настоящее время «разрыв в объяснении» в 0,2 градуса Цельсия для 2023 года является одним из наиболее активно обсуждаемых вопросов в исследованиях климата», — говорит Гесслинг.

Стремясь восполнить этот пробел, специалисты по моделированию климата из AWI и Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) более подробно изучили спутниковые данные НАСА, а также собственные данные повторного анализа ECMWF, в которых ряд данных наблюдений объединяется со сложной моделью погоды.

В некоторых случаях данные относятся к 1940 году, что позволяет провести детальный анализ того, как менялись глобальный энергетический баланс и облачный покров на разных высотах.

«Наше внимание привлекло то, что в наборах данных NASA и ECMWF 2023 год выделялся как год с самым низким планетарным альбедо, — говорит соавтор исследования доктор Томас Раков из ECMWF. — Планетарное альбедо описывает процент поступающего солнечного излучения, которое отражается обратно в космос после всех взаимодействий с атмосферой и поверхностью Земли. Мы уже наблюдали небольшое снижение ранее. Данные указывают на то, что в 2023 году планетарное альбедо, возможно, было самым низким с 1940 года. Это ухудшило бы глобальное потепление и могло бы объяснить «недостающие» 0,2 градуса Цельсия. Но что вызвало это почти рекордное падение планетарного альбедо?».

Альбедо поверхности Земли снижается с 1970-х годов — отчасти из-за сокращения арктического снега и морского льда, что также означает меньшее количество белых областей, отражающих солнечный свет. С 2016 года это усугубляется сокращением морского льда в Антарктике.

«Однако наш анализ наборов данных показывает, что снижение альбедо поверхности в полярных регионах составляет всего около 15% от последнего снижения планетарного альбедо», — объясняет Гесслинг.

И альбедо также заметно снизилось в других местах. Чтобы рассчитать потенциальные эффекты этого сниженного альбедо, исследователи применили устоявшуюся модель энергетического бюджета, способную имитировать температурную реакцию сложных климатических моделей.

Что они обнаружили: без снижения альбедо с декабря 2020 года средняя температура в 2023 году была бы примерно на 0,23 градуса Цельсия ниже.

Одна тенденция, по-видимому, существенно повлияла на снижение планетарного альбедо: снижение облаков на низких высотах в северных средних широтах и ​​тропиках. В этом отношении особенно выделяется Атлантика, т. е. как раз тот самый регион, где в 2023 году были зафиксированы самые необычные температурные рекорды.

«Примечательно, что восточная часть Северной Атлантики, которая является одним из главных факторов последнего скачка глобальной средней температуры, характеризовалась существенным снижением облачности на малых высотах не только в 2023 году, но и — как и почти вся Атлантика — за последние 10 лет. Данные показывают, что облачность на малых высотах уменьшилась, в то время как на средних и больших высотах она уменьшилась незначительно, если уменьшилась вообще», — рассказал климатолог.

Тот факт, что за снижение альбедо отвечают в основном низкие облака, а не облака на больших высотах, имеет важные последствия. Облака на всех высотах отражают солнечный свет, создавая охлаждающий эффект. Но облака в высоких, холодных слоях атмосферы также создают согревающий эффект, поскольку они сохраняют тепло, излучаемое поверхностью, в атмосфере.

«По сути, это тот же эффект, что и у парниковых газов, — объясняет Гесслинг. — Но нижние облака не оказывают такого же эффекта. Если нижних облаков меньше, мы только теряем охлаждающий эффект, становясь теплее».

Но почему стало меньше низких облаков? Есть версия, что одним из факторов является более низкая концентрация антропогенных аэрозолей в атмосфере, особенно из-за более строгих правил использования судового топлива. Аэрозоли играют существенную роль в формировании облаков, а также сами отражают солнечный свет. Кроме того, могли внести свой вклад естественные колебания и обратная связь с океаном. Однако Гесслинг считает маловероятным, что этих факторов достаточно, и предлагает третий механизм: глобальное потепление само по себе сокращает количество низких облаков.

«Если значительная часть снижения альбедо действительно обусловлена ​​обратными связями между глобальным потеплением и низкой облачностью, как показывают некоторые климатические модели, то в будущем нам следует ожидать довольно интенсивного потепления. Мы можем стать свидетелями долгосрочного глобального потепления климата, превышающего 1,5 градуса Цельсия, раньше, чем ожидалось на сегодняшний день, и необходимость принятия мер по адаптации к последствиям будущих экстремальных погодных явлений станет еще более неотложной», — заключил он.

agroxxi.ru

Прогноз биржевых цен на 9 декабря 2024