Возможно, потепление уже изменило климат Земли. Климатические модели не могут объяснить жару 2023 года
Гэвин Шмидт пишет: «Когда я занял пост директора Института космических исследований Годдарда NASA, я унаследовал проект, который отслеживает изменения температуры с 1880 года. Используя этот кладезь данных, я делал прогнозы климата в начале каждого года, начиная с 2016. И предсказания были довольно точными, кроме 2023 года. Тревожно признать, что предсказать тепловую аномалию климатологи не смогли».
Комментарии ведущего климатолога очень тревожные.
В течение последних девяти месяцев средние температуры поверхности суши и моря каждый месяц превышали предыдущие рекорды почти на 0,2°C — огромный отрыв в планетарном масштабе. Общая тенденция потепления из-за увеличения выбросов парниковых газов довольно хорошо изучена, но внезапный всплеск тепла в 2023 года значительно превосходит прогнозы, сделанные статистическими климатическими моделями, основанными на прошлых наблюдениях. Было предложено много объяснений этого несоответствия, но ни одно из них не смогло примирить наши теории с тем, что произошло. Но вообще-то это такое остроумие на лестнице, нам нужны ни объяснения задним числом и устойчивый прогноз. А его-то как раз и нет.
Глобальные климатические условия год назад предполагали, что период рекордное потепление маловероятно. В начале 2023 года тропический Тихий океан вышел из трехлетнего периода Ла-Нинья — климатического явления, связанного с относительным охлаждением центральной и восточной части Тихого океана. Опираясь на прецеденты, когда подобные условия преобладали в начале года, несколько ученых-климатологов, в том числе и я, оценили вероятность того, что 2023 год окажется рекордно теплым, как 20%. Тепловой аномалии мы не ждали.
Дело не только в Эль-Ниньо
Эль-Ниньо — противоположность Ла-Нинья — вызывает потепление восточной тропической части Тихого океана. Такая погода установилась только во второй половине года, и нынешний период мягче, чем аналогичные явления в 1997–1998 и 2015–2016 годах.
Однако, начиная с марта прошлого года, температура поверхности моря в северной части Атлантического океана начала резко повышаться. К июню площадь морского льда вокруг Антарктиды была самой низкой за всю историю наблюдений. По сравнению со средним ледовым покровом в период с 1981 по 2010 год, здесь отсутствовал участок морского льда размером примерно с Аляску. Наблюдаемая температурная аномалия не только оказалась намного больше, чем ожидалось, но и начала проявляться за несколько месяцев до начала Эль-Ниньо. Так что ссылки на Эль-Ниньо, вообще-то, ничего не объясняют.
Что вызвало тепловую аномалию
Что же могло вызвать такой всплеск тепла? Уровни парниковых газов в атмосфере продолжают расти, но дополнительная нагрузка добавленная с 2022 года может привести к дальнейшему потеплению всего лишь на 0,02°C, а это в 10 меньше наблюдаемого роста температур.
Согласно другой теории на климат повлияло извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в январе 2022 года. Извержение с одной стороны должно иметь охлаждающий эффект от распыленных в атмосфере аэрозолей, но и согревающий — от выброса водяного пара в стратосферу.
Усиливается солнечная активность и приближается к максимуму 11-летнего цикла. Все это так.
Но все эти факторы объясняют потепление, самое большее, на несколько сотых градуса. Даже если учесть все правдоподобные объяснения расхождений между ожидаемыми и наблюдаемыми среднегодовыми температурами в 2023 году остается примерно 0,2°C — это разрыв между предыдущим и текущим годовым рекордом.
Есть еще один фактор, который может сыграть свою роль. В 2020 году новые правила потребовали от судоходной отрасли использовать более чистое топливо, снижающее выбросы серы. Соединения серы в атмосфере обладают отражательной способностью и влияют на некоторые свойства облаков, оказывая тем самым общий охлаждающий эффект. Предварительные оценки воздействия этих правил показывают незначительное влияние на средние глобальные температуры — изменение всего на несколько сотых градуса. Но надежная оценка выбросов аэрозолей опирается на сети, созданные в основном инициативными усилиями добровольцев, и может пройти год или больше, прежде чем станут доступны полные данные за 2023 год.
Это слишком долго. Очевидно необходимы более совершенные и гибкие системы сбора данных. Миссия NASA PACE, стартовавшая в феврале, является шагом в правильном направлении. Через несколько месяцев спутник должен начать давать глобальную оценку состава аэрозольных частиц в атмосфере. Эти данные будут иметь неоценимое значение для уменьшения значительной неопределенности в климатических моделях. Ретроспективные оценки, основанные на новых данных, также могут дать представление о климатических явлениях прошлого года.
Беспрецедентный пробел в наших знаниях
Но крайне маловероятно, что учет воздействия аэрозолей даст хоть какой-то ответ на наш вопрос. В целом, температурная аномалия 2023 года возникла совершенно неожиданно, обнаружив беспрецедентный пробел в наших знаниях. Такое случилось впервые примерно за 40 лет, с тех пор как спутниковые данные развернули перед разработчиками моделей картину климатической системы Земли в режиме реального времени.
Если аномалия не стабилизируется к августу (а это разумное ожидание, основанное на предыдущих явлениях Эль-Ниньо), мир окажется на неизведанной территории. Это может означать, что потепление планеты уже фундаментально изменило работу климатической системы, и это случилось гораздо раньше, чем ожидали ученые. Это также означает, что статистические выводы, основанные на прошлых событиях, менее надежны, чем мы думали. Это добавляет еще больше неопределенности к сезонным прогнозам засух и осадков.
Мировой климат в основном определяется сложными, дальними связями, которые основаны на морских и атмосферных течениях. Если их поведение меняется или заметно отличается от предыдущих наблюдений, нам необходимо знать об этом в режиме реального времени.
Нам нужен надежный ответ на вопрос, почему 2023 год оказался настолько теплым? Возможно, самым теплым за последние 100 000 лет. И ответ нужен срочно.