Ученые заинтересовались вопросом, почему модели, предусматривающие изменения климата, часто ошибаются. На примере части Тихого океана они показали, что эти оценки можно улучшить благодаря палеоклиматическим исследованиям.
«Эффект шаблона» и равновесие температуры на Земле
Понятно, что увеличение уровня углекислого газа (CO2) приводит к увеличению температуры в атмосфере Земли. Но медленные процессы обратной связи, включая накопление тепла в океане и изменения цикла углерода, означают, что иногда такие изменения температуры не проявляются сразу; для достижения равновесия на Земле могут понадобиться десятилетия или даже тысячелетия.
Однако разные климатические модели дают очень разные оценки того, когда будет достигнуто такое равновесие. Одной из причин этих разногласий является «эффект шаблона», или способ, при котором неравномерные изменения температуры поверхности моря могут создавать четкие паттерны потепления океана, влияющие на циркуляцию атмосферы и, следовательно, на облачный покров, осадки и передачу тепла. Это сложное взаимодействие факторов может увеличивать или уменьшать потепление и формировать чувствительность климата к парниковым газам.
Один из способов предположить, какими могут быть долгосрочные тенденции потепления — обратиться к прошлому. Выявление закономерностей в палеоклиматических данных, особенно с периодов, когда на Земле царил более теплый климат, может дать представление о будущих тенденциях потепления.
Моделирование климата с помощью палеомоделей
В исследовании использовался Западно-Тихоокеанский теплый бассейн, самый большой и теплый поверхностный водоем планеты, в качестве контрольной точки, сравнивая данные о температуре поверхности моря с данными 17 других океанических участков, чтобы установить глобальную тенденцию потепления.
Затем исследователи сравнили потепление, показанное в этих палеоклиматических данных, с результатами нескольких моделей, имитирующих потепление на основе резкого четырехкратного увеличения уровня CO2 по сравнению с доиндустриальным уровнем. Они обнаружили, что палеоклиматические данные и результаты моделирования показали схожие закономерности потепления в масштабе тысячелетий, особенно в высших широтах.
Однако, когда оба исследования были сопоставлены с измерениями температуры поверхности моря за последние 160 лет, были обнаружены некоторые различия в моделях потепления. Современное потепление все еще находится в переходном состоянии под влиянием поглощения тепла океаном, тогда как палеомодель отражает полную равновесную реакцию.
Исследователи отмечают, что для достижения нового равновесия понадобятся тысячи лет. Исследование показывает, что по сравнению с текущим переходным потеплением, будущие модели потепления будут сильнее в средних и высоких широтах, включая Северный Тихий океан, Северную Атлантику и Южный океан. Это потепление в высоких широтах, вероятно, будет сильнее, чем предполагали предыдущие оценки, и оно будет более выраженным в прогнозах на тысячелетие, чем в прогнозах на столетие.
По материалам phys.org
