Новое моделирование, сделанное учеными, показывает, что 1200 ppm CO2 разрушает образование слоисто-кучевых облаков, что может привести к потеплению на 10 градусов. Несмотря на то, что это всего лишь научный эксперимент, его результаты способны повлиять на развитие самых разных отраслей жизни общества.
Слоисто-кучевые облака
Их ученые называют рабочими лошадками атмосферы. Низкие плоские слои облаков покрывают более 20 процентов субтропиков и отражают около 30 процентов солнечного света, сохраняя температуру планеты намного холоднее, чем она могла бы быть в противном случае. Но новая климатическая модель предполагает, что повышение концентрации углекислого газа в атмосфере может нарушить формирование стратокумулюса (научное название этого вида облаков), что приведет к резкому повышению температуры поверхности Земли.
Какое значение имеют облака для климата
Джоэл Ахенбах из The Washington Post сообщает, что облака являются важной частью моделирования климата, играющей разные роли. В зависимости от их местоположения на небе, типа и количества, они могут либо удерживать тепло, либо помогать отражать его. Однако для точного моделирования поведения облаков требуется большая вычислительная мощность, а воздушные потоки, которые поддерживают облака, слишком малы, чтобы добавить их в глобальные климатические модели.
Суть эксперимента
Поэтому исследователи решили упростить ситуацию, моделируя на суперкомпьютере участок облаков размером пять на пять километров над океаном в Калифорнии. Когда они увеличили концентрацию CO2 в своих моделях, обнаружили удивительный эффект. При уровнях более 1200 частей на миллион углекислого газа слоисто-кучевые облака больше не могли формировать слои, вместо этого они распадались на более плотные облака. Эмилиано Родригес Мега из NatureNews сообщил, что для сохранения своей формы слоисто-кучевые облака должны непрерывно излучать тепло в верхние слои атмосферы. Если температура воздуха станет слишком высокой, они больше не смогут этого делать и распадутся на части. Эта статья впервые появилась в Nature Geosciences.
Научные дебаты
В настоящее время глобальные уровни CO2 находятся на уровне 410 промилле по сравнению с 280 промилле до начала промышленной революции. Превышение 1200 ppm выглядит маловероятно, но именно в этом направлении движется атмосфера. Американские ученые считают, что примерно через столетие при нынешних темпах загрязнения углеродом, возможно появление такой ситуации.
Один из ведущих сотрудников Лаборатории реактивного движения в Калифорнийском технологическом институте полагает, что технологические изменения приведут к замедлению выбросов углерода, поэтому на самом деле такие высокие концентрации CO2 маловероятны. При этом существуют опасные пороги изменения климата, о которых раньше ученые не знали.
Однако порог в 1200 ppm для облачного покрова является приблизительной оценкой. И поскольку многие элементы климатической модели при проведении этого эксперимента были упрощены, Мэтью Хубер, палеоклиматолог из Университета Пердью, считает, что трудно с уверенностью сказать, насколько точной может быть новая облачная модель.
Однако Эндрю Акерман, исследователь облаков из Института космических исследований имени Годдарда при НАСА, не участвовавший в этом исследовании, считает, что основной механизм, представленный в модели, вполне правдоподобен.
Если модель верна, она может объяснить странный период в прошлом Земли, около 55 миллионов лет назад, известный как палеоценовый эоцен тепловой максимум. В тот период мир так сильно прогрелся, что Арктика оттаяла и даже стала домом для крокодилов. Для того, чтобы достичь такого драматического события, современные климатические модели говорят, что уровень углекислого газа должен достичь 4000 промилле. Однако если повышение CO2 привело к потере слоисто-кучевых облаков, это могло бы объяснить необычный всплеск тепла, а также помочь объяснить другие необычные всплески тепла в истории климата Земли.
С одной стороны, все это выглядит довольно пугающе. Люди постоянно слышат о парниковом эффекте, угрозах потепления климата и его последствиях. Вопрос в том, могут ли подобные исследования выглядеть настолько достоверными и убедительными, чтобы мотивировать человечество на конкретные шаги, направленные на сохранение экосистемы Земли.
