Глобальное потепление влияет на планету неоднородно. Некоторые регионы, такие как Арктика или высокогорные вершины, нагреваются быстрее, чем в среднем по миру, тогда как в других, включая обширные части тропических океанов, наблюдается снижение температурных тенденций по сравнению со средними показателями. Неоднородность будущих моделей осадков выражена ещё более ярко.
Для адаптации к изменению климата в будущем политикам и заинтересованным сторонам нужна подробная региональная климатическая информация, часто в масштабах, намного меньших, чем типичное разрешение (~100–200 км) климатических моделей, используемых в докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).
Группа учёных из Центра физики климата Института фундаментальных наук (IBS), Пусанского национального университета в Южной Корее и Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований Гельмгольца (AWI), Бременхафен, Германия, добилась важного прорыва в климатическом моделировании, предоставив беспрецедентное представление о будущем климате Земли и его изменчивости. Их исследование было опубликовано в открытом журнале Earth System Dynamics.
Используя модель системы Земли AWI-CM3, новый итеративный протокол глобального моделирования и два из самых быстрых суперкомпьютеров Южной Кореи (Алеф в Институте фундаментальных наук и Гуру в Корейской метеорологической администрации), исследователи смоделировали изменение климата в масштабах 9 км в атмосфере и 4–25 км в океане. Эти обширные компьютерные модели обеспечивают более точное представление будущих климатических условий, что позволяет лучше планировать адаптацию к изменению климата.
Модель AWI-CM3 высокого разрешения точно представляет глобальный климат, включая мелкомасштабные явления, такие как осадки в горных регионах, климат прибрежных и островных территорий, ураганы и турбулентность океана (см. рис. 1). Разрабатывая более подробные региональные детали и их взаимодействие с крупномасштабными атмосферными и океанскими циркуляциями, модель демонстрирует превосходную производительность по сравнению с большинством климатических моделей с более низким разрешением.
Основным продуктом моделирования является набор детальных глобальных карт ожидаемых изменений климата (например, температуры, осадков, ветров, океанских течений и т. д.) при ожидаемом потеплении на 1 °C в будущем.
«Важно помнить, что глобальное потепление весьма неоднородно в пространстве. При повышении температуры на 1 °C сибирская и канадская Арктика потеплеют примерно на 2 °C, тогда как в Северном Ледовитом океане ожидается потепление до 5 °C. В высокогорных регионах, таких как Гималаи, Анды и Гиндукуш, модель моделирует ускорение на 45–60 % по сравнению со средним мировым показателем», — говорит Мун Джа Ён из ICCP и ведущий автор исследования.
Чтобы обеспечить широкий доступ к этим климатическим прогнозам высокого разрешения, команда запустила интерактивную платформу данных, где пользователи могут изучить будущее изменение климата в региональном и глобальном масштабах (см. рис. 2). Нормализованные данные об изменении климата при повышении температуры на 1 °C в мире можно загрузить и открыть непосредственно в приложении Google Earth. Эти данные могут предоставить информацию об ожидаемых будущих изменениях климатических переменных, таких как скорость ветра и облачность, что имеет значение для будущего развёртывания ветряных или солнечных электростанций соответственно.
«Наше исследование также подчёркивает региональное воздействие основных режимов изменчивости климата, таких как колебание Мэддена — Джулиана, Североатлантическое колебание и Эль-Ниньо — Южное колебание, а также их реакцию на парниковое потепление», — говорит профессор Томас Юнг из AWI и соавтор исследования.
Согласно моделированию AWI-CM3, амплитуда как колебания Мэддена — Джулиана, так и чередования событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья в будущем увеличится, что приведёт к усилению воздействия осадков в пострадавших регионах. Моделирование также указывает на увеличение частоты и интенсивности экстремальных осадков (> 50 мм/день) в таких регионах, как Восточная Азия, Гималаи, Анды, Амазония, горные вершины в Африке и восточное побережье Северной Америки, что имеет значительные последствия для наводнений, эрозии и оползней.
«Большинство глобальных климатических моделей, используемых в оценочных докладах МГЭИК, слишком грубы, чтобы фиксировать малые острова, например, в западной части тропической части Тихого океана. Этим островам уже угрожает глобальный рост уровня моря», — говорится в исследовании.
«Наши новые климатические модельные симуляции теперь предоставляют новые региональные сведения о том, чего можно ожидать в этих регионах с точки зрения изменений в океанских течениях, температурах, моделях осадков и экстремальных погодных условиях. Мы надеемся, что наш набор данных будет широко использоваться планировщиками, политиками, лицами, принимающими решения, и общественностью», — говорит профессор Аксель Тиммерманн, директор ICCP и соавтор исследования.
Выводы исследования предлагают важную информацию для оценки климатических рисков и реализации мер по адаптации на региональном уровне.
Предоставлено Институтом фундаментальных наук.