Земля накапливает избыточное тепло рекордными темпами
Недавние исследования показали, что энергетический дисбаланс Земли — разница между теплом, которое Земля поглощает от Солнца, и теплом, которое она излучает в космос, — более чем удвоился за последние два десятилетия. Этот дисбаланс, ключевой для понимания изменения климата, значительно превысил прогнозы климатических моделей, что может указывать на ускорение потепления планеты.
Рост энергетического дисбаланса
Энергетический бюджет Земли работает аналогично банковскому счёту: энергия поступает от Солнца, а часть её уходит из атмосферы и излучается в космос. Однако баланс между этими двумя факторами резко изменился из-за повышения уровня парниковых газов в атмосфере, особенно углекислого газа, выделяемого при сжигании ископаемого топлива. Эти газы удерживают тепло, не позволяя ему уходить обратно в космос. В результате в системе Земли накапливается больше энергии, особенно в океанах, которые поглощают около 90% этого избыточного тепла.
С середины 2000-х годов средний энергетический дисбаланс подскочил с примерно 0,6 ватт на квадратный метр (Вт/м²) до 1,3 Вт/м². Этот сдвиг вызывает тревогу, поскольку означает, что скорость накопления тепла у поверхности планеты удвоилась всего за 20 лет. Учёные опасаются, что это может привести к ещё более быстрому изменению климата в ближайшем будущем.
Отслеживание изменений
Для мониторинга этого энергетического дисбаланса учёные используют два основных метода. Первый включает использование чувствительных радиометров на спутниках для измерения количества тепла, поступающего от Солнца, и количества тепла, покидающего атмосферу Земли. Этот метод применяется с конца 1980-х годов. Второй метод включает в себя измерения температуры с помощью роботизированных поплавков в океане, которые отслеживают глобальные температуры с 1990-х годов.
Оба метода показывают поразительное увеличение энергетического дисбаланса. Скорость, с которой энергия удерживается, намного выше, чем прогнозировалось климатическими моделями, что говорит о том, что модели не полностью учитывают быстрые изменения, происходящие в реальном времени.
Роль облаков и других факторов
Одним из наиболее удивительных факторов, способствующих более быстрому, чем ожидалось, энергетическому дисбалансу, являются изменения в облачном покрове. Облака в целом помогают охлаждать Землю, отражая солнечный свет от поверхности. Однако недавние наблюдения показывают, что площадь, покрытая высокоотражающими облаками, уменьшилась, а площадь, покрытая менее отражающими облаками, увеличилась. Этот сдвиг может способствовать дополнительному удержанию тепла в атмосфере.
Хотя причина этих изменений в облаках до сих пор неясна, некоторые учёные предполагают, что сокращение выбросов серы из-за использования судоходного топлива с 2020 года может быть одним из факторов. Однако рост энергетического дисбаланса начался задолго до этого изменения политики, что повышает вероятность того, что изменения в облаках могут быть связаны с более широкой тенденцией глобального потепления, создавая положительную обратную связь, которая ускоряет процесс потепления.
Земля приближается к переломному моменту?
Эти данные свидетельствуют о том, что экстремальные волны тепла и другие климатические явления последних нескольких лет могут быть не единичными инцидентами. Вместо этого они могут быть признаками долгосрочной тенденции к усилению глобального потепления. В результате мы можем ожидать более частых и серьёзных климатических воздействий, включая продолжительные засухи, экстремальные осадки и длительные морские волны тепла.
Что ещё хуже, некоторые из климатических моделей, наиболее точно прогнозирующих более высокие темпы потепления, имеют более высокую «климатическую чувствительность». Эти модели предполагают, что, если выбросы не будут значительно сокращены, мы можем столкнуться с ещё более серьёзными климатическими последствиями в ближайшие десятилетия.
Спутники, которые играют решающую роль в отслеживании изменений энергетического баланса планеты, также находятся под угрозой. Сокращение финансирования спутниковых программ, особенно в Соединённых Штатах, может помешать усилиям по мониторингу изменения климата в будущем.