Исследование, опубликованное сегодня в журнале Earth System Dynamics, устанавливает критически важную и ранее недооценённую связь между морским льдом в Антарктике, облачным покровом и глобальным потеплением. Это исследование важно, поскольку показывает, что большая площадь морского льда в Антарктике сегодня, по сравнению с прогнозами климатических моделей, означает, что мы можем ожидать более значительное глобальное потепление в ближайшие десятилетия.
Основные выводы
Исследование под руководством Линуса Фогта из Университета Сорбонны использовало новое ограничение на основе данных 28 моделей земной системы и спутниковых наблюдений с 1980 по 2020 год. Это ограничение позволило команде снизить неопределённость в климатических прогнозах и предоставить улучшенные оценки ключевых климатических переменных.
Их выводы указывают на то, что поглощение тепла океаном и связанное с этим повышение уровня моря к 2100 году, по прогнозам, будут на 3–14% выше, чем в среднем по CMIP6, ведущему собранию климатических моделей. Кроме того, прогнозируемая обратная связь по облакам на 19–31% сильнее, что повышает чувствительность климата, а глобальное потепление поверхности оценивается на 3–7% больше, чем считалось ранее.
Роль морского льда в Антарктике
Исследование показало, что площадь морского льда в Антарктике летом, которая считалась стабильной и слабо связанной с вызванным человеком изменением климата, является важнейшим индикатором климата Южного полушария. Модели, которые начинают с более высокого, более точного представления уровней морского льда доиндустриального периода, моделируют более холодные поверхностные воды, более холодные температуры глубокого океана и более толстый облачный покров в средних широтах.
Эти начальные условия усиливают реакцию на потепление под воздействием парниковых газов, что означает, что они приводят к более серьёзному и ускоренному эффекту потепления, чем предполагалось ранее.
Линус Фогт о результатах исследования
«Когда мы впервые обнаружили эту связь между историческим морским льдом в Антарктике и будущим поглощением тепла океаном, мы были удивлены силой этой взаимосвязи. Морской лёд в Антарктике покрывает менее 4% поверхности океана, так как же он может быть так сильно связан с глобальным потеплением океана?» — говорит Фогт, который руководил исследованием в Университете Сорбонны в Париже, а сейчас работает в Нью-Йоркском университете. «Только после тщательного анализа мы поняли все последствия взаимосвязи между морским льдом, океаном и атмосферой, которая ответственна за эти глобальные изменения».
Механистическое объяснение
Эта взаимосвязь не просто коррелятивна: она механистически объясняется обратной связью между океаном и атмосферой. Большая площадь морского льда увеличивает облачный покров, что оказывает охлаждающее воздействие в целом за счёт снижения поступающей солнечной радиации. Большая потеря морского льда в ближайшие десятилетия связана с более значительным сокращением облачности, более сильным потеплением поверхности и усиленным поглощением тепла океаном.
Роль облаков и циркуляции океана
«Хотя давно известно, что точное представление облаков имеет решающее значение для климатических прогнозов, наше исследование подчёркивает, что не менее важно точно моделировать поверхностную и глубоководную циркуляцию океана и её взаимодействие с морским льдом», — говорит Йенс Терхаар, старший научный сотрудник отдела физики климата и окружающей среды в Университете Берна, который инициировал исследование в Океанографическом институте Вудс-Хоул в США.
Выводы исследования
Исследование предупреждает, что предыдущие подходы, основанные на наблюдаемых тенденциях за ограниченные периоды времени, могли недооценивать будущее потепление из-за их неспособности уловить системные изменения («сдвиги режимов»), которые становятся всё более очевидными, такие как рекордно низкая протяжённость морского льда в Антарктике в 2023 году.
«Несколько громких исследований использовали температурные тенденции за последние десятилетия, пытаясь ограничить будущее потепление, — говорит Фогт. — Однако мы обнаружили, что этот подход может давать вводящие в заблуждение результаты. Учёт механизма, связанного с морским льдом, который мы выявили, приводит к увеличению оценок будущего потепления океана и атмосферы».
Это, вероятно, более сильное потепление требует срочных действий по сокращению выбросов парниковых газов, чтобы избежать учащения тепловых волн, наводнений и воздействия на экосистемы, связанных с потеплением океана.