Ученые отказались от наихудшего климатического сценария — и от лучшего тоже

Существует целый ряд вариантов того, насколько земля будет нагреваться. Новое исследование сужает вероятное окно с самым большим отрывом за последние десятилетия.

Умаир Ирфан, 31 июля 2020 г., 10:37 по восточному поясному времени

Поделитесь этой историей

• Поделитесь этим на Facebook
• Поделитесь этим в Твиттере

Делиться Все варианты обмена для: Ученые отказались от наихудшего климатического сценария — и лучшего тоже

Основная механика изменения климата проста: углекислый газ в атмосфере задерживает тепло. Чем больше углекислого газа, тем больше тепла поглощается Землей, заставляя ее нагреваться.

Но в масштабах всей планеты эти физические процессы взаимодействуют множеством сложных и иногда неожиданных способов. Арктика отражает солнечный свет обратно в космос. Облака в некоторых случаях задерживают тепло, а в других охлаждают область под собой. Леса содержат большое количество углерода, но они сжигаются, вырубаются и вымирают от потепления. Океан поглощает огромное количество тепла и углекислого газа, но не может поглощать их вечно. И эти эффекты не все линейны; некоторые могут уменьшаться по мере того, как планета нагревается, в то время как другие могут внезапно ускоряться.

Вот почему ученые десятилетиями пытались ответить на основной вопрос о том, насколько Земля в конечном итоге нагреется при заданном количестве углекислого газа в атмосфере.

Этот параметр называется равновесной чувствительностью климата. Классический способ сформулировать это — спросить, что произойдет, если мы удвоим количество углекислого газа в атмосфере по сравнению с уровнями до промышленной революции. Еще в 1800-х годах это было около 280 частей на миллион. Сегодня это около 413 промилле. По некоторым оценкам, он может достичь 560 частей на миллион уже к 2050 году без принятия серьезных мер по смягчению последствий.

Группа из 25 ученых со всего мира недавно попыталась ответить на вопрос, насколько климат Земли чувствителен к углекислому газу, и предложила ряд возможностей. Их результаты, опубликованные 22 июля в Обзоры геофизики, показали, что планета, скорее всего, нагреется в среднем между 4,7 градусами по Фаренгейту и 7 градусами по Фаренгейту (2,6 градуса по Цельсию и 3,9 градуса по Цельсию), если углекислый газ в атмосфере удвоится.

Это по-прежнему большой диапазон, но он намного меньше, чем предыдущий предполагаемый диапазон от 2,7 до 9,1 градусов по Фаренгейту (от 1,5 до 4,5 градусов по Цельсию), который был основным ориентиром на протяжении десятилетий.

Новая, более узкая оценка чувствительности климата имеет огромное значение не только для науки о климате, но и для того, как человечество готовится к глобальному потеплению. Это показывает, что наихудший сценарий не так ужасен, как считалось ранее, но также и то, что лучшие возможности все еще довольно мрачны. В частности, это означает, что будет почти невозможно достичь главной цели Парижского соглашения по климату, ограничивающего потепление менее чем 2 градусами Цельсия (3,6 градуса по Фаренгейту) в этом столетии, случайно; для этого потребуются активные действия по сокращению выбросов с еще меньшим запасом для задержки.

Почему чувствительность климата так важна для нашего понимания изменения климата

В 1979 году Национальный исследовательский совет составил отчет о том, как увеличение выбросов углекислого газа повлияет на мир. Исследователи, составившие отчет, уже тогда понимали, что это будет сложная задача.

«Чтобы ответить на этот вопрос во всей полноте, нужно заглянуть в мир наших внуков, в мир 21 века», — писали они. «Полная оценка всех вопросов будет долгой и сложной задачей».

Именно в этом отчете был указан диапазон чувствительности климата от 2,7 до 9,1 градуса по Фаренгейту (от 1,5 до 4,5 градуса по Цельсию). Теперь, когда мы живем в 21 веке, насколько улучшилось наше понимание науки о климате?

На многих фронтах достижения науки о климате были огромными и существенными. Новые измерения ледяных кернов, спутниковый мониторинг и сложные компьютерные модели позволили по-новому взглянуть на климат прошлого, настоящего и будущего. Ученые даже приближаются к тому, чтобы видеть выбросы углекислого газа в режиме реального времени.

Однако до недавнего времени оценки чувствительности климата почти не менялись.Межправительственная группа экспертов по изменению климата, группа ученых, собранная Организацией Объединенных Наций, в 2014 году пришла к той же оценке чувствительности климата, что и Национальный исследовательский совет в 1979 году. Но не из-за недостатка усилий.

«За прошедшие годы был проведен ряд исследований, в которых изучался диапазон чувствительности климата», — сказал Дональд Вьюбблс, профессор атмосферных наук в Университете Иллинойса и автор доклада МГЭИК 2014 года, который не участвовал в исследовании. новая статья, по электронной почте. «Лучшие из этих исследований не смогли снизить эту чувствительность из диапазона, сильно отличающегося от традиционного диапазона 1,5–4,5°C».

Такой широкий диапазон чувствительности климата значительно усложняет планирование будущего, начиная с того, насколько поднимется уровень океана, заканчивая тем, где мы можем лучше всего выращивать сельскохозяйственные культуры, и тем, какие места станут слишком жаркими для проживания.

Таким образом, новый меньший диапазон чувствительности климата имеет большое значение. Поскольку это основополагающий параметр климатических моделей, он может дать более точный диапазон того, чего ожидать, поскольку мир продолжает нагреваться.

Потребовались десятилетия научных достижений, чтобы сузить границы чувствительности климата.

Тогда как эта группа исследователей смогла решить проблему, которая беспокоила ученых-климатологов более 40 лет?

Это не было какой-то конкретной находкой. Скорее, команда использовала колоссальный объем исследований, накопленный за прошедшие десятилетия, для создания своей оценки чувствительности. Они опирались на палеоклиматические записи за 3 миллиона лет, данные наблюдений за температурой за последние 150 лет и климатические модели нового поколения.

«Единственным важным фактором была возможность объединить оценки из этих трех независимых линий доказательств», — пояснил Зик Хаусфатер, директор по климату и энергетике в Институте прорыва и соавтор новой статьи.

В этих доказательствах содержится лучшее понимание основных явлений, таких как то, как альбедо — отражательная способность земной поверхности — изменяется по мере нагревания воздуха, как аэрозоли формируются и отражают солнечный свет, а также как влияет естественная изменчивость климата.

Хаусфатер добавил, что в последние годы ученые узнали о петлях обратной связи в климате, которые могут усилить потепление. Это означает, что со временем выбросы парниковых газов будут наносить больший удар по климату.

«Мы ожидаем немного большего потепления, при прочих равных, в будущем от выбросов, чем сегодня», — сказал он.

Полученная оценка чувствительности климата — от 4,7 до 7 градусов по Фаренгейту (2,6 градуса по Цельсию и 3,9 градуса по Цельсию) — может показаться небольшой, но она представляет собой резкий сдвиг по сравнению с тем миром, который мы знаем сегодня. В редакционной статье в The Hill Хаусфатер указал, что во время последнего ледникового периода 20 000 лет назад планета была в среднем на 9 градусов по Фаренгейту (5 градусов по Цельсию) холоднее, чем сегодня. Это привело к тому, что на планете образовалось такое количество льда, что глобальный уровень моря был на 300 футов ниже, чем сегодня.

Также важно помнить, что климат уже меняется, что дает некоторые реальные результаты того, как климатическая система реагирует на углекислый газ. С начала промышленной революции мир потеплел более чем на 1 градус Цельсия. Уровень моря поднялся более чем на 8 дюймов с 1880 года, и темпы этого роста увеличиваются.

Даже если бы человечество прекратило выбросы сейчас, в климатической системе все еще существует инерция, и планета, вероятно, продолжит нагреваться на определенную величину.

И хотя большая часть дискуссий о климате сосредоточена на изменениях средних температур, эти смещенные средние значения скрывают тот факт, что экстремальные значения могут резко возрасти. Ученые обнаружили сигналы антропогенных выбросов в растущей интенсивности ураганов, частоте волн тепла и высыхании некоторых лесов, что является ключевым фактором лесных пожаров.

Могут ли ученые еще больше сузить границы чувствительности климата?

«Это сложно, — сказал Вюббельс. «Однако я ожидаю, что после еще одного десятилетия (или около того) изменений климата и наблюдений за процессами, связанными с климатом, диапазон может быть еще больше сокращен».

Тем не менее, мир не может ждать еще одно десятилетие, чтобы получить более качественную информацию, и Плой Паттанун Ачакулвисут, климатолог из Стокгольмского института окружающей среды, сказал, что новые результаты являются призывом к действию.

«Это исследование является важной вехой для сообщества ученых-климатологов и служит только укреплению того, что общественность и политики знали на протяжении десятилетий: нам необходимо отказаться от ископаемого топлива», — написала она в электронном письме. Ачакулвисут добавил, что результаты подчеркивают необходимость разработки лидерами политики для ускорения перехода к низкоуглеродной энергетике.

Человеческая деятельность остается самой большой неопределенностью для глобального климата

Хотя новая оценка чувствительности климата дает миру более четкое представление о будущем, это будущее все еще может быть изменено нашими действиями.

Действительно, самым большим фактором, определяющим будущее климата, и самым большим источником неопределенности является то, что люди будут делать с этим в ближайшие годы. Электростанции, фермы, самолеты, грузовики, здания, вырубка лесов и другие человеческие источники в совокупности выбрасывают углекислый газ в воздух со скоростью 2,6 миллиона фунтов в секунду, что делает людей основным источником изменений климата за последние 50 лет. . И эта скорость увеличивается: более половины всех выбросов парниковых газов человеком произошло только за последние 30 лет.

Вопрос в том, как долго это будет продолжаться и когда кривая выбросов углекислого газа изогнётся. Однако, как и в случае с чувствительностью климата, в последние годы произошло некоторое сужение того, чего ожидать.Нынешние выбросы парниковых газов человеком теперь гораздо менее вероятно, будут следовать по наиболее пессимистичной траектории, которая предполагает неконтролируемый рост сжигания ископаемого топлива и практически полное отсутствие усилий по ограничению изменения климата.

Самые грязные источники энергии в настоящее время сокращаются, и некоторые части мира добиваются прогресса в сокращении выбросов, в то время как другие ставят перед собой агрессивные цели. Но выбросы все еще растут, и ограничение изменения климата требует резкого и скорейшего их сокращения.

В отчете МГЭИК за 2018 год было рассмотрено, что люди должны будут сделать, чтобы достичь более агрессивной цели Парижского соглашения по климату, ограничивающей потепление до менее 1,5 градусов по Цельсию. В отчете сделан вывод о том, что к 2030 году мировые выбросы парниковых газов должны быть вдвое меньше, чем сейчас, а к 2050 году — ноль, и после этого выбросы фактически должны быть удалены из атмосферы для стабилизации климата.

Эта цель почти наверняка недостижима. Разрыв в выбросах между тем, где находится мир, и тем, где он должен быть, только увеличивается.

И теперь, с последней оценкой чувствительности климата, нижняя оценка чувствительности климата выросла, а это означает, что практически нет шансов остаться ниже 2 градусов по Цельсию потепления, если концентрация углекислого газа достигнет 560 частей на миллион. Даже с присущей этим прогнозам неопределенностью эти факторы указывают на необходимость более согласованных действий по сдерживанию выбросов парниковых газов.

«Когда дело доходит до климата, неопределенность нам не друг, потому что ущерб от изменения климата увеличивается нелинейно», — сказал Хаусфатер. «Поскольку есть некоторые неопределенности, от которых мы никогда не сможем избавиться, это действительно говорит о том, что нам нужно быть осторожными в отношении наших выбросов».

Проблема опасного уровня глобального потепления еще может быть решена, но самые легкие варианты не рассматриваются, и чем дольше мы ждем, тем сложнее становится.

Понимание политической сферы Америки может быть ошеломляющим. Тут на помощь приходит Вокс.Мы стремимся предоставить основанную на исследованиях, умную и доступную информацию всем, кто в ней нуждается.

Подарки читателей поддерживают эту миссию, помогая сохранить нашу работу свободной — независимо от того, добавляем ли мы нюансы контекста к неожиданным событиям или объясняем, как наша демократия дошла до этого. Несмотря на то, что мы стремимся сохранить Vox бесплатным, наш отличительный стиль объяснительной журналистики требует много ресурсов. Одной рекламы недостаточно для ее поддержки. Помогите сделать такую ​​работу бесплатной для всех, сделав подарок компании Vox сегодня.