Почему ученые расходятся во мнениях относительно глобального потепления

Автор

1. Джон Шеперд Профессор-исследователь в области системных наук о Земле, Саутгемптонский университет

Заявление о раскрытии информации

Джон Шепард получил финансирование от Совета по исследованию окружающей среды.

Партнеры

Университет Саутгемптона предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation UK.

В связи с проведением парижской климатической конференции мы должны быть готовы к тому, что несогласные вытащат несколько старых седых каштанов, чтобы попытаться подорвать этот процесс. «Наука о климате не решена» — особенно любимая фраза, которую до сих пор повторяют различные кандидаты в президенты от республиканцев в качестве оправдания бездействия в отношении глобального потепления.

Поэтому стоит помнить, что подавляющее большинство настоящих ученых-климатологов действительно согласны с существованием, причинами и приблизительными масштабами антропогенного изменения климата. Большинство этих старых каштанов снова и снова кладут на покой. Их следует оставить гнить.

Однако это не означает, что все аспекты науки о климате полностью решены. Неопределенности остаются, и, поскольку ученые являются настоящими скептиками, мы все еще много спорим. Вот пять вопросов, которые гарантированно заинтересуют экспертов:

1. Усиливают ли облака изменение климата?

Облака сложны, потому что они пятнистые, и поэтому их трудно смоделировать, и они имеют сильные эффекты, как охлаждающие (днем), так и нагревающие (ночью). Более того, эти эффекты зависят от типа облаков, высоты, широты или времени года.

Что еще хуже, мы действительно хотим знать не только, насколько велик их чистый эффект, но и как он будет меняться по мере изменения климата — то, что известно как эффект обратной связи. Лучшие оценки, которые у нас есть сейчас, предполагают, что эффект довольно небольшой, но положительный. Это означает, что облака усиливают любые изменения климата, какими бы они ни были, что делает систему в целом более чувствительной к антропогенному вмешательству.

Это то, что мы действительно хотели бы понять намного лучше, а облака были первыми в списке неопределенностей в науке о климате на протяжении десятилетий.

2. Уровень моря повышается, но как быстро?

Мы ожидаем, что уровень моря поднимется по мере того, как океан нагревается, просто за счет регулярного теплового расширения. Это легкая часть — и это будет не так уж много или очень быстро. Но, что более важно, уровень моря в конечном итоге также будет повышаться все быстрее по мере таяния наземных ледяных щитов (морской лед плавает и поэтому не имеет никакого эффекта, если он тает, как понял Архимед в своей ванне).

Любопытно, что мы довольно хорошо знаем, сколько воды заключено в ледяных щитах и, следовательно, насколько поднимется уровень моря, если большая его часть растает. Это много: это может быть 10 метров или больше. Чего мы совсем не знаем, так это того, как быстро это может произойти. Для нас очень важно, сантиметры в столетие или метры в столетие — и это может быть где-то посередине.

3. Следует ли нам беспокоиться об углероде в почве?

Биологический углеродный цикл является еще одним примером эффекта обратной связи климата, когда любое изменение делает его теплее (или холоднее) по мере нагревания, и наоборот. Растения вытягивают углекислый газ из атмосферы в процессе фотосинтеза и снова выделяют его, когда дышат или умирают. Это работает как на суше, так и в море, и известно, что дыхание в обоих случаях зависит от температуры, но это изучено не так хорошо, как хотелось бы.

Как в почве, так и в океанах есть очень большие резервуары углерода, поэтому, если бы они высвобождались в результате потепления быстрее, чем мы думаем, наши прогнозы были бы ошибочными. Особое беспокойство вызывал метан, запертый в вечной мерзлоте, но в настоящее время представляется вероятным, что он будет высвобождаться довольно медленно. Однако окончательный размер этих эффектов все еще остается движущейся целью.

4. Будут ли океаны продолжать поглощать углекислый газ?

Мы знаем, что океаны поглощают большую часть дополнительного тепла от глобального потепления и большую часть дополнительного углекислого газа, вызвавшего его. Однако они делают это довольно медленно, потому что океаны очень глубоки, а тепло и CO₂ нужно много времени, чтобы проникнуть под поверхность. Смешиванию поверхностных вод и глубин океана способствуют глобальные «конвейерные» течения, но у нас есть убедительные доказательства того, что в прошлом они менялись.

Приведет ли изменение климата к дальнейшим изменениям в будущем? И если да, то насколько? Это еще не известно наверняка, потому что у нас слишком мало наблюдений, чтобы определить модели, которые расходятся во мнениях по этому поводу. Мы, вероятно, увидим постепенное замедление, а не своего рода «переломный момент» отключения, как в фильме «Послезавтра», но мы все еще не можем быть уверены.

5. Насколько мы ответственны за все это?

До сих пор непросто точно определить, в какой степени изменение климата было вызвано деятельностью человека, а в какой — естественным. Тем не менее, умные статистические исследования атрибуции проанализировали «отпечатки пальцев» различных процессов, которые могут внести свой вклад, и теперь они однозначно дают ответ «большая часть».Это достаточная основа для принятия мер, и получение более точного ответа существенно не изменит результат. Но все же было бы неплохо узнать.

Эти вопросы, которые еще предстоит решить, являются одними из основных факторов неопределенности в наших прогнозах на будущее. Все эти процессы включаются в современные климатические модели, насколько мы знаем, как: их уточнение может немного изменить прогнозы в ту или иную сторону, но вряд ли изменит основную картину.

Другое большое неизвестное — это, конечно, то, что мы, люди, будем делать. Будем ли мы продолжать сжигать ископаемое топливо, или нам действительно удастся избавиться от привычки и перейти на безуглеродные источники энергии? Но это социальный вопрос, а не научный.

• Изменение климата
• Отрицание изменения климата
• Климатология
• Саммит по климату в Париже 2015 г.