В чем дело

Повышение уровня моря, таяние ледников и тепловые волны в 2023 году побили многочисленные тревожные рекорды. Исследователи сталкиваются со значительными трудностями в определении причин, поскольку прогнозы разошлись с фактическими показателями. Хотя такие факторы, как антропогенное накопление парниковых газов, период теплых течений Эль-Ниньо и извержения вулканов, объясняют значительную часть потепления, они не могут объяснить столь резкий скачок температур. В частности, необъяснимым все это время оставался разрыв в повышении глобальной температуры примерно на 0,2 градуса, сообщает 24 Канал со ссылкой на Science. Хотя это может показаться ничтожно малым показателем, но для земной погоды в контексте времени это очень много и ощутимо для экосистем.

Смотрите также Запасы пресной воды быстро сокращаются по всей планете

Команда из Института Альфреда Вегенера (AWI) предлагает убедительную гипотезу: поверхность Земли снизила свою способность отражать солнечный свет обратно в космос в результате уменьшения количества определенных типов облаков. Это уменьшение отражательной способности может помочь объяснить дополнительное потепление.

Доктор Хельге Гесслинг говорит, что этот пробел в 0,2 градуса между тем, что могли бы вызвать все известные факторы, и тем, что мы на самом деле наблюдали, сегодня является одним из самых обсуждаемых вопросов в климатических исследованиях. Пытаясь ее заполнить, исследователи из AWI и Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) обратились к спутниковым данным NASA, а также собственного ECMWF, в котором наблюдения сочетаются со сложной погодной моделью. В некоторых случаях данные достигают 1940 года, что позволяет детально проанализировать, как менялся глобальный энергетический бюджет и облачный покров на разных высотах.

Так было обнаружено, что в обоих наборах данных 2023 год выделяется как год с самым низким планетарным альбедо. Планетарное альбедо описывает процент входящего солнечного излучения, которое отражается обратно в космос после всех взаимодействий с атмосферой и поверхностью Земли. То есть это фактически способность планеты отражать свет и тепло обратно.

Мы уже наблюдали небольшое снижение в последние годы. Данные указывают на то, что в 2023 году планетарное альбедо может быть самым низким по крайней мере с 1940 года,
– пишут ученые.

Это усилило бы глобальное потепление и могло бы объяснить "недостающие" 0,2 градуса по Цельсию. Но что вызвало это почти рекордное падение планетарного альбедо?

Куда исчезли облака

Альбедо поверхности Земли падает еще с 1970-х годов. Частично причиной этому является уменьшение количества арктического снега и морского льда, что также означает уменьшение количества белых участков, которые отражают солнечный свет. Начиная с 2016 года, эта тенденция усилилась из-за уменьшения морского льда в Антарктике. Однако анализ показывает, что снижение поверхностного альбедо в полярных регионах ответственно лишь около 15 процентов от общего снижения планетарного альбедо.

Альбедо также заметно снизилось и в других местах. Для того, чтобы рассчитать потенциальное влияние этого снижения, исследователи применили известную модель энергетического бюджета, способную имитировать температурную реакцию сложных климатических моделей. Они обнаружили: без уменьшения альбедо с декабря 2020 года средняя температура в 2023 году была бы примерно на 0,23 градуса Цельсия ниже.

Одна тенденция, похоже, существенно повлияла на уменьшение планетарного альбедо: уменьшение низковысотных облаков на севере средних широт и в тропиках. В этом плане особенно выделяется Атлантика, то есть именно тот регион, где в 2023 году наблюдались наиболее необычные температурные рекорды.

Бросается в глаза, что восточная часть Северной Атлантики, которая является одним из главных факторов последнего скачка глобальной средней температуры, характеризовалась значительным уменьшением количества низковысотных облаков не только в 2023 году, но и за последние десять лет,
– говорится в выводах.

Данные показывают, что облачный покров на низких высотах уменьшился, тогда как на средних и высоких высотах уменьшился лишь незначительно, если вообще как-то изменился.

Тот факт, что за уменьшение альбедо отвечают преимущественно низкие облака, а не облака на больших высотах, имеет важные последствия. В целом облака на всех высотах отражают солнечный свет, создавая эффект охлаждения. Но облака в высоких холодных слоях атмосферы также создают эффект потепления, поскольку они удерживают тепло, излучаемое с поверхности, в атмосфере. Фактически это тот же эффект, что и парниковые газы. Но низкие облака не имеют такого же эффекта. Если низких облаков становится меньше, мы лишь теряем охлаждающий эффект, и становится теплее.

Но почему низких облаков становится меньше?

  • Вероятно, это связано с уменьшением концентрации антропогенных аэрозолей в атмосфере, особенно из-за более строгих правил по судовому топливу. Как ядра конденсации, аэрозоли играют важную роль в формировании облаков, а также сами отражают солнечный свет.
  • Кроме того, свой вклад могли внести природные флуктуации и обратная связь с океаном.
  • Однако Хельге Гесслинг считает маловероятным, что только этих факторов достаточно, и предлагает третий механизм: глобальное потепление само по себе уменьшает количество низких облаков.

"Если значительная часть снижения альбедо действительно связана с обратной связью между глобальным потеплением и низкой облачностью, как показывают некоторые климатические модели, нам следует ожидать достаточно интенсивного потепления в будущем", – подчеркивает ученый. По его мнению, мы можем увидеть глобальное долгосрочное потепление климата, превышающее 1,5 градуса по Цельсию, раньше, чем ожидалось.