Почему некоторые погодные аномалии невозможно объяснить даже антропогенным фактором

С появлением признаков наступления очередного Эль-Ниньо в середине прошлого года эксперты прогнозировали скорое падение температурного рекорда, датированного 2016 годом (~1,2°C выше доиндустриального уровня), называя главным претендентом на звание нового рекордсмена год 2024-й.

Основанием к этому служило то обстоятельство, что почти во всех умеренных и сильных Эль-Ниньо с 1950 года наблюдалось большее потепление во второй год по сравнению с годом, когда оно началось. В спорте 2024-й именовался бы фаворитом, но, как это нередко случается, неожиданно победа на промежуточном финише досталась «темной лошадке» — 2023 году.

Рекорд 2023-го и его составляющие

Не дожидаясь официального сообщения Всемирной метеорологической организации, многие уважаемые мониторинговые агентства уже в начале второй декады января стали в своих публикациях оперативно подводить итоги ушедшего года. Обработка и анализ данных наблюдений засвидетельствовали появление нового рекордсмена: по разным оценкам, среднегодовая температура приземного слоя воздуха превысила ее среднее значение за период 1850–1900 годов на 1,34°С (Национальное управление океанических и атмосферных исследований, NOAA), 1,37°С (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, NASA), 1,46°С (Центр Хэдли Метеорологического бюро Великобритании и Отдел климатических исследований Университета Восточной Англии, HadCRUT), 1,47°С (Японское метеорологическое агентство), 1,48°С (Европейское климатическое агентство Copernicus), 1,54°С (некоммерческая исследовательская организация Berkeley Earth в Калифорнии). Таким образом, нет оснований сомневаться, что прежний температурный рекорд пал, однако каким именно числом будет характеризоваться новый, пока неизвестно: все же имеется немалая (~0,2°С) разница в вышеприведенных оценках, обусловленная различиями в используемых наборах исходных данных, методах интерполяции и коррекции ошибок измерений и пр.

Превышение глобальной среднегодовой температуры приземного воздуха (°C) относительно средней за 1850–1900 годы на основе нескольких наборов данных, 1967–2023 годы Диаграмма: Данные агентства Copernicus

Как считает подавляющее число специалистов, главной причиной роста температуры (глобального потепления) является антропогенный фактор — начавшееся с наступлением индустриальной эры постоянно нарастающее усиление парникового эффекта, вызванное выбросами в атмосферу дополнительной массы таких газов, как углекислый газ СО₂, метан СН₄, закись азота N₂O и др. Постоянно действующий антропогенный фактор усугубляется внутренней изменчивостью климатической системы, одно из наиболее весомых проявлений которой — периодически возникающее Эль-Ниньо.

Залог «успеха» нового рекордсмена кроется в том, что самыми теплыми оказались не отдельный месяц или сезон (такое случалось и раньше), а все второе полугодие. Причем с впечатляющим отрывом от всех «конкурентов»! А сентябрьский рекордный скачок оказался настолько редким событием, что уже высказывается мнение о невозможности объяснить его лишь внутренней изменчивостью климата в сочетании с устойчивым увеличением воздействия парниковых газов: нужен поиск других дополнительных внешних факторов влияния на глобальный климат в 2023 году (см. Rantanen M., Laaksonen A. The jump in global temperatures in September 2023 is extremely unlikely due to internal climate variability alone. npj Climate and Atmospheric Science, 7, 34 (2024).).

По утверждению Berkeley Earth, в 2023 году на площади 95,5% поверхности Земли температура была значительно выше средней температуры за 1951–1980 годы, на 3,5% была аналогичной и только на 1% — значительно холоднее. В свою очередь, Copernicus приводит аналогичное сравнение относительно ныне действующих климатических норм (1991–2020 годы). 

Отклонения глобальной среднемесячной температуры приземного воздуха (°C) относительно средней за 1991–‍2020 годы в течение 1940–‍2023 годов Диаграмма: Данные агентства Copernicus

В среднем потепление в глобальном масштабе над сушей идет примерно вдвое быстрее, нежели над океаном. По сравнению со средними значениями за 1850–1900 годы, средний показатель по суше в 2023 году увеличился на 2,10±0,07°C, а температура поверхности океана, за исключением регионов морского льда,— на 1,10±0,04°C (данные Berkeley Earth). Это связано с разницей в значениях теплоемкости, которая в несколько раз выше у воды по сравнению с грунтом или воздухом. Как следствие, океан поглощает часть атмосферного тепла в теплую половину года и возвращает его атмосфере в холодную, тем самым существенно компенсируя свой среднегодовой нагрев. Над сушей же такой механизм значительно менее эффективен. Яркой иллюстрацией этого служит сравнение темпов потепления над расположенной в зональном поясе, в котором площадь суши значительно превосходит морскую, Россией и среднеглобального: потепление над нашей страной происходит примерно в 2,7 раза интенсивнее. Еще больший темп отмечается в Арктике, где за последние 40 лет потепление шло приблизительно в 4 раза быстрее, чем в среднем по миру,— процесс, известный как арктическое усиление. Таяние морского льда и уменьшение снежного покрова в Арктике позволяет поглощать больше солнечного света, что, в свою очередь, приводит к дополнительному локальному разогреву. 

Географическое распределение отклонения среднегодовой температуры приземного воздуха (°C) в 2023 году относительно средней за 1991–‍2020 годы Диаграмма: Данные агентства Copernicus

Заглядывая в будущее

Повышенный, почти ажиотажный интерес к потеплению-2023 во многом связан с тем, что оно вплотную подошло к одному из пороговых значений, указанных в Парижском соглашении по климату 2015 года. Напомню, в этом документе порог роста температуры в 2°С в XXI веке указан как предельно допустимый, а в 1,5°С как желательный — значения, при которых, вероятно, не произойдет необратимых изменений климатической системы Земли. Хотя, по мнению многих ученых, на сегодняшний день не существует научного обоснования справедливости этого утверждения, они признают полезность использования такого порога в качестве общего знаменателя в последующих дискуссиях и исследованиях. Так или иначе, пороговые значения существуют, однако не предполагалось, что достижение меньшего из них уже так близко (считалось, что это случится двумя или тремя десятилетиями позже). Конечно, это только первая ласточка, а она, как известно, весны не делает: для выявления устойчивой, подтвержденной наблюдениями тенденции недостаточно наличия одного, возможно, аномального года, необходимо, чтобы превышение полутораградусного барьера подтверждалось на протяжении ряда лет. К сожалению, модельные прогнозы говорят, что установление такой тенденции лишь дело времени, причем отнюдь не отдаленного. Сколь велик этот запас времени? По оценкам Berkeley Earth, меньше десятилетия.

А что же 2024-й? Станет он следующим рекордсменом? Его «акции» по-прежнему котируются агентствами достаточно высоко. По мнению заместителя директора Copernicus Саманты Бёрджесс, «чрезвычайно вероятно», что 2024 год будет еще жарче, чем 2023 год. 

Отклонения глобальной среднегодовой температуры приземного воздуха (°C) относительно средней за 1850–‍1900 годы. Ежегодные средние показаны синими точками, десятилетняя скользящая средняя — красным цветом, линейный тренд начиная с 1980 года — пунктиром Диаграмма: Данные Berkeley Earth

Обжегшаяся на прогнозе годом раньше Berkeley Earth сегодня высказывается несколько осторожнее: «С вероятностью 58% 2024 год будет теплее, чем 2023-й, и с вероятностью 97% он будет по крайней мере таким же теплым, как 2016-й, то есть весьма вероятно, что 2024 год станет либо самым теплым, либо вторым самым теплым годом за всю историю наблюдений». В качестве обоснования этого вывода Berkeley Earth указывает на то, что, согласно ожиданиям, нынешний Эль-Ниньо скоро достигнет своего пика и исчезнет к середине 2024 года. Тем не менее его наследие, вероятно, внесет значительный вклад в повышение средней глобальной температуры в 2024 году. Также отмечается, что необычные характеристики 2023 года могут затруднить дальнейшее потепление в году 2024-м.

Отклонения глобальной среднегодовой температуры приземного воздуха (°C) относительно средней за 1850–‍1900 годы. Ежегодные средние показаны красными точками, 95-‍процентный доверительный интервал — вертикальными линиями, вероятные рамки значения, соответствующего 2024 году,— зеленым цветом Диаграмма: Данные Berkeley Earth

Вышеприведенные формулировки очередной раз напоминают о том, что всякий прогноз — основанный ли на статистике данных мониторинга или полученный с помощью климатических моделей — всегда вероятностный. Вероятностный потому, что невозможно точно оценить влияние на конечный результат (в нашем случае — на изменение температуры) бесчисленных внутренних взаимодействий («обратных связей») между происходящими внутри климатической системы Земли процессами, а также вследствие возникновения время от времени плохо предсказуемых форс-мажорных обстоятельств. Классическим примером такого форс-мажора являются случающиеся несколько раз за столетие мощные извержения вулканов (таких, например, как Эль-Чичон в 1982 году или Пинатубо в 1991 году), за которыми следует похолодание в глобальном масштабе на 0,5–1°С.

Судя по прогнозам, шансы «фаворита» — 2024 года — на то, чтобы превзойти показатель его «выскочки»-предшественника, не бесспорны, но предпочтительны. Ситуация, которая, будь это поединок боксеров-профессионалов, вызывала бы повышенный интерес любителей бокса и букмекеров. В нашем случае круг «заинтересованных лиц» несравненно шире: по оценкам Berkeley Earth, в 2023 году 2,3 млрд человек — 29% населения Земли — испытали локально рекордно теплые среднегодовые температуры.

 Как будет в 2024-м?
см. подробнее: Андрей Киселев, «"Мальчик" готовит новые проказы», «Ъ-‍Наука», 2023, №15
Андрей Киселев, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова (Санкт-Петербург)

 

Ссылка:  https://www.kommersant.ru/doc/6559916