PNAS: Риск достижения пороговых значений для термохалинной циркуляции из-за увеличения скорости таяния льда
Продолжающиеся выбросы парниковых газов увеличивают риск превышения критических пороговых значений (переломных моментов) элементов климатической системы, что ведёт к резкому необратимому изменению климата. Меры по сокращению выбросов призваны удерживать климатическую систему Земли в безопасном текущем состоянии, не позволяя приближаться к критическим пороговым значениям. Авторы показывают, что возрастающие темпы изменения таяния льда могут вызвать коллапс атлантической меридиональной термохалинной циркуляции в модели глобального океана, в то время как критический порог таяния льда оказывается непреодолённым, и более медленное повышение до того же уровня таяния льда не приводит к достижению критического уровня. Более того, хаотическая динамика климата затрудняет прогнозирование такого коллапса. Это показывает, что современное безопасное пространство системы Земля может быть меньше, чем считалось ранее.
Основные элементы климатической системы подвергаются риску превышения критических пороговых значений (так называемых переломных моментов) из-за будущих выбросов парниковых газов, что приведёт к резкому переходу к качественно иному климату с потенциально катастрофическими последствиями. Переломные моменты часто связаны с бифуркациями, когда ранее стабильное состояние системы теряет стабильность при увеличении системного параметра выше чётко определённого критического значения. Однако в некоторых случаях такие переходы могут происходить даже до превышения порогового значения параметра, при условии, что его изменение происходит достаточно быстро. Неизвестно, относится ли это к многомерным сложным системам, таким как современная климатическая модель или реальная климатическая система. Используя модель глобального океана, подверженную воздействию пресной воды, авторы показывают, что коллапс атлантической меридиональной термохалинной циркуляции действительно может быть вызван даже небольшими изменениями амплитуды воздействия, если скорость изменения достаточно высока. Определение местоположения критических пороговых значений в климатических подсистемах путём медленного изменения параметров системы было основным направлением оценки рисков резкого изменения климата. Это исследование предполагает, что такие пороговые значения могут не иметь значения на практике, если изменения параметров не будут медленными. Кроме того, авторы показали, что из-за хаотической динамики сложных систем нет чётко определенной критической скорости изменения параметров, и это серьёзно ограничивает предсказуемость качественного долгосрочного поведения. Результаты показывают, что безопасное современное пространство элементов системы Земля в отношении будущих выбросов может быть меньше, чем предполагалось ранее.
