npj Climate and Atmospheric Science: Механизм положительной обратной связи между биогенными летучими органическими соединениями и временем жизни метана в климате будущего
Множество биогеохимических механизмов обратной связи определяют чувствительность климата Земли в ответ на возмущения радиационного баланса. Один механизм обратной связи, который по-прежнему отсутствовал в большинстве современных моделей системы Земля, применяемых для прогнозирования будущего изменения климата в Шестом докладе МГЭИК, — это воздействие более высоких температур на выбросы биогенных летучих органических соединений (БЛОС) и их последующее воздействие на концентрации гидроксильного радикала (ОН). ОН, в свою очередь, является основным стоком многих газообразных соединений, включая метан - второй среди наиболее важных антропогенных парниковых газов. В данной работе исследовано влияние этого механизма обратной связи с помощью двух моделей: химико-транспортных одномерной модели и глобальной модели. Результаты показывают, что в сценарии повышения температуры на 6 K обратная связь БЛОС -OH-CH4 увеличивает время жизни метана на 11,4% локально в бореальной области, когда повышение температуры влияет только на скорость химических реакций, а не одновременно на химию и выбросы БЛОС. Это приведёт к локальному увеличению радиационного форсинга через метан (ΔRFCH4) примерно на 0,013 Вт м-2 в год, что составляет 2,1% от текущего ΔRFCH4. Во всем Северном полушарии прогнозируется увеличение концентрации метана на 0,024% в год, по сравнению с модельным повышением температуры только в «химии» или повышением температуры в «химии» и выбросами БЛОС. Это соответствует примерно 7% годового прироста метана в 2008–2017 гг. (6,6 ± 0,3 частей на миллиард в год) и приводит к ΔRFCH4, равному 1,9 мВт м-2 в год.