Science: Динамика облачности в последние годы усугубляет глобальное потепление
В журнале опубликованы две статьи, посвящённые важной роли, которую играет облачность в процессе глобального потепления.
Облачность Земли уменьшается, усиливая глобальное потепление
Сужение штормовых полос может стать неожиданной и опасной новой реакцией на изменение климата
На протяжении более 20 лет приборы NASA в космосе отслеживали растущий дисбаланс в энергетическом балансе Земли, когда больше энергии поступает к планете, чем уходит от неё. Большая часть этого дисбаланса может быть связана с выбросами человечеством задерживающих тепло в атмосфере парниковых газов. Но объяснить остальное было непросто. Потеря отражающего льда, обнажающая более тёмные грунт и воду, которые поглощают больше тепла, недостаточна для объяснения дефицита. Уменьшение количества отражающих свет дымок по мере того, как страны очищают или закрывают загрязняющие отрасли промышленности, также не оправдывает ожиданий. «Никто не может получить число, которое даже близко», — говорит Джордж Целиудис (George Tselioudis), климатолог из Института космических исследований имени Годдарда NASA.
Но Целиудис и его коллеги теперь думают, что могут объяснить растущий разрыв с помощью доказательств, собранных удивительно долгоживущим спутником. Они обнаружили, что отражающий облачный глобальный покров сократился за последние два десятилетия на небольшую, но ощутимую величину, пропуская больше света и усиливая глобальное потепление. «Я уверен, что это недостающая часть», — говорит Целиудис, представлявший работу на прошлой неделе на заседании Американского геофизического союза.
Теперь климатологам нужно выяснить, что вызывает эти изменения облаков. Им также нужно заняться более тревожным вопросом: является ли эта тенденция ответной реакцией изменения климата, которая может ускорить потепление в будущем, говорит Майкл Бирн (Michael Byrne), специалист по динамике климата в Университете Сент-Эндрюс. Хотя некоторые модели предсказали изменения облачности, Бирн говорит: «Я не думаю, что мы можем ответить на этот вопрос с большой уверенностью».
Облака бывают разных форм и размеров, но две из самых постоянных облачных полос образованы крупномасштабными структурами воздушных потоков Земли. Одна полоса, около экватора, тянется вокруг планеты как пояс. Он формируется, когда пассаты Северного и Южного полушарий сходятся, заставляя влажный воздух подниматься вверх, чтобы остыть и конденсироваться в облака. Другая полоса находится в средних широтах, где струйные течения вызывают большие завихрения штормовой погоды по всей планете.
В августе Целиудис и его соавторы сообщили, что за 35 лет, охваченных снимками с метеорологических спутников, экваториальные полосы облаков сузились, в то время как следы штормов в средних широтах сместились к полюсам, ограничивая регион, в котором они могут формироваться, и сокращая их покрытие. Но результат, опубликованный в Climate Dynamics, был «сшит» из данных множества разных спутников, каждый из которых имел свои собственные причуды и ошибки, из-за чего исследователям было сложно убедиться в реальности обнаруженных ими небольших тенденций.
Теперь команда обратилась к одному спутнику, Terra NASA, отслеживающему планету почти четверть века. Рассматривая те же самые облачные системы, команда обнаружила точно такие же тенденции: облачность падает примерно на 1,5% за десятилетие, говорит Целиудис. «Только сейчас, кажется, сигнал начинает выходить из шума». Бьорн Стивенс (Bjorn Stevens), климатолог из Института метеорологии Макса Планка, говорит, что пара процентных пунктов может показаться неважной. «Но если подсчитать эти тенденции, то это будет колоссально», — говорит он. «Это будет указывать на обратную связь облаков, которая выходит за привычные рамки».
Команда также обнаружила, что 80% общих изменений отражательной способности в этих регионах были вызваны сокращением облаков, а не более тёмными, менее отражающими, что могло быть обусловлено снижением загрязнения. Для Целиудиса это ясно указывает на то, что изменения в структурах циркуляции атмосферы, а не снижение загрязнения, являются движущей силой тенденции.
Новая работа не является единичной. Ранее в этом году в Surveys in Geophysics группа под руководством климатолога Нормана Лёба (Norman Loeb) из Исследовательского центра Лэнгли NASA также проследила разрыв в энергетическом дисбалансе до снижения облачного покрова. Но Лёб, который руководит работой над набором спутниковых инструментов NASA под названием Clouds and the Earth’s Radiant Energy System, отслеживающим энергетический дисбаланс, считает, что снижение загрязнения может играть важную роль в изменениях облаков, особенно в Северном полушарии. «Наблюдения говорят нам, что что-то определённо меняется», — говорит он. «Но это сложный комплекс процессов». Если глобальные изменения циркуляции действуют, то срочный вопрос заключается в том, продолжатся ли они, говорит Тиффани Шоу (Tiffany Shaw,), специалист по динамике климата в Чикагском университете. Те же модели, которые предсказывают сужение экваториального штормового пояса, также предполагают, что изменение климата приведёт к тому, что воздух над восточной частью Тихого океана будет нагреваться быстрее, чем над западной, ослабляя важную ветвь крупномасштабной циркуляции. Но за последние несколько десятилетий восточная часть Тихого океана на самом деле охлаждалась, усиливая эти ветры. Другие наблюдения, тем временем, предполагают, что остальная часть циркуляции ослабевает. Из-за путаницы трудно понять, продолжат ли уменьшаться облачные гряды по мере потепления мира. «На многое из этого», — говорит Шоу, — «реальный мир покажет нам ответ».
Стивенс, например, всё больше беспокоится. «Если тенденция сохранится, у нас будут проблемы», — говорит Стивенс. «Мы надеемся, надеемся, что завтра она изменит свое направление».
Ссылка: https://www.science.org/content/article/earth-s-clouds-are-shrinking-boosting-global-warming
Недавний глобальный скачок температуры усилился из-за рекордно низкого планетарного альбедо
Почему 2023 год был намного теплее, чем ожидалось? Антропогенное воздействие и Эль-Ниньо были предложены как минимум в качестве одной из причин, но они не могут объяснить величину скачка температуры. Гесслинг и др. (Goessling et al.) определяют ещё одну причину: рекордно низкое планетарное альбедо, вызванное в основном уменьшением низкого облачного покрова в северных средних широтах и тропиках. Если этот сдвиг представляет собой выход в новую норму, наше будущее может стать более жарким быстрее, чем ожидалось.
В 2023 году глобальная средняя температура взлетела почти на 1,5 К выше доиндустриального уровня, превзойдя предыдущий рекорд примерно на 0,17 К. Предыдущие оценки наиболее вероятных известных факторов, включая антропогенное потепление и начало Эль-Ниньо, не дотягивают примерно 0,2 К в объяснении повышения температуры. Используя спутниковые данные и данные реанализа, авторы определили рекордно низкое планетарное альбедо как основной фактор, сокращающий этот разрыв. Спад, по-видимому, вызван в основном сокращением покрытия низкой облачностью в северных средних широтах и тропиках в продолжение многолетней тенденции. Дальнейшее изучение тенденции низкой облачности и понимание того, насколько она обусловлена внутренней изменчивостью, сокращением концентрации аэрозолей или возможной формирующейся обратной связью низкой облачности, будет иметь решающее значение для оценки настоящего и ожидаемого будущего потепления.
