Новые исследования показывают, что изменения в конфигурации континентов, солнечной активности и фоновых уровнях углекислого газа в атмосфере способствуют повышению чувствительности климата Земли в геологических временных масштабах

Равновесная чувствительность климата Земли - мера того, насколько среднеглобальная температура поверхности поднимется в ответ на удвоение парниковых газов в атмосфере - является ключевым показателем, широко используемым в экономических и политических оценках глобального потепления. В отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (2013 г.) указано, что чувствительность климата, вероятно, находится в пределах между 1,5°C и 4,5°C.

В многочисленных исследованиях учёные пытались уточнить эту оценку, охарактеризовав чувствительность климата по геологическим данным в недавнем прошлом Земли. Такие исследования, однако, были ограничены тем, что в течение последних пяти миллионов лет концентрации углекислого газа не превышали 560 частей на миллион по объему (ppmv), - уровня, который ниже, чем прогнозируется во многих сценариях на конец 21-го века.

Чтобы сделать более адекватные оценки чувствительности климата, учёные начали исследовать интервалы времени более пяти миллионов лет назад, когда концентрации углекислого газа в атмосфере Земли превышали 1000 ppmv. Но поскольку другие факторы, такие как солнечная активность и конфигурация континентов, также могут влиять на климат в течение столь длительного периода, неясно, насколько применимы результаты этих недавних исследований для прогнозирования будущего Земли.

В новом исследовании Фарнсворта и др. (Farnsworth et al.) предпринята попытка более полного исследования климатической чувствительности планеты в геологических временных масштабах. С этой целью авторы использовали ансамбль результатов расчётов 19 климатических моделей, охватывающих промежуток времени между 150 и 35 миллионами лет назад. В моделях, описывающих систему «океан-атмосфера-растительность», исследователи варьировали палеогеографию Земли и солнечную активность в соответствии с каждым геологическим интервалом от раннего мелового периода до позднего эоцена и включали концентрации двуокиси углерода в атмосфере, установленные на уровне их двойного (560 ppmv) и четырехкратного (1120 ppmv) доиндустриального уровня.

Оказалось, что чувствительность климата в течение рассмотренного периода времени колебалась от приблизительно 3,5°C до 5,5°C. Авторы объясняют это комбинацией факторов, включая постепенно увеличивающуюся яркость Солнца, а также изменения в расположении континентов, которые, в свою очередь, влияли на циркуляцию океана и (из-за различий в площади поверхности океана) на альбедо планеты.

Результаты показывают, что в течение длительного времени чувствительность климата тесно связана с континентальной конфигурацией Земли, солнечной активностью и фоновой концентрацией углекислого газа. Это исследование предполагает, что в контексте последних 150 миллионов лет современная оценка чувствительности климата является относительно низкой и что, в конечном счёте, чувствительность климата в прошлом может не быть идеальным аналогом для оценки климата будущего.

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/past-climate-sensitivity-not-always-key-to-the-future