Этот конфликт — между диапазонами температур, основанными на глобальных климатических моделях и палеоклиматическими записями, и диапазонами, полученными на основе исторических наблюдений — не позволил Межправительственной группе экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) дать в своем последнем отчете наилучшую оценку того, насколько сильно Земля нагреется в результате удвоения выбросов CO2.Исследователи обнаружили, что низкий диапазон повышения температуры — от 1 до 3 градусов по Цельсию — предлагаемый историческими наблюдениями, не учитывает долгосрочные закономерности потепления. Когда эти закономерности принимаются во внимание, исследователи обнаружили, что температуры не только находятся в каноническом диапазоне от 1,5 до 4,5 градусов по Цельсию, но также могут быть возможны даже более высокие диапазоны, возможно, до 6 градусов.Исследование опубликовано в Science Advances.
Хорошо известно, что разные части планеты нагреваются с разной скоростью. Например, земля над северным полушарием нагревается значительно быстрее, чем вода в Южном океане.
«Исторический образец потепления таков, что большая часть потепления произошла над сушей, в частности над северным полушарием», — сказал Кристиан Проистосеску, доктор философии ’17 и первый автор статьи. «Эта модель потепления известна как быстрый режим — вы вводите CO2 в атмосферу, и очень быстро после этого земля в северном полушарии нагревается».Но есть также медленный режим потепления, на реализацию которого могут уйти столетия.
Это потепление, которое больше всего связано с Южным океаном и восточной экваториальной частью Тихого океана, сопровождается петлями положительной обратной связи, которые усиливают этот процесс. Например, по мере того, как океаны нагреваются, облачный покров уменьшается, и белая отражающая поверхность заменяется темной поглощающей поверхностью.Исследователи разработали математическую модель для анализа двух разных режимов в разных климатических моделях.
«Модели имитируют картину потепления, подобную сегодняшней, но показывают, что сильная обратная связь срабатывает, когда в конечном итоге потепление Южного океана и восточной экваториальной части Тихого океана приводит к более высоким общим температурам, чем можно было бы просто экстраполировать на основе потепления, наблюдаемого на сегодняшний день», — сказал Питер Хайберс. Профессор наук о Земле и планетах, а также наук об окружающей среде и инженерии Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и соавтор статьи.
Хайберс и Проистосеску обнаружили, что, хотя медленный режим потепления вносит большой вклад в окончательное глобальное потепление, он почти не присутствует в современных моделях потепления. «Исторические наблюдения дают нам много информации о том, как меняется климат, и являются важной проверкой наших климатических моделей, — сказал Хайберс, — но идеального аналога грядущих изменений не существует».