Даже если наступит день, когда мир полностью перестанет выбрасывать парниковые газы в атмосферу, прибрежные районы и островные государства будут продолжать сталкиваться с повышением уровня моря в течение столетий после этого, согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Массачусетского технологического института и Саймона. Университет Фрейзера.
В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи сообщают, что потепление от короткоживущих соединений - парниковых газов, таких как метан, хлорфторуглероды или гидрофторуглероды, которые задерживаются в атмосфере всего на от года до нескольких десятилетий - может привести к повышению уровня моря в течение сотен лет после того, как загрязняющие вещества были удалены из атмосферы.
"Если вы думаете о таких странах, как Тувалу, которые едва возвышаются над уровнем моря, вопрос, который вырисовывается, заключается в том, сколько мы можем выбрасывать, прежде чем они будут обречены. Планируется ли, что они уже исчезнут, даже если мы перестанем выбрасывать все завтра?" - говорит соавтор Сьюзен Соломон, профессор химии атмосферы и климатологии Массачусетского технологического института Эллен Суоллоу Ричардс. «Это еще одна причина, по которой важно понимать, как долго продлятся климатические изменения и насколько уже зафиксировано повышение уровня моря».
Соавторы Соломона - ведущий автор Кирстен Зикфельд из Университета Саймона Фрейзера и Дэниел Гилфорд, аспирант кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института.
Короткое пребывание, длинный подъем
Недавние исследования, проведенные многими группами, в том числе собственным Соломоном, показали, что даже если антропогенные выбросы углекислого газа полностью прекратятся, связанное с ними потепление атмосферы и повышение уровня моря будут продолжаться более 1000 лет.. Эти эффекты - практически необратимые в масштабах человеческого времени - отчасти связаны со временем пребывания углекислого газа: парниковый газ может оставаться в атмосфере в течение столетий после того, как он был выброшен из дымовых труб и выхлопных труб.
В отличие от двуокиси углерода, другие парниковые газы, такие как метан и хлорфторуглероды, имеют гораздо более короткий срок службы. Однако в предыдущих исследованиях не уточнялось, каковы могут быть их долгосрочные последствия для повышения уровня моря. Чтобы ответить на этот вопрос, Соломон и ее коллеги изучили ряд климатических сценариев, используя модель земных систем промежуточной сложности, или EMIC, эффективную в вычислительном отношении климатическую модель, которая имитирует циркуляцию океана и атмосферы для прогнозирования изменений климата на десятилетия, столетия и тысячелетия.
С помощью модели команда рассчитала как среднюю глобальную температуру, так и повышение уровня моря в ответ на антропогенные выбросы углекислого газа, метана, хлорфторуглеродов и гидрофторуглеродов.
Оценки углекислого газа, сделанные исследователями, согласуются с прогнозами других и показывают, что, даже если мир прекратит выбросы углекислого газа, начиная с 2050 года, до 50 процентов газа останется в атмосфере более 750 лет назад. лет спустя. Даже после того, как выбросы двуокиси углерода прекратятся, повышение уровня моря должно продолжать увеличиваться, и в течение 100 лет оно будет в два раза превышать уровень оценок 2050 года, а в течение следующих 500 лет - в четыре раза.
Причина, по словам Соломона, заключается в «инерции океана»: по мере того, как мир нагревается из-за парниковых газов, включая углекислый газ, воды нагреваются и расширяются, вызывая повышение уровня моря. Удаление лишнего тепла океана, вызванного даже короткоживущими газами, и, как следствие, понижение уровня моря - чрезвычайно медленный процесс.
«По мере того, как тепло уходит в океан, оно уходит все глубже и глубже, вызывая постоянное тепловое расширение», - объясняет Соломон. «Затем он должен вернуться в атмосферу и вылететь обратно в космос, чтобы остыть, а это очень медленный процесс, занимающий сотни лет."
Ограничивающие потоки
В одном конкретном сценарии моделирования климата команда оценила реакцию уровня моря на различные сценарии выбросов метана, в которых мир будет продолжать выбрасывать газ с нынешними темпами, пока выбросы полностью не прекратятся в трех разных годах: 2050, 2100, и 2150.
Во всех трех сценариях газообразный метан быстро удалялся из атмосферы, а связанное с ним потепление атмосферы уменьшалось с одинаковой скоростью. Однако спустя столетия метан продолжал способствовать повышению уровня моря. Более того, они обнаружили, что чем дольше мир откладывает сокращение выбросов метана, тем дольше моря будут оставаться на возвышении.
«Удивительно, но газ с 10-летним сроком службы может вызывать устойчивые изменения уровня моря», - говорит Соломон. «Таким образом, вы не можете просто перестать излучать и вернуть все в доиндустриальное состояние. Вы будете жить с этим очень долго».
Исследователи обнаружили в своем анализе одну положительную сторону: любопытно, оказали ли прошлые правила в отношении загрязняющих веществ значительное влияние на повышение уровня моря, команда сосредоточилась, пожалуй, на самой успешной глобальной программе восстановления на сегодняшний день - Монреальской Протокол, международный договор, ратифицированный 197 странами в 1989 году, который эффективно ограничивает выбросы озоноразрушающих соединений во всем мире.
Обнадеживает то, что исследователи обнаружили, что Монреальский протокол, хотя и предназначен для защиты озонового слоя путем поэтапного отказа от загрязняющих веществ, таких как хлорфторуглероды, также помог остановить повышение уровня моря. Исследователи обнаружили, что если бы Монреальский протокол не был ратифицирован, а страны продолжали бы выбрасывать в атмосферу хлорфторуглероды, к 2050 году уровень моря поднялся бы еще на 6 дюймов.
«Половина фута - это довольно много», - говорит Соломон. «Это еще одна веская причина, по которой Монреальский протокол оказался очень полезным для планеты».
В заключении своей статьи исследователи отмечают, что усилия по сдерживанию глобального потепления не должны быстро обратить вспять открытое море, и что следует серьезно учитывать долгосрочные последствия повышения уровня моря: «Основная политика вывод этого исследования состоит в том, что длительный характер повышения уровня моря повышает важность более ранних мер по смягчению последствий».