За последнее столетие увеличение выбросов парниковых газов привело к избытку энергии в системе Земля. Более 90% этой избыточной энергии было поглощено океаном, что привело к повышению температуры океана и связанному с этим повышению уровня моря, а также к замедлению потепления поверхности.
Многопрофильная группа ученых опубликовала в PNAS оценки того, что глобальное потепление океанов на 436 x 1021 Дж произошло с 1871 года по настоящее время (примерно в 1000 раз больше годового потребления человеком первичной энергии) и что сопоставимое потепление произошло в периоды 1920-1945 и 1990-2015 гг.
Оценки подтверждают доказательства того, что океаны поглощают большую часть избыточной энергии в климатической системе, возникающей в результате выбросов парниковых газов в результате деятельности человека.
Профессор Лор Занна (физик), возглавлявшая международную группу исследователей, сказала: «Наша реконструкция согласуется с другими прямыми оценками и предоставляет доказательства потепления океана до 1950-х годов».
Метод исследователей по реконструкции потепления океана основан на математическом подходе, первоначально разработанном профессором Самаром Хативала (науки о Земле) для реконструкции антропогенного поглощения CO2 океаном.
Профессор Хативала сказал: «Наш подход сродни «раскрашиванию» разных участков поверхности океана красками разных цветов и отслеживанию того, как они со временем распространяются внутрь». Затем мы можем применить эту информацию к чему-либо еще - например, антропогенному углероду или тепловым аномалиям, - которые переносятся циркуляцией океана. Если мы знаем, какой была аномалия температуры поверхности моря в 1870 году в северной части Атлантического океана, мы можем понять, насколько она способствует потеплению, скажем, в глубинах Индийского океана в 2018 году. Идея восходит почти 200 лет назад к английскому математику Джордж Грин.'
Новая оценка предполагает, что за последние 60 лет до половины наблюдаемого потепления и связанного с ним повышения уровня моря в низких и средних широтах Атлантического океана связано с изменениями в циркуляции океана. За этот период в более низких широтах накопилось больше тепла, чем было бы, если бы циркуляция не менялась. Хотя изменение циркуляции океана идентифицировано, исследователи не могут приписать его исключительно изменениям, вызванным деятельностью человека.
Предстоит проделать большую работу, чтобы проверить метод и обеспечить лучшую оценку неопределенности, особенно на ранней стадии реконструкции. Однако согласованность новой оценки с прямыми измерениями температуры дает команде уверенность в своем подходе.
Профессор Занна сказал: «Строго говоря, этот метод применим только к трассерам, таким как искусственный углерод, которые пассивно переносятся циркуляцией океана. Однако тепло не ведет себя таким образом, поскольку влияет на циркуляцию, изменяя плотность морской воды. Мы были приятно удивлены, насколько хорошо этот подход работает. Это открывает новый захватывающий способ изучения потепления океана в дополнение к прямым измерениям».
Эта работа предлагает ответ на важный пробел в знаниях о потеплении океана, но это только первый шаг. Важно понять причину изменений циркуляции океана, чтобы помочь предсказать будущие модели потепления и повышения уровня моря.