Прибрежные города во всем мире столкнутся с меньшей угрозой повышения уровня моря, если общество сократит выбросы парниковых газов, что принесет особенно значительные выгоды Нью-Йорку и другим городам восточного побережья США, как показывают новые исследования.
В исследовании, проведенном учеными из Национального центра атмосферных исследований (NCAR), использовалась мощная компьютерная модель, чтобы выяснить, как ветры и течения в нагревающемся мире толкают океанскую воду, поднимая ее в некоторых регионах и понижение его в других. Ученые изучили, как эти изменения в повышении уровня моря изменятся при двух условиях: если выбросы продолжат двигаться по своей текущей траектории или если они резко сократятся.
Результаты показали, что, если общество сможет в ближайшее время сократить выбросы двуокиси углерода и других улавливающих тепло газов, прогнозируемое повышение уровня моря во всем мире к концу века будет значительно меньше. Это помогло бы прибрежным городам в большей части мира, поскольку они пытаются отразить рост уровня воды, с преимуществами, наиболее заметными для городов в частях Атлантического и Индийского океанов.
«Смягчение выбросов парниковых газов снизит повышение уровня моря в конце этого века, при этом в некоторых регионах будут отмечены особенно значительные преимущества», - сказал ведущий автор нового исследования ученый из NCAR Айшуэ Ху. «Поскольку городские власти готовятся к повышению уровня моря, они могут учитывать комплексный эффект местных условий, которые возникают из-за ветров и течений, вызывающих внутреннюю изменчивость океанов."
Ху и его соавтор, ученый NCAR Сьюзан Бейтс, предупреждают, что исследование моделирования представляет неполную картину, поскольку оно не включает сток от тающих ледяных щитов и ледников - два фактора, которые ученые только сейчас включают в компьютер. модели. Вместо этого он моделирует влияние изменения климата на колебания уровня моря во всем мире, чтобы показать, какие береговые линии больше всего выиграют от сокращения выбросов, связанного с дополнительным поглощением тепла океаном.
Исследование, опубликованное в этом месяце в журнале Nature Communications, финансировалось Министерством энергетики США и Национальным научным фондом, который является спонсором NCAR.
Глобальные изменения с локальными последствиями
Повышение уровня моря является одним из наиболее серьезных последствий изменения климата, которое угрожает затопить низменные острова и крупные прибрежные города. Ожидается, что к концу этого века уровень моря в некоторых регионах поднимется на несколько футов из-за сочетания таяния ледяных щитов и ледников (на долю которых приходится около двух третей повышения уровня моря) наряду с тепловым расширением или океанскими водами. расширяясь по мере нагревания (что составляет оставшуюся треть).
Чтобы изучить, как изменения в выбросах повлияют на глобальное повышение уровня моря и местные изменения, Ху и Бейтс использовали два набора компьютерных симуляций, основанных на двух разных сценариях выбросов парниковых газов.
В обычном сценарии, когда выбросы от деятельности человека продолжают расти нынешними темпами, глобальная температура к концу этого века повысится примерно на 5,4 градуса по Фаренгейту (3 градуса по Цельсию) по сравнению с уровнем конца 20-го века. В сценарии умеренного смягчения последствий, когда общество предпринимает шаги по сокращению выбросов парниковых газов, потепление будет удерживаться примерно на уровне 3,2 градуса по Фаренгейту (1,8 градуса по Цельсию)..
Ученые обнаружили, что сокращение выбросов парниковых газов не будет существенно сдерживать повышение уровня моря в течение следующих двух десятилетий. Частично причина связана с инерцией климатической системы (когда тепло попадает в океаны, оно сохраняется в течение определенного периода времени). Кроме того, ветры и течения естественным образом меняются из года в год, толкая океанскую воду в разных направлениях и затрудняя определение полного воздействия потепления планетарного масштаба в течение десятилетия или двух.
Но ученые обнаружили, что в конце века, с 2061 по 2080 год, сокращение выбросов окажет значительное влияние почти на весь мир. Моделирование показало, что степень повышения среднего глобального уровня моря в результате теплового расширения (но не стока в результате таяния льда) сократилась примерно на 25 процентов, с примерно 17,8 сантиметра (7 дюймов) в обычном сценарии до 13,2 сантиметра. (5,2 дюйма) в сценарии умеренного смягчения последствий.
Местные ветры и течения имеют значение
Для некоторых городов преимущества сценария с низким уровнем выбросов будут особенно значительными. В Нью-Йорке, где в этом столетии ожидается повышение уровня моря больше, чем где-либо еще в мире, разница составит 9,8 сантиметра (3,9 дюйма). Другие города, в которых сокращение будет больше среднего, включают Бостон (9,3 см/3,7 дюйма), Лондон (8,3 см/3,3 дюйма), Дар-эс-Салам (6,8 см/2,7 дюйма), Майами (6,5 см/2,6 дюйма).) и Мумбаи (5.8 см/2,3 дюйма).
С другой стороны, некоторые города Южной Америки (например, Буэнос-Айрес), Азии (например, Бангкок и Джакарта), Австралии (например, Мельбурн) и западного побережья Северной Америки (например, Ванкувер и Сан-Франциско) получат выгоды ниже среднего. А сокращение выбросов парниковых газов не окажет статистически значимого влияния на повышение уровня моря вдоль западного побережья Австралии и Филиппин.
Причина местных различий в повышении уровня моря связана с влиянием (или его отсутствием) меняющегося климата на основные течения и взаимодействие атмосферы и океана по всему миру.
В северной Атлантике, например, ожидается, что потепление ослабит течение Гольфстрим, переносящее более теплую воду из субтропиков в Арктику. Мощное течение уносит воду с большей части восточного побережья Соединенных Штатов, и ученые предупреждают, что ослабление течения направит эти воды обратно к береговой линии и значительно поднимет уровень моря. Если бы действия общества привели к сокращению выбросов, Гольфстрим пострадал бы меньше, и, следовательно, повышение уровня моря в Северной Атлантике было бы менее существенным.
Напротив, течения в некоторых других бассейнах океанов менее чувствительны к изменению климата. Например, на большей части Тихого океана на уровень моря влияет Тихоокеанское десятилетнее колебание - явление, связанное с ветрами и температурой поверхности моря. Хотя изменение климата влияет на ветры и вызывает повышение температуры поверхности моря в Тихом океане, оно не нарушает течений там так сильно, как в северной части Атлантического океана. В результате смягчение последствий изменения климата, снижающее тепловое расширение, как правило, оказывает менее существенное влияние на уровень моря в Тихом океане.
Исследование также выявило большие различия в будущем повышении уровня моря в разных регионах, в том числе в некоторых городах, где местные уровни моря находятся под влиянием Тихоокеанского десятилетнего колебания или атлантического климата, известного как Североатлантическое колебание. В результате предполагаемое повышение уровня моря в модели различалось больше для Лондона и Токио, чем для Нью-Йорка.
«Городские планировщики в некоторых местах смогут принимать решения на основе более точных прогнозов уровня моря, но в других местах будет сложнее узнать, каким будет уровень моря», - сказал Бейтс.