В научном сообществе хорошо известно, что повышение уровня CO2 в атмосфере приводит к глобальному потеплению, но масштабы этого эффекта могут варьироваться в зависимости от средней глобальной температуры. В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Science Advances под руководством Тобиаса Фридриха из Международного тихоокеанского исследовательского центра (IPRC) при Гавайском университете в Маноа (UHM), делается вывод о том, что теплый климат более чувствителен к изменениям содержания CO. 2 уровней, чем в холодном климате.
Увеличение концентрации CO2 в атмосфере вызывает дисбаланс в тепловом балансе Земли: сохраняется больше тепла, чем выделяется, что, в свою очередь, вызывает глобальное потепление поверхности. Чувствительность климата - это термин, используемый для описания степени потепления, которое, как ожидается, произойдет в результате увеличения концентрации CO2. Это число традиционно рассчитывается с использованием сложных компьютерных моделей климатической системы, но, несмотря на десятилетия прогресса, число все еще подвержено неопределенности.
В новом исследовании, в котором приняли участие ученые из Вашингтонского университета, Университета Олбани и Потсдамского института исследований воздействия климата, был использован другой подход к расчету чувствительности климата: использование данных из истории Земли. Исследователи изучили различные реконструкции прошлых температур и уровней CO2, чтобы определить, как климатическая система отреагировала на предыдущие изменения в ее энергетическом балансе..
«Первый шаг состоял в том, чтобы реконструировать историю глобальных средних температур за последние 784 000 лет, используя объединенные данные из кернов морских отложений, кернов льда и компьютерного моделирования, охватывающего последние восемь ледниковых циклов», - сказал Фридрих., научный сотрудник IPRC.
Второй шаг включал расчет энергетического баланса Земли для этого периода времени с использованием оценок концентрации парниковых газов, извлеченных из пузырьков воздуха в ледяных ядрах, и включения астрономических факторов, известных как циклы Миланковича, которые влияют на планетарный тепловой баланс.
"Наши результаты показывают, что чувствительность Земли к колебаниям атмосферного CO2 увеличивается по мере потепления климата", - пояснил Фридрих. «В настоящее время наша планета находится в теплой фазе - межледниковом периоде - и связанную с этим повышенную чувствительность климата необходимо учитывать для будущих прогнозов потепления, вызванного деятельностью человека».
Используя эти оценки, основанные на чувствительности палеоклимата Земли, авторы рассчитали потепление в течение следующих 85 лет, которое может произойти в результате антропогенного сценария выбросов парниковых газов. Исследователи прогнозируют, что к 2100 году глобальная температура повысится 5.на 9°C (~10,5°F) выше доиндустриальных значений. Эта величина потепления совпадает с верхним диапазоном оценок, представленных Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК).
"Наше исследование также позволяет нам поместить наши температуры 21-го века в контекст истории Земли. Палеоклиматические данные действительно могут многое рассказать нам о нашем будущем", - сказал Аксель Тиммерманн, соавтор исследования и профессор ММ.
Результаты исследования показывают, что неустанные выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, могут вывести климат Земли за пределы температурных условий, которые преобладали в течение последних 784 000 лет.
«Единственный выход - как можно скорее сократить выбросы парниковых газов», - заключил Фридрих.