Текущий уровень CO₂ в атмосфере составляет около 410 частей на миллион по объему и продолжает повышаться по мере роста выбросов из-за деятельности человека. Теоретически, если человечество продолжит выбрасывать углекислый газ в атмосферу в нынешних объемах (около 37 миллиардов тонн в год), не снижая их, в XXII веке концентрация CO₂ может превысить 1200−1300 ppm.

Тапио Шнайдер (Tapio Schneider) из Лаборатории реактивного движения NASA и его коллеги решили выяснить, как в процессе изменения климата себя поведут слоисто-кучевые облака, которые покрывают примерно 20% площади океана в низких широтах. Эти облака важны в процессе формировании земного климата, отражая солнечные лучи, но разрешение современных глобальных климатических моделей не позволяет качественно моделировать их формирование и динамику в глобальных масштабах.

Чтобы обойти эту проблему, группа Шнайдера построила небольшую модель участка атмосферы над океаном в субтропиках методом крупных вихрей. Моделирование показало, что при превышении порога концентрации парниковых газов в 1300 ppm CO₂-эквивалента облака начинают разрушаться, превращаясь в кучевые, и исчезают, что приводит к резкому росту поверхностной температуры океана на восемь градусов.

Снова облака возникают только после снижения концентрации существенно ниже этого порога до доиндустриальных уровней (примерно 300 частей на миллион). Углекислый газ, по мнению ученых, будет мешать переносу тепла от верхних слоев облаков, что снизит перепад температур между верхними и нижними слоями и, как следствие, скорость «перемешивания» облаков. Стандартные глобальные климатические модели не демонстрируют этот эффект при концентрациях вплоть до девяти тысяч частей на миллион.

Авторы исследования отмечают, что их предположения также могут помочь объяснить палеоклиматическую загадку эоцена, когда примерно 50 миллионов лет назад Арктика была свободной ото льда: существующие климатические модели указывают, что для таких температур необходима концентрация CO₂ более четырех тысяч частей на миллион, или примерно в два раза выше, чем оценочная концентрация в тот период по палеоклиматическим данным.

Если гипотеза ученых об исчезновении облаков верна, то это может объяснить резкое потепление и при более низкой концентрации углекислого газа.

Источник: https://42.tut.by/627896 

Теги: климат