За 20 лет Земля стала поглощать в два раза больше тепла. Чем это грозит?

Согласно мнению ученых, энергетический баланс нашей планеты оказался под угрозой — тепла, покидающего атмосферу Земли, становится меньше, чем поступающего. Последние исследования показывают, что в течение последних двух десятилетий этот дисбаланс увеличился более чем в два раза, как сообщает издание «Вокруг света».

В исследовании, проведенном группой ученых из Сиднейского университета, а также Тулузского и Стокгольмского университетов, включая Стивена Шервуда, Бенуа Мейссиньяка и Торстена Маурицена, были опубликованы результаты в журнале The Conversation.

В середине 2000-х годов средний показатель энергетического дисбаланса составлял примерно 0,6 Вт на квадратный метр (Вт/м²). В последние годы этот показатель возрос до 1,3 Вт/м², что свидетельствует о том, что скорость накопления энергии на поверхности планеты удвоилась.

Эти факты указывают на то, что изменение климата может ускориться в ближайшие годы.

Энергия входит, энергия выходит

Энергетический баланс Земли можно сравнить с банковским счетом, на который поступают и с которого снимаются средства. Если расходы сокращаются, то на счете остается больше денег. В этом случае энергия можно считать валютой.

Существование жизни на планете зависит от равновесия между теплом, получаемым от Солнца, и тем, что уходит обратно в космос. Это равновесие сдвигается.

Солнце нагревает Землю, и часть этой энергии задерживается парниковыми газами в атмосфере. Сжигание угля, нефти и газа добавило в атмосферу более двух триллионов тонн углекислого газа и других парниковых газов, что увеличивает количество удерживаемого тепла.

Дополнительное тепло, поступающее на Землю, нагревает сушу и способствует таянию морского льда, ледников и полярных шапок. Однако 90% этого тепла уходит в океаны благодаря их высокой теплоемкости.

Земля естественным образом отдает тепло несколькими способами, включая отражение тепла от облаков, снега и льда обратно в космос, а также инфракрасное излучение.

С момента возникновения человеческой цивилизации и до конца XX века средняя температура на поверхности Земли составляла около 14 °C. Однако из-за накопившегося дисбаланса, текущая температура на 1,3–1,5 °C выше этой отметки.

Дисбаланс быстро нарастает

Ученые применяют два метода для отслеживания энергетического баланса.

Первый метод включает прямое измерение тепла, исходящего от Солнца и уходящего в космос, с помощью радиометров на спутниках. Эти данные доступны с конца 1980-х годов.

Второй метод заключается в мониторинге накопления тепла в океанах и атмосфере через измерение температуры. Тысячи автономных роботов с 1990-х годов собирают информацию о температуре Мирового океана. Оба метода показывают, что энергетический дисбаланс растет с высокой скоростью.

Удвоение энергетического дисбаланса стало неожиданным фактом, так как сложные климатические модели не предсказывали столь значительных и быстрых изменений.

Как правило, такие модели предсказывают менее половины изменений, которые происходят в реальности.

Почему все так быстро изменилось?

Ученые пока не могут дать однозначного объяснения этому феномену. Однако новое исследование указывает на то, что изменения в облаках могут играть ключевую роль.

Облака в целом обладают охлаждающим эффектом, однако площадь, покрытая облаками с высокой отражающей способностью, уменьшается, в то время как площадь менее отражающих облаков увеличивается.

Неясно, почему происходит изменение их цвета. Одним из возможных факторов может быть результат успешных мер по сокращению серы в судовом топливе с 2020 года, поскольку сжигание более грязного топлива могло повлиять на цвет облаков. Тем не менее, растущий энергетический дисбаланс начался до этого изменения.

Также естественные колебания в климатической системе, такие как Тихоокеанское десятилетнее колебание, могут оказывать влияние. Более того, изменения в облаках могут быть следствием самого глобального потепления, что вызывает опасения о положительной обратной связи с климатом.


Плотные белые облака отражают больше всего тепла. Но площадь, покрытая этими облаками, сокращается, фото:Adhivaswut via Shutterstock

Что это значит?

Полученные данные указывают на то, что недавние экстремально жаркие годы — это не случайности, а могут быть предвестниками усиления потепления в ближайшие десять лет и более.

Это увеличит вероятность более выраженных климатических явлений, таких как аномальная жара, засухи и сильные дожди, а также более интенсивные и продолжительные волны тепла в океанах.

Такой дисбаланс может иметь серьезные долгосрочные последствия. Исследования показывают, что только те климатические модели, которые соответствуют реальным измерениям, обладают высокой «климатической чувствительностью». Это подразумевает, что такие модели предсказывают значительно более сильное потепление в будущем, если выбросы не будут сокращаться быстро.

Тем не менее, неизвестно, влияют ли другие факторы. Пока рано с уверенностью утверждать, что мы находимся на пути высокой чувствительности.

План есть

Ученые уже давно знают, как решить эту проблему: необходимо прекратить сжигание ископаемого топлива и устранить деятельность, приводящую к выбросам, такие как вырубка лесов.