Природа

Впервые прямо продемонстрировано человеческое происхождение глобального потепления


Работа, проведенная исследователями НАСА, напрямую демонстрирует связь между выбросами парниковых газов и глобальным потеплением. Таким образом, впервые удалось доказать наблюдениями антропогенную природу нынешнего изменения климата. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters 25 марта.

Увеличение концентрации парниковых газов (ПГ) в атмосфере, связанное с деятельностью человека, вызывает накопление тепла на Земле. Это связано с тем, что эти соединения не позволяют планете легко охлаждаться через излучение инфракрасного излучения в космос. Короче говоря, парниковые газы действуют как изолирующий слой, эффективность которого зависит от количества рассматриваемого газа.

Глобальная температурная аномалия между 1880 и 2018 годами в соответствии с различными наборами данных.

Таким образом, увеличивая его, человечество вызывает дисбаланс между солнечной энергией, которая поступает в климатическую систему, и той - инфракрасной, - которая покидает ее. Следовательно, происходит общее изменение температуры. Динамика, которой суждено продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто новое равновесие. Хотя физики понимают связь между выбросами парниковых газов человеком, вызванным этим нарушением радиационного баланса Земли и изменением климата, до сих пор прямых наблюдений за этим эффектом не проводилось.

Потепление и парниковые газы: прямая наблюдаемая взаимосвязь

И не зря, в течение нескольких десятилетий именно физические расчеты - в сочетании с лабораторными экспериментами - позволили нам в этом убедиться. За последние двадцать лет все более значительные проявления потепления, подобные ожидаемому, добавили дополнительной согласованности. Однако прямых наблюдений за взаимосвязью между увеличением выбросов ПГ и эволюцией глобального климата не проводилось. Этот пробел теперь заполнен благодаря работе группы исследователей НАСА.

Для этого ученые использовали, в частности, спутниковые измерения, накопленные за несколько десятилетий в рамках проекта CERES. Эти данные характеризуют потоки энергии, входящие и выходящие из климатической системы. Однако, хотя измерения действительно показывают наличие дисбаланса, соответствующего потеплению, простое считывание не может связать его с какой-либо конкретной причиной. Чтобы противостоять этому, исследователи использовали технику, названную метод радиационного ядра. Это сложный метод анализа, который мы не будем здесь объяснять, но который позволил выделить антропогенный вклад природных воздействий в наблюдаемый энергетический дисбаланс.

Испускаемое инфракрасное излучение (слева) и отраженное солнечное излучение (справа). Иллюстрация многочисленных спутниковых измерений.

В конце их усилий выяснилось, что деятельность человека вызвала номинальный дисбаланс 0,5 Вт / м² в период с 2003 по 2018 год. Другими словами, почти все радиационные возмущения, вызывающие глобальное потепление. Исследование показывает, что антропогенный прирост ПГ является доминирующим вкладом, при этом значительную роль играет также уменьшение количества частиц, загрязняющих воздух. Действительно, эти частицы пыли, как правило, отражают солнечную радиацию и немного охлаждаются. Однако следует подчеркнуть, что эти результаты не являются фундаментальными для нашего понимания влияния выбросов ПГ. Как и первая фотография Земли не имела фундаментального значения для нашего понимания ее сферичности.

"Это первый расчет общего радиационного воздействия на Землю с использованием глобальных наблюдений, включая эффекты аэрозолей и парниковых газов", - отмечает Райан Крамер, ведущий автор статьи. "Это прямое доказательство того, что деятельность человека вызывает изменение энергетического баланса Земли". Кроме того, метод имеет то преимущество, что позволяет быстро отслеживать развитие энергетического дисбаланса. Преимущество по сравнению с предыдущими, которые требовали громоздких процедур из-за использования цифрового моделирования. "Создание прямой записи радиационного воздействия, рассчитанного на основе наблюдений, позволит нам оценить, насколько хорошо климатические модели могут моделировать эти воздействия", - добавляет Гэвин Шмидт, директор GISS в НАСА.

Читайте Новая Наука в
Back to top button