Ученые предсказали исчезновение облаков и резкое потепление

Если человечество продолжит сжигать ископаемое топливо текущими темпами, то в следующем столетии концентрация углекислого газа в атмосфере Земли может достичь критической отметки, при которой слоисто-кучевые облака станут нестабильными и исчезнут. Это событие повлечет за собой всплеск глобального потепления с увеличением температуры поверхности до 8 градусов по всему миру и до 10 градусов в субтропиках, заявляют ученые в исследовании, представленном в журнале Nature Geoscience.

«Полученные результаты показывают, что при изменении климата существуют опасные пороги, о которых мы даже не подозревали. Я надеюсь, что технологические трансформации все же приведут к снижению выбросов углерода, и мы не достигнем критической отметки», – говорит Тапио Шнайдер, ведущий автор исследования из Калифорнийского технологического института (США).

Слоисто-кучевые облака покрывают 20% океанов в низких широтах и особенно распространены в субтропиках. Они затеняют и охлаждают поверхность Земли, отражая солнечный свет обратно в космос, что делает облачные слои важным звеном в регулировании температуры на нашей планете. Однако из-за того, что турбулентные воздушные потоки, которые переносят эти облака, слишком малы, их реакция на потепление оставалась неопределенной в глобальных климатических моделях.

Для решения этой проблемы исследователи создали мелкомасштабную модель, охватывающую типичный участок атмосферы над субтропическим океаном, сымитировав облака и их бурное движение над ним. В результате, при повышении концентрации углекислого газа в атмосфере до 1200 частей на миллион (сегодня этот показатель в 3 раза ниже, но продолжает расти), ученые наблюдали нестабильность облачных слоев, их распад и следующий за этим всплеск глобального потепления. Достичь критической отметки, отмечают климатологи, человечество может уже в следующем столетии.

Кроме этого, исследователи обнаружили, что после исчезновения облаков они не появлялись до тех пор, пока концентрация углекислого газа не падала до уровня существенно ниже того, при котором возникала нестабильность.

Тайна эоцена

Исследование также может помочь решить давнюю загадку в палеоклиматологии (наука об истории изменений климата Земли). Геологические данные показывают, что во время эпохи эоцена (около 50 миллионов лет назад) температура на нашей планете была в среднем на 12 градусов выше, чем сейчас, в Арктике росли пальмы и обитали крокодилы.

Однако, согласно существующим климатическим моделям, чтобы нагреть Землю до такого уровня концентрация углекислого газа в атмосфере должна была быть около 4000 частей на миллион, а это более чем в два раза выше предполагаемых оценок. Тем не менее, всплеск глобального потепления, вызванный потерей облачного слоя, мог бы объяснить климат эоцена.

«Исследование показало пробел в  существующих глобальных климатических моделях. Поэтому нам необходимо использовать инструменты для объединения реальных наблюдений и машинного обучения, чтобы создать более точные модели, которые будут включать облака и другие важные мелкомасштабные структуры», – заключил Тапио Шнайдер.

Роман Захаров
главный редактор