Спутники и океанские зонды не могут зафиксировать половину тепла, которое было получено Землей в последние годы. Все существующие ныне климатические модели должны быть пересмотрены, а для более точных прогнозов изменения климата требуются дополнительные приборы и новые методы калибровки данных.
Половина тепла утонуло
В силу различных причин вопрос изменения климата на Земле стал не только сугубо научным, но и политическим и экономическим. Саммит ООН в Копенгагене и хакерский скандал с Университетом Восточной Англии – «климатгейт» – окончательно разделили климатологов на «алармистов», которые считают, что имеющееся глобальное потепление есть дело рук человека и нужно принимать меры, и «скептиков», полагающих, что изменение климата некоторые страны и отдельно взятые политики используют в своих целях.
Ученые сходятся только в одном: климатическая система Земли устроена очень сложно, и поэтому дать точный прогноз, какой будет средняя температура на нашей планете через несколько десятков лет, затруднительно.
В последнем номере журнала Science в разделе Perspectives («Перспективы»)
опубликована статья ученых Национального центра атмосферных исследований в Баулдере (штат Колорадо, США) Кевина Тренберта и Джона Фасулло. Они считают, что спутниковые датчики, морские буи и другие инструменты не могут на достаточном уровне полноценно отследить все тепло, накопленное в климатической системе Земли. Ученые обращают внимание на то, что поток энергии через климатическую систему планеты является одним из ключевых вопросов в понимании изменения климата, и утверждают, что значительная часть солнечного тепла, которое получает наша планета, остается неучтенной по результатам наблюдений климатических изменений Земли.
Таким образом, или наблюдения со спутников являются неверными, или, что более вероятно, огромное количество тепла запасено в тех областях, которые никак не наблюдаются, например в Мировом океане на большой глубине.
Авторы полагают, что температура поверхности Земли в значительной степени стабилизировалась за последние годы, но все же таяние арктических ледников наряду с повышением уровня моря продолжают свидетельствовать о том, что избыток тепла продолжает воздействие на планету.
Ученые объясняют это тем, что необходимо более точное измерение потока энергии, который проходит через климатическую систему Земли.
Так, Тренберт и Фаселло замечают, что любой проект искусственного изменения мирового климата в борьбе с глобальным потеплением может иметь случайные последствия, которые могут оказаться трудными для анализа, разве только ученые смогут отслеживать все тепло по всему миру. Повышение качества анализа энергии в атмосфере и океанах также может помочь исследователям лучше понять и, возможно, даже предсказать необычные погодные условия, такие как периоды аномальных морозов, которые наблюдались прошедшей зимой на значительной части территорий США, Европы и Азии.
С накоплением парниковых газов в атмосфере спутники показывают рост дисбаланса между энергией, попадающей в атмосферу от Солнца, и энергией, покидающей земную поверхность.
Этот дисбаланс является источником долгосрочного глобального потепления, говорится в статье.
Победило потепление
Главным научным открытием десятилетия является доказательство реальности глобального потепления. Канал Discovery составил десятку самых значимых достижений науки с 2000 по 2009 года....
Но отслеживание роста количества тепла на Земле является гораздо более сложной задачей по сравнению с измерением температуры на поверхности планеты. Океаны поглощают около 90% солнечной энергии, которая удерживается парниковыми газами. Дополнительное количество тепла приводит к таянию ледников и морского льда, равно как и к потеплению поверхности планеты и части атмосферы. Только небольшая часть согревает воздух над поверхностью суши.
Спутниковые измерения показывают, что количество солнечной энергии, участвующей в парниковом эффекте, возросло за последние годы, в то время как измеряемое количество тепла на верхних слоях океана остается без изменений. Хотя трудно определить количество солнечной энергии с большой точностью, авторы статьи оценили, основываясь на данных спутников, что рост количества энергии составляет примерно 1,0 Вт на 1 квадратный метр и больше, в то время как наблюдения на поверхности океана свидетельствуют о росте энергии около 0,5 Вт на 1 квадратный метр.
Это означает, что около половины общего количества тепла не учитывается.
Авторы признают, что посчитанный ими процент этого «потерянного» тепла может быть неправильным в результате неточных измерений спутников и наземных датчиков или некорректной обработки данных. До 2003 года измеряемое увеличение тепла соответствовало прогнозу, полученному в ходе компьютерного моделирования. Но новый набор данных в результате мониторинга океана с тех пор показывает устойчивое снижение темпов нагрева океана, в то же самое время измеренный спутниками дисбаланс между входящей и исходящей энергией продолжает расти.
Некоторое количество «потерянного» тепла, по-видимому, проявляется в виде таяния ледяных покровов Гренландии и Антарктики, а также арктического морского льда, предполагают авторы.
«Тепло вернется к нам рано или поздно, – говорит автор работы Кевин Тренберт. – То отставание (от расчетного), которое мы имели в росте температуры в последние несколько лет, не получит своего развития. Чрезвычайно важно отслеживать накопление энергии в нашей климатической системе, чтобы мы могли понимать, что происходит, и могли предсказать будущее нашего климата».
Большая часть «потерянного» тепла может находиться в океане.
Некоторое увеличение температур может быть обнаружено на глубинах 1000–2000 метров, но еще больше тепла может находиться в более глубоких слоях, вне досягаемости датчиков.
Авторы статьи считают, что для нахождения «потерянного» тепла наряду с более систематическим анализом данных и новым подходом к калибровке данных со спутников необходимо установить дополнительное количество датчиков, измеряющих температуру в океане.
Данные с каждого из зондов проекта АРГО, который был начат в 2000 году и включает в себя множество зондов, расположенных на среднем расстоянии друг от друга 300 километров, снимаются один раз в десять дней с глубины порядка 2000 метров.
Нужно снимать показания с больших глубин.
«Глобальное потепление обусловлено дисбалансом энергии: в атмосферу солнечной энергии поступает больше, чем оттуда уходит, – заявил один из авторов работы, Джон Фасулло. – Нас беспокоит то, что мы не в состоянии полностью контролировать или понять этот дисбаланс. Это свидетельствует о вопиющем пробеле в наших способностях наблюдать за накоплением тепла в нашей климатической системе».
В пресс-релизе, посвященном данной статье, отдельно отмечается, что данная работа выполнена под эгидой Национального научного фонда США, но все мнения, выводы, заключения или рекомендации, изложенные в данной публикации, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.
