Как показывают новые исследования, потеря низкоуровневых облаков может привести к всплеску глобального потепления.
Компьютерное моделирование показывает, что морские слоистые облака могут исчезнуть, если атмосферные уровни CO2 поднимутся достаточно высоко, повышая глобальные температуры.
При достаточно высоких концентрациях углекислого газа (CO2) в атмосфере Земля может достичь переломного момента, когда морские облака становятся нестабильными и исчезают, вызывая всплеск глобального потепления.
Это событие, которое способно повысить температуру поверхности примерно на 14 градусов по Фаренгейту может произойти при концентрации CO2 выше 1200 частей на миллион (ppm).
Если мир продолжит сжигать ископаемое топливо нынешними темпами, уровень CO2 на Земле может подняться выше 1200 ppm в следующем столетии.
Ученые выражают надежду, что технологические изменения замедлят выбросы углерода, чтобы не достичь таких высоких концентраций CO2. По словам специалистов, результаты показывают, что существуют опасные пороги изменения климата, о которых мы не знали. Порог в 1200 ppm является приблизительной оценкой, а не твердой цифрой.
Исследование может помочь решить давнюю загадку в палеоклиматологии. Геологические записи показывают, что во время эоцена (около 50 миллионов лет назад) Арктика была свободной от заморозков, здесь обитали крокодилы. Но согласно существующим климатическим моделям, уровни CO2 должны были бы подняться выше 4000 ppm, чтобы нагреть планету настолько, чтобы Арктика была такой теплой. Это более чем в два раза превышает вероятную концентрацию CO2 за этот период времени. Тем не менее, всплеск потепления, вызванный потерей слоистых облаков, может объяснить появление тепличного климата эоцена.
Облачные палубы Stratus покрывают около 20 процентов субтропических океанов и распространены в восточных частях этих океанов, например, у берегов Калифорнии или Перу. Облака охлаждают и затеняют землю, поскольку они отражают солнечный свет, что делает их важными для регулирования температуры земной поверхности. Проблема в том, что турбулентные движения воздуха, которые поддерживают эти облака, слишком малы, чтобы быть разрешимыми в глобальных климатических моделях.
Исследователи создали мелкомасштабную модель репрезентативного атмосферного разреза над субтропическим океаном, имитируя облака и их турбулентные движения над этим океанским участком на суперкомпьютерах. Они наблюдали нестабильность облаков, за которой последовал всплеск потепления, когда уровни CO2 превышали 1200 ppm. Исследователи также обнаружили, что после того, как облака исчезли, они не появлялись до тех пор, пока уровни CO2 не упали до уровней, существенно ниже того, где впервые возникла нестабильность.
По словам ученых, это исследование указывает на слепое пятно в моделировании климата. Одним из применений новой модели будет более точное определение уровня CO2, при котором происходит нестабильность облачности.
