Глобальное потепление будет сопровождаться кратковременными похолоданиями

Три возможных варианта динамики зимней температуры на севере Европы (в кельвинах) с 1996-го по 2050 год, соответствующие трем различным (но вероятным) начальным условиям (Stott P.A. et al. External Control of 20th Century Temperature by Natural and Anthropogenic Forcings // Science. 2000. V.290. P.2133–2137). Видно, как зависит от начальных условий режим колебаний температуры в ближайшие десятилетия. Но при переходе к более длительным отрезкам времени тенденция глобального потепления, определяемая растущей концентрацией парниковых газов, берет верх, и начальные условия уже перестают оказывать существенное влияние на динамику. (Figure courtesy of A. Pardaens, Met Office Hadley Centre). Рис. из статьи: Wood R. Natural ups and downs (Nature. 2008. V.453. P.43–44), являющейся комментарием к обсуждаемой статье
Три возможных варианта динамики зимней температуры на севере Европы (в кельвинах) с 1996-го по 2050 год, соответствующие трем различным (но вероятным) начальным условиям (Stott P.A. et al. External Control of 20th Century Temperature by Natural and Anthropogenic Forcings // Science. 2000. V.290. P.2133–2137). Видно, как зависит от начальных условий режим колебаний температуры в ближайшие десятилетия. Но при переходе к более длительным отрезкам времени тенденция глобального потепления, определяемая растущей концентрацией парниковых газов, берет верх, и начальные условия уже перестают оказывать существенное влияние на динамику. (Figure courtesy of A. Pardaens, Met Office Hadley Centre). Рис. из статьи: Wood R. Natural ups and downs (Nature. 2008. V.453. P.43–44), являющейся комментарием к обсуждаемой статье

Продолжающееся глобальное потепление вовсе не исключает похолоданий, которые могут длиться в течение нескольких лет и охватывать значительную часть нашей планеты. В частности, похолодание в ближайшее десятилетие затронет северную часть Атлантического океана, Европу и Северную Америку. На обширной же акватории Тихого океана температура останется на среднем уровне. К такому выводу пришла группа немецких ученых на основании изучения температуры поверхности океана. Выявленные ими в масштабе десятилетий колебания температуры определяются периодическим замедлением или ускорением конвейера мощнейших течений, перемешивающих мировой океан. Но похолодание будет временным, и к 2030 году потепление, определяемое ростом содержания в атмосфере парниковых газов, возобновится.

Большинство моделей, прогнозирующих грядущие изменения климата, имеют дело с усредненными показателями и направлены на выявление долговременных тенденций, прослеживаемых в течение по крайней мере столетия. Но как выглядит прогноз на более короткие периоды времени, например измеряемым десятилетиями? Можем ли мы дать разумные прогнозы задним числом, моделируя ту динамику климата, которая уже наблюдалась на протяжении второй половины ХХ века? Ведь для этого времени существует множество результатов инструментальных измерений, а опираясь на них, мы можем проверить, насколько удачны предлагаемые модели.

Ноэл Кинлисайд (Noel Keenlyside) из Института морских исследований им. Лейбница (Киль, Германия) и его коллеги из того же учреждения, а также Метеорологического института Макса Планка (Гамбург, Германия) обратили внимание на Северную Атлантику — эту крупнейшую «кухню погоды» нашей планеты. Именно сюда на глубине около 800 метров движется мощнейший поток воды (равный по объему 100 годовым стокам Амазонки!), который около Исландии поднимается вверх (из-за сильных ветров, сгоняющих воду с самой поверхности), сильно охлаждается (становясь при этом тяжелее) и опускается почти до дна, где начинает свой обратный путь на юг. Так работает термохалинный («температурно-солёностный») механизм, приводящий в движение огромный океанический конвейер — систему меридионального перемешивания океанов (см.: Thermohaline circulation), о которой уже не раз писали «Элементы» (см., например, Чтобы перемешать океан, надо не только толкать, но и тянуть). Поскольку именно этот конвейер течений приносит тепло в северную часть Атлантического океана, очевидно, что замедление его будет способствовать похолоданию Европы, а ускорение — потеплению.

К 2015 году, согласно предсказаниям модели Кинлисайда и др., на большей части планеты ожидается похолодание (доминирует фиолетовый цвет), вызванное естественными колебаниями скорости крупнейших океанических течений. Шкала справа — отклонения от средней температуры в кельвинах (красный и желтый цвет — потепление, фиолетовый и голубой — похолодание). Рис. из статьи: Richard A. Kerr. Mother Nature cools the greenhouse, but hotter times still lie ahead // Science. 2008.V.230. P.595). График предоставлен Keenlyside et al., Nature. 2008
К 2015 году, согласно предсказаниям модели Кинлисайда и др., на большей части планеты ожидается похолодание (доминирует фиолетовый цвет), вызванное естественными колебаниями скорости крупнейших океанических течений. Шкала справа — отклонения от средней температуры в кельвинах (красный и желтый цвет — потепление, фиолетовый и голубой — похолодание). Рис. из статьи: Kerr R.A. Mother Nature cools the greenhouse, but hotter times still lie ahead // Science. 2008.V.230. P.595). График предоставлен Keenlyside et al., Nature. 2008

К сожалению, информации о прошлых изменениях температуры на больших глубинах океана нет (мониторинг ее в Северной Атлантике начался только недавно), но данных по температуре воды у поверхности довольно много. Во всяком случае, вторую половину ХХ века они охватывают, особенно если говорить об Атлантическом океане. Авторы обсуждаемой работы исходили из того, что в масштабе десятилетий океан сохраняет следы потеплений и похолоданий. Соответственно, располагая даже данными только по поверхностной температуре воды, можно сделать обратный прогноз — восстановить ход предшествующих изменений температуры.

Расчеты, проведенные Кинлисайдом и его коллегами на основе разработанных моделей, показывают, что особенности начального состояния системы довольно сильно сказываются на ее кратковременной (но не долговременной!) динамике. Иными словами, за счет инерционности всей океанической системы существуют некие внутренние колебания скоростей течения и связанные с ними колебания температуры воды у поверхности. Но на эти внутренние колебания, сильно зависящие от начальных условий, накладываются внешние — глобальное потепление, вызванное продолжающимся ростом содержания в атмосфере Земли парниковых газов.

Поверхностная температура в северо-западной части Атлантического океана. Средние величины (в градусах Цельсия) в период с 6-го по 13 сентября 2001  года. Красным и желтым показаны теплые воды, синим — холодные, зеленым — промежуточные температуры. Данные со спутника «Терра» (Terra). Рис. © Ronald Vogel, SAIC for NASA GSFC с сайта earthobservatory.nasa.gov
Поверхностная температура в северо-западной части Атлантического океана. Средние величины (в °C) в период с 6-го по 13 сентября 2001  года. Красным и желтым показаны теплые воды, синим — холодные, зеленым — промежуточные температуры. Данные со спутника «Терра» (Terra). Рис. © Ronald Vogel, SAIC for NASA GSFC с сайта earthobservatory.nasa.gov

Согласно прогнозу Кинлисайда и его коллег, климат в общем будет становится более теплым, однако на этом фоне будут случаться похолодания, вызванные внутренними колебаниями в системе океанических течений. В ближайшее десятилетие как раз ожидается такое похолодание, вызванное замедлением движения конвейера. Однако уже к 2030 году потепление восстановится.

Источник: N. S. Keenlyside, M. Latif, J. Jungclaus, L. Kornblueh, E. Roeckner. Advancing decadal-scale climate prediction in the North Atlantic sector // Nature. 2008. V. 453. P. 84–88.

Cм. также:
1) Richard Wood. Climate change: Natural ups and downs // Nature. 2008. V. 453. P. 43–45.
2) Richard A. Kerr. Mother Nature cools the greenhouse, but hotter times still lie ahead // Science. 2008. V. 320. P. 595.
3) Noel Keenlyside, et al. A coupled method for initializing El Niсo Southern Oscillation forecasts using sea surface temperature // Tellus A. 2005. V. 57. P. 340–356 (описание использованного авторами метода; вся статья в открытом доступе: PDF, 2,6 Кб).
4) Чтобы перемешать океан, надо не только толкать, но и тянуть, «Элементы», 05.06.2007.
5) Изменения климата за 15 лет: прогнозы и реальность, «Элементы», 18.05.2007.

Алексей Гиляров


10
Показать комментарии (10)
Свернуть комментарии (10)

  • vadyy  | 10.05.2008 | 19:36 Ответить
    Старая песня опять течения. Температура в ближайшие деситилетия будет определяться динамикой морских льдов. Если скорость сокращения летних льдов сохранится то о похолодании можно забыть. Летом 2007 северный полюс получал дополнительно около 100 терават!!! Такчто следите за динамикой. http://www.natice.noaa.gov/pub/ims_gif/DATA/cursnow_asiaeurope.gif
    Ответить
  • spark  | 11.05.2008 | 03:50 Ответить
    Хочу привести несколько ссылок по поводу этой работы.

    Во-первых, в англоязычных СМИ она породила волну заголовков, типа "вместо потепление нас ждет похолодание" и т.д. Эти заголовки совершенно не отражают реальный текст статьи; см. подробный анализ утверждений этой статьи http://gristmill.grist.org/story/2008/5/2/115552/7430

    Далее, есть серьезные сомнения, что графики, приведенные в статье, можно считать реальным обоснованным прогнозом. Подробности см. тут: http://www.realclimate.org/index.php/archives/2008/05/global-cooling-wanna-bet/

    И вот еще одна полезная ссылка: http://climateprogress.org/2008/03/18/hadley-center-to-delayers-deniers-pielke-global-warming-not-cooling/
    и http://climateprogress.org/2008/05/10/hadley-center-to-deniers-we-are-still-warming/
    на ту же тему.
    Ответить
    • Алексей Гиляров > spark | 11.05.2008 | 10:27 Ответить
      Спасибо, spark, за полезные ссылки. Я зоолог, а не климатолог, но в статьях по глобальной экологии, в общем, более или менее научился разбираться. Должен сказать, что исходная статья в Science написана очень тяжело. В ней нет той ясности, которая должна быть в работах действительно высокого уровня. Авторы то и дело употребляют слово "skill", причем обычные значения этого обычного слова не очень то подходят. Я даже послал и-мейл первому автору с запросом, что они подразумевают под данным словом (первый автор учился в Австралии - может, это австралийский английский), но ответа так и не получил. Однако, идея использовать многочисленные измерения поверхностной температуры, накопившиеся за полвека, может быть вполне плодотворна. И то, что в системе океана огромная инерционность, видимо, тоже важно. Еще раз спасибо за ссылки!
      Ответить
      • AlexeiM > Алексей Гиляров | 12.05.2008 | 10:08 Ответить
        Sovsem ne klimatolog, but as a temporary Sydneysider I assure you that 'skill' in this context is definitely not an Australian slang! :)
        It is probably this: "Skill in weather forecasting is generally defined as the accuracy of the forecasts of interest relative to the accuracy of forecasts based solely on some 'naive' forecasting method. In this context, a naive forecasting method represents a 'standard of reference' [ie. it establishes a zero point on the scale on which skill is measured]. Undoubtedly, the two most widely used standards of reference in the field of forecast verification are climatology and persistence."
        taken from: http://forum.weatherzone.com.au/cgi-bin/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic;f=7;t=000008
        Ответить
        • Алексей Гиляров > AlexeiM | 12.05.2008 | 13:54 Ответить
          Да, нет насчет австралийского сленга, это шутка. Да, понятно, что речь идет об улучшения модели. Пример куска оригинального текста: "Persistence, the prediction that assumes no change from the initial conditions, is a commonly used benchmark for skill. The twentieth century-RF simulations show skill over parts of northern Africa, North America and Europe, but no skill over the North Atlantic Ocean, except in the vicinity of the Equator (Fig. 1c). Over the northern North Atlantic, the climate model hindcast is significantly more skilful than the twentieth century-RF simulations (Fig. 1a). It follows that in this region a significant fraction of the skill arises from initialization of the North Atlantic Ocean, as opposed to external radiative forcing. Over western Europe and large parts of North America, initialization also leads to a significant enhancement in skill. Skill enhancements outside the North Atlantic sector are found in the central eastern tropical Pacific (Fig. 1a and below) and the equatorial Indian Ocean (Supplementary Information)..." Я просто не сталкивался со столь частым употреблением слова "skill" в одном тексте. И это только один фрагмент. Далее также... Когда-то один англичанин мне говорил, что на самом деле и в английском языке вовсе не считается хорошим тоном, чтобы одно слово повторялось подряд. Во французском это вообще никуда не годится. Марсель Пруст и его приятели старались в молодости писать тексты, чтобы и на странице не было одних и тех же слов... А здесь вот так! Господа, живущие в англоязычных странах, - скажите приведенный фрагмент текста - это нормально с точки зрения языка или нет? Я буду вери грейтфул!
          Ответить
          • zg > Алексей Гиляров | 12.05.2008 | 14:48 Ответить
            ну в данном контексте skill можно перевести как "вещь неизвестного характера", в простонародье - "хр" и "ень". Если по тексту скилл заменять на "вещь неизвестного характера", то текст читабелен, особенно если эту "вещь" одушевить и обобщить :)
            Ответить
            • Алексей Гиляров > zg | 12.05.2008 | 20:50 Ответить
              Господа, я прошу серьезно ответить, а заборными надписями, конечно, все можно обозвать, но так все и останется на уровне заборного лексикона
              Ответить
              • zg > Алексей Гиляров | 13.05.2008 | 08:06 Ответить
                Вы сами давно ответили на свой вопрос - многократное использование одного и того же слова, как в русском так и английском языке, говорит об узости словарного запаса. Skill - http://slovari.yandex.ru/dict/gl_natural/article/13403/134_03885.htm?text=Skill , Навык, доведённая до автоматизма последовательность действий. В контексте приведённой вами цитаты, skill явно обозначает существительное, которое что-то обобщает, а если взять перевод слова, то систему последоватеных действий человека, погоды, природы, и т.д. которые идут неотемлемо вместе и один за одним. Авторы англоязычной статьи явно обобщили это понятие и используют его скорее как имя собственное, чем нарицательное. Поэтому оно так часто и встречается.

                Попробуйте вообще не переводить слово skill, тогда статья примет совершенно другой вид. :)))) Ну, а постом выше, я, просто, предложил отчественный аналог )
                Ответить
                • Алексей Гиляров > zg | 13.05.2008 | 11:20 Ответить
                  В моем распоряжении есть куда более продвинутые словари, чем яндекс. В первую очередь горячо любимый мною словарь "of real English" - Collins Cobuild Dictionary (не заменим, если Вы пишите статью на английском языке! - очень рекомендую!). Помимо толстого тома к нему прилагается диск. На skill там (на диске) приведено 111 примеров использования слова (конкретные фразы, взятые из реальных текстов) - в основном британского английского, но есть и американские варианты (включая разговорные). Из этих примеров следует, что слово обозначает умение, навык, искусство, что-то чему хорошо обучить ... Но это я и сам знаю - как никак читаю на английском больше чем на русском. А в статье оно используется как в традиционном значении, так и в другом, обозначая некий алгоритм.
                  Ответить
  • PavelS  | 11.05.2008 | 16:46 Ответить
    Судя по разбросу графиков, дисперсия ошибки очень велика, того же порядка как и сам эффект, так что графики не впечатлили.
    Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»