Ключом к полезности климатических моделей в качестве инструментов как для ученых, так и для политиков является способность моделей связывать изменения уровня парниковых газов в атмосфере с соответствующими изменениями температуры. Равновесная чувствительность климата (ECS) является одной из таких мер, представляющих прогнозируемое потепление после удвоения уровней атмосферного углекислого газа (CO2).

Климатические модели традиционно прогнозируют увеличение на 1,5°C–4,5°C для удвоения атмосферного CO2 по сравнению с доиндустриальным климатом. Однако многие из последних моделей находят значения, превышающие 5°C, которые, если они верны, будут иметь значительные негативные последствия для нашей способности преодолеть продолжающееся потепление планеты. Чжу и др. эта тенденция была исследована с помощью одной из моделей высокого уровня ECS, модели Community Earth System Model version 2 (CESM2), для моделирования климата во время кульминации последнего ледникового периода, называемого Последним ледниковым максимумом (LGM).

LGM произошел около 21 000 лет назад и часто используется для оценки климатических моделей. Он представляет собой заметно отличающиеся от нынешних условия с гораздо более низким уровнем парниковых газов, большими ледяными щитами, покрывающими Северную Америку и Европу, и более низким уровнем моря. Однако ЛГМ является достаточно недавним явлением, и существуют широко распространенные геологические свидетельства как климатических воздействий, так и вызванных ими изменений температуры поверхности.

Авторы сконфигурировали CESM2 таким образом, чтобы он точно отражал его использование в современных исследованиях изменения климата, опуская только те части (такие как биогеохимия растительности), по которым хорошие данные для LGM отсутствуют. В течение 500 модельных лет после инициализации глобальная средняя температура поверхности CESM2 упала до 11°C ниже доиндустриальной эры, что примерно на 5°C ниже, чем показывают геологические данные. Для сравнения, предшественник модели, CESM1, давал значения на несколько градусов теплее и в пределах диапазона неопределенности прокси.

Авторы объясняют расхождение между CESM1 и CESM2 тем, как последний обрабатывает облака. Атмосферная модель в CESM2 была обновлена таким образом, что компьютерно смоделированные облака ведут себя больше как реальные наблюдения, что влияет на коротковолновую обратную связь облаков, способность облаков отражать поступающий солнечный свет обратно в космос при изменении климата. Когда CESM2 был настроен на использование атмосферного пакета старой модели, в котором отсутствуют эти обновления, большая часть избыточного снижения температуры исчезла. Авторы предполагают, что CESM2, вероятно, переоценивает коротковолновую обратную связь облака и, следовательно, ECS.

Полученные результаты согласуются с результатами других исследований моделей текущего поколения, которые показывают высокую ЭЦП. Исследователи говорят, что полученные результаты иллюстрируют проблему использования современных наблюдений для сдерживания будущих изменений климата и подчеркивают ценность информации из прошлых эпизодов изменения климата.

ИСТОЧНИК