Планета Земля. Познакомьтесь с миром, который мы называем домом

Дело в следующем: исследователи поняли, что здесь могут действовать несколько механизмов с положительной обратной связью. Во-первых, слоисто-кучевым облакам может недоставать влаги. Низкие облака получают влагу окольным путем: по мере того, как тепло излучается из верхних слоев облаков, отдельные партии воздуха охлаждаются и опускаются вниз. Теплый влажный воздух, скопившийся на уровне моря, выталкивается наверх и формирует дополнительный облачный покров по мере охлаждения и конденсации. В 2009 году ученые из двух исследовательских групп, работающих под руководством Колдуэлла и Бьорна Стивенса из Института метеорологии Макса Планка в Гамбурге (Германия), сообщили, что повышение температуры снизит потери тепла из верхних слоев облаков. Это будет означать, что процессы охлаждения замедлятся, меньше воздушных масс будет спускаться вниз, количество поднимающейся влаги тоже уменьшится, и в среднем будет меньше охлаждающего облачного покрова.

И это не единственный возможный механизм положительной обратной связи. Даже там, где температурная инверсия «расставляет сети» облакам, влажный прохладный воздух внизу и сухой теплый воздух наверху немного перемешиваются. В одном сценарии, предложенном в 2012 году, говорится о том, что потепление может вызвать более сильное перемешивание, что приведет к рассеиванию влаги. Результатом станет уменьшение облачности и усиление потепления.

Даже если перемешивание не станет более сильным, все равно будет больше потери влаги, которую будет оттягивать сухой воздух наверху. Более теплый воздух может удерживать гораздо больше водяного пара, поэтому при наступающем потеплении воздушный поток будет уносить с собой больше влаги.

Чтобы выяснить, насколько велик эффект перемешивания, Стивен Шервуд с коллегами из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия) изучили данные, полученные с метеозондов. Наблюдательные данные свидетельствовали об интенсивном перемешивании. В большинстве климатических моделей эффект перемешивания оказывался меньше. Различные модели предсказывают различные уровни чувствительности климата – параметра, который показывает, насколько повысится температура в результате увеличения содержания углекислого газа в атмосфере вдвое. Шервуд обнаружил, что модели с реалистичным перемешиванием предсказывают большую чувствительность климата. Если им верить, чувствительность климата на Земле в краткосрочной перспективе будет соответствовать значениям от 3 до 4,5 °C.

Но Джон Фасулло из Национального центра атмосферных исследований в Боулдере (штат Колорадо, США) не считает эти результаты вполне достоверными. Данные наблюдений за эффектом перемешивания являются неоднородными, основанными на отрывочных полетах метеозондов. Поэтому теория требует дополнительного подтверждения, что не так просто сделать. Фасулло предпочитает сопоставлять облачность непосредственно с влажностью, а влажность – это такой параметр, который можно измерять во всем мире с помощью спутников. Результаты, полученные Фасулло в 2012 году, свидетельствуют, что реальная влажность в субтропиках часто меньше, чем та, что задается в моделях. Это не утешительный вывод, потому что модели с более низкой влажностью (близкой к реальности), как правило, предсказывают большее потепление.

Итак, ученым удалось пролить некоторый свет на таинственную природу облаков, но это скорее тускло-серый полумрак, в котором едва угадываются контуры истины, к которой на ощупь подбираются наиболее надежные модели. По мере увеличения мощности компьютеров мы сможем создавать все более и более детальные модели. Но идеальную картину с помощью моделирования построить не удастся. Пройдет по крайней мере несколько десятилетий, прежде чем глобальные модели начнут учитывать происходящие в облаках процессы малого масштаба. А до тех пор мы поневоле должны довольствоваться приближенной картиной мелкомасштабных явлений при построении моделей.

Может ли геоинженерия предотвратить климатический хаос?

Изменение климата надвигается на нас, с тающими льдами, бешеными ураганами, сильными наводнениями и аномально жаркой погодой. Продолжают расти повсеместные выбросы углекислого газа и других парниковых газов в атмосферу, приближая наихудший сценарий. И даже если завтра мы внезапно прекратим все выбросы, эти загрязнения долго еще будут отравлять атмосферу своим присутствием, и их последствия будут чувствоваться несколько десятилетий, создавая повышенную температуру.