Математическое моделирование показало цикличность изменений земного климата
Колебания климата Земли от потепления к похолоданию будут происходить постоянно, и нельзя говорить о том, что климат идет к какому-то одному непрерывному состоянию. Сделать подобные выводы позволило многомасштабное математическое моделирование влияния арктического льда на изменение климата, проведенное учеными Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) и поддержанное Российским научным фондом.
Динамические переходы от потепления к похолоданию происходили многократно в истории эволюции Земли, а антропогенное воздействие и ряд естественных процессов на их фоне — это внешний шум, лишь раскачивающий «климатические качели», — сказал профессор кафедры теоретической и математической физики Дмитрий Александров. — Поэтому правильно ставить вопрос не о том, произойдет ли глобальное похолодание, или потепление, а о том, через какое время это случится.
По словам Д.Александрова, результаты выполненных научных исследований демонстрируют сложную нелинейную динамику эволюции арктического льда и земного климата в целом.
Индуцированное шумом увеличение температуры ответственно за наблюдаемое потепление земного климата, — рассказал ученый. — Оно сопровождается увеличением содержания парниковых газов в земной атмосфере, приводит к росту температуры, интенсивному таянию льда в Гренландии и Антарктиде, сильному притоку пресной воды в Мировой океан и повышению его уровня. Однако, как демонстрируют данные проведенного математического моделирования, локальный рост температуры резко сменяется ее падением, причем до существенно более низких по абсолютному значению величин.
Физически это явление объясняется нарушением общей циркуляции Мирового океана. Так, например, одна из важнейших ее составляющих — циркуляция воды от экватора к полюсам и обратно: у полюсов более соленая и холодная вода движется по океаническому дну в направлении экватора, где она нагревается, поднимается и идет в обратном направлении (к полюсам) вдоль поверхности океана. Однако большой приток пресной воды в Мировой океан из-за масштабного таяния льда нарушает устоявшиеся циркуляции из-за меньшей плотности талой воды по сравнению с соленой морской водой. Этот механизм приводит к ослаблению поверхностных потоков теплой воды от экватора к полюсам и, в частности, к существенному ослаблению Гольфстрима, что в настоящее время зафиксировано экспериментально. Последнее сразу влечет за собой значительное похолодание в Северной Америке и Европе, а затем ведет и к похолоданию земного климата в целом и возникновению прямой угрозы существованию животных и человека на планете.
Поскольку изменения климата имеют нерегулярный колебательный характер, похолодание затем сменится потеплением, осцилляции климата повторятся снова и снова, — отметил Д.Александров. — Поэтому климатическое потепление является механизмом, запускающим глобальное похолодание.
Для формулировки более детальных прогнозов на основе данных математического моделирования необходим учет ряда принципиально важных дополнительных факторов, влияющих на таяние льдов и динамику земного климата: колебаний солнечной активности, влажности, функции человеческой активности (работа промышленных предприятий, вырубка лесов и т.д.), опустынивания. Также необходим правильный учет влияния астрономического форсинга (изменения наклона земной оси и формы земной орбиты с течением времени).
В целом, делает вывод ученый, математическое моделирование палеоклимата способно определить его эволюционное поведение.
Пресс-служба УрФУ
Нет комментариев