Взимку Арктика нагрівається вдвічі сильніше, ніж улітку: вчені знають, чому це відбувається

Учені більше не лякають кліматичною кризою, а заявляють, що вона вже тут, унаслідок чого світ зіткнувся з екстремальними хвилями спеки, посухи та лісових пожеж, а початок нового сезону ураганів в Атлантиці стартував із рекордів — ураган Берил став першим, що сягнув 5 категорії в червні, пише PHYS.org.

За таких умов прогнозування зміни клімату відіграє важливу роль. Одним із ключових показників моделювання клімату є радіаційний вплив. Експерти зазначають, що більшість кліматичних моделей, зокрема моделі загальної циркуляції (МОЦ), зосереджені на впливі різних атмосферних чинників на радіаційний вплив. Водночас усе ще існують великі невизначеності в супутникових спостереженнях і багатомодельному моделюванні — вони пов'язані з атмосферними факторами.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Відомим джерелом невизначеності в МОЦ сьогодні є хмари, що призводять до радіаційних похибок. Однак учені вважають, що існує й інше ймовірне джерело радіаційної невизначеності — опади.

Відомо, що частинки, які осідають, впливають на радіаційний вплив, руйнуючи вхідне короткохвильове і вихідне довгохвильове випромінювання. Більшість традиційних МОЦ при цьому у Фазі 6 проєкту взаємного порівняння пов'язаних моделей (CMIP6) розглядають опади діагностично і виключають радіаційний вплив опадів (REP).

Витяг величини REP у кліматичних моделях є складним завданням через складний зворотний зв'язок між атмосферою та океаном, а також мінливість декількох моделей. У результаті в новому дослідженні під керівництвом Тауро Мічібата з Університету Окаями вчені зосередилися на тому, щоб вивчити вплив REP на радіаційний вплив у різних географічних масштабах.

У своїй роботі вчені використовували три під версії японської GCM, MIROC6, що включають різні методи розрахунку опадів і радіації. Зазначається, що під версії включали діагностичні опади без REP (DIAG), прогнозні опади без REP (PROG REP-OFF) і прогнозні опади з REP (PROG REP-ON). Ці дані дали змогу вченим кількісно оцінити вплив частинок, що осідають, на радіаційний баланс і гідрологічні цикли, причому як у глобальному, так і в регіональному масштабі.

За словами Мічібата, крім моделі MIROC6 вони з колегами також використовували 34 інші кліматичні моделі, що зберігаються в архіві CMIP6. Це дозволило вченим краще зрозуміти REP сезонних змін арктичного посилення. Використовуючи набори симуляцій і супутникові спостереження, вчені систематично документували значення REP для глобального і регіонального гідрологічного циклу та енергетичного бюджету

Результати роботи вчених свідчать про те, що REP впливає не лише на локальний термодинамічний профіль, а й на інтенсивність та розподіл віддалених опадів, що впливає та змінює атмосферну циркуляцію. Через осаджувані частинки в атмосфері відбувається колективне зменшення чистої короткохвильової радіації — так званий "ефект парасольки".

Науковці виявили, що це призводить до послаблення радіаційного охолодження атмосфери, а отже уповільнення гідрологічного циклу на глобальному рівні. Результати свідчать про те, що потепління було більш вираженим у полярних регіонах Землі: температура поверхні значно збільшувалася взимку, як порівняти з моделюванням без REP. Це підвищення температури більш ніж удвічі перевищує літнє потепління.

Дослідження в основному підкреслює величину потепління поверхні в PROG REP-ON, яке взимку сильніше, ніж влітку. Це було додатково підтверджено за допомогою 34 моделей CMIP6, які також показали систематичні зміни в арктичному посиленні при врахуванні REP.

Навпаки, коливання температури в тропічних і субтропічних регіонах виявилися відносно невеликими. Фактично, тривимірний аналіз радіаційного балансу показав, що зміна кількості опадів була основним ефектом REP у тропіках, на відміну від значної зміни температури в полярних регіонах.

Таким чином вчені знайшли докази того, що радіаційний вплив опадів справді є суттєвим для радіаційного балансу та гідрологічного циклу в глобальних і регіональних масштабах. Ба більше, вчені тепер наполягають, що дані REP необхідно враховувати в кліматичних моделях для отримання повніших даних.

Раніше Фокус писав про те, що вчені мало не влаштували глобальну катастрофу: їх вчасно зупинили хмари.