В 2023 году климатические изменения на планете достигли показателей, которые не смогли предсказать даже самые современные вычислительные системы. В новом выпуске StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и директор Института космических исследований имени Годдарда (NASA GISS) Гэвин Шмидт обсуждают, почему прошлый год стал аномальным и что это значит для будущего метеорологических прогнозов.
🌡️ Рекордный 2023-й: когда реальность обгоняет расчеты 1:58
Согласно совместному отчету NASA и NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований), 2023 год официально признан самым жарким годом за всю историю наблюдений . Как отмечает Гэвин Шмидт, это не просто очередное обновление рекорда, а самый масштабный температурный скачок, когда-либо зафиксированный человечеством .
Для сбора этих данных ученые используют глобальную сеть датчиков:
- Метеостанции по всему миру для замера температуры воздуха.
- Корабли и специальные океанические буи (buoys), которые Тайсон в шутку спутал с «мальчиками» (boys) из-за акцента гостя .
- Датчики на буях, измеряющие температуру воды от поверхности до глубины около 700 метров .
Шмидт подчеркивает, что данные позволяют проследить температурную кривую до конца XIX века . Хотя с 1970-х годов наблюдается устойчивый рост температуры, вызванный выбросами углекислого газа и метана, 2023 год выбил ученых из колеи: его показатели оказались значительно выше того, что предсказывали климатические модели .
🔄 Сбой в системе: феномены Эль-Ниньо и Ла-Нинья 5:19
Обычно климатологи опираются на циклы в тропической части Тихого океана. Эль-Ниньо (исп. «мальчик» или «Младенец Христос», так как пик часто приходится на Рождество) приносит потепление, а Ла-Нинья — похолодание . По словам Шмидта, 2023 год начался с фазы Ла-Нинья, что должно было обеспечить умеренные температуры, но вместо этого планета начала стремительно нагреваться .
Традиционная эвристика — предсказание погоды на следующий год на основе рождественских показателей океана — в этот раз не сработала . Шмидт признает, что «полный провал» моделей вызывает дискомфорт у научного сообщества . По его мнению, это означает, что в климатической системе происходят процессы, которые ученые пока не до конца понимают, а значит, прогнозы на 2024 год становятся гораздо менее определенными .
☀️ Солнечный цикл и «парадокс чистого воздуха» 7:30
Нил Деграсс Тайсон задал вопрос о влиянии Солнца, которое сейчас движется к своему 11-летнему максимуму активности . Шмидт пояснил, что солнечный цикл действительно влияет на климат, но его вклад в приземную температуру невелик — от 0,05 до 0,1 градуса Цельсия . Основное влияние Солнца проявляется в стратосфере через изменение концентрации озона.
Однако гораздо более важным и загадочным фактором оказались аэрозоли — мельчайшие частицы в атмосфере (пыль, морская соль и промышленное загрязнение) . Ученые используют термин PM2.5 для частиц размером менее 2,5 микрон, которые наиболее опасны для легких человека .
Здесь возникает парадокс:
- Аэрозоли обладают охлаждающим эффектом, так как отражают солнечный свет обратно в космос .
- Человечество преуспело в борьбе с загрязнением воздуха, принимая законы о чистоте атмосферы .
- Очищая воздух от смога, мы убираем «защитный экран», что приводит к дополнительному нагреву планеты .
Гэвин Шмидт отмечает, что текущие данные об аэрозолях ограничены. Для исправления этой ситуации в феврале 2024 года NASA запускает спутник PACE, который впервые составит детальную карту состава аэрозолей по всему миру .
🏗️ Геоинженерия и ответственность за будущее 11:58
Обсуждая возможность искусственного охлаждения Земли (геоинженерии) путем преднамеренного распыления аэрозолей, Шмидт высказал крайний скептицизм. По его словам, это «нежизнеспособное решение» по ряду причин:
- Эффект привыкания: если начать процесс, его нельзя будет прекращать сотни лет .
- Шок прекращения: если система выйдет из строя, температура подскочит мгновенно и катастрофически .
- Отсутствие управления: неясно, кто будет калибровать систему и нести ответственность за ошибки .
Несмотря на тревожные данные, Шмидт видит повод для оптимизма. Климатические модели показывают: если человечество прекратит добавлять углекислый газ в атмосферу, глобальное потепление остановится практически сразу . По мнению гостя, мы не находимся в поезде, потерявшем управление — у человечества есть рычаги влияния на ситуацию .
🌊 Океан как зеркало и «эхо» углекислого газа 15:05
В завершение беседы Тайсон поднял вопрос об инерции системы: не начнет ли океан отдавать накопленный CO2 обратно, если мы снизим выбросы в атмосфере? Шмидт подтвердил, что существует система равновесия: сейчас примерно половина выбрасываемого нами углерода поглощается океаном и почвой .
Если мы начнем удалять CO2 из воздуха, океан действительно «вернет» часть газа в атмосферу, пытаясь восстановить баланс . Это означает, что усилия по очистке атмосферы будут несколько менее эффективными, чем кажется на первый взгляд, так как придется учитывать и «океаническое эхо» . Тем не менее, Шмидт подчеркивает, что будущее планеты зависит от решений, которые будут приниматься в течение оставшейся части XXI века .
