Критические факторы изменения климата

Критические факторы изменения климата (англ. tipping points) — элементы климатической системы, изменения в которых могут существенно повлиять на климат Земли в целом. В геологической истории Земли такие изменения происходили неоднократно и, по геологическим меркам, быстро.

В настоящее время критические факторы изменения климата вызывают особый интерес в связи с изучением причин глобального потепления. Наблюдающиеся отклонения от среднестатистических значений температуры в некоторых регионах, например, в Арктике, могут запускать механизмы положительной обратной связи, вследствие чего рост средней температуры ещё более ускоряется. Термин «критический фактор изменения климата» стал употребляться в отчетах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) в конце двадцатого века[1].

В теории динамических систем хорошо известны критические явления, когда небольшие пороговые изменения отдельных параметров системы могут приводить к её переходу в качественно другое состояние. Климатическая система Земли является настолько сложной и многофакторной, что до сих пор в научном сообществе нет согласия в том, что какие из факторов, оказывающих влияние на климат, можно считать критическими. Тем не менее, некоторые механизмы положительной обратной связи надёжно установлены и активно изучаются.

Критические элементы климатической системы

Далее критические элементы, влияющие на глобальный климат, перечислены в порядке, приведённом в обзорной статье в журнале PNAS[2]:

  • Площадь летнего льда в Арктике. Влияет на отражательную способность Земли и экосистемы.
  • Ледники Гренландии. Таяние ледников приводит к повышению уровня моря.
  • Ледники Антарктиды. Аналогично предыдущему.
  • Атлантическая термохалинная циркуляция. Влияет на климат в Европе.
  • Эль-Ниньо. Засухи в различных регионах мира.
  • Индийские летние муссоны. Засухи, перенос воздушных масс.
  • Сахарские и западноафриканские муссоны. Перенос воздушных масс.
  • Тропические леса Амазонии. Биоразнообразие, количество осадков.
  • Субарктические леса. Изменение экосистем.

Кроме вышеперечисленных элементов, влияние которых изучено количественно и для которых доступны численные оценки влияния на климат Земли, выделяют и другие факторы, которые оказывают, вероятно, не меньшее воздействие, однако количественно изучены хуже.

  • Глубинные воды Антарктиды. Океаническая циркуляция, фиксация углерода.
  • Растительность тундры. Потепление, изменение экосистем.
  • Вечная мерзлота. Выбросы метана и углекислого газа.
  • Морские метаногидраты. Выбросы метана.
  • Закисление океана. Изменение морских экосистем.
  • Арктический озон. Ультрафиолетовое облучение.

Каскадный эффект

Поскольку климатическая система является целостной, и все явления в ней взаимосвязаны, превышение порога какого-либо критического элемента может повлечь за собой цепочку воздействий других элементов. Такие эффекты называются каскадными[3]. Так, например, таяние ледников и повышение уровня океана может повлечь изменения температурного режима в Арктике и привести к ещё более быстрому таянию вечной мерзлоты и выбросу дополнительного метана в атмосферу, что, в свою очередь, усиливает парниковый эффект и ускоряет таяние ледников.

Примечания
  1. Timothy M. Lenton, Johan Rockström, Owen Gaffney, Stefan Rahmstorf, Katherine Richardson. Climate tipping points — too risky to bet against (англ.) // Nature. — 2019-11. — Vol. 575, iss. 7784. — P. 592–595. — doi:10.1038/d41586-019-03595-0.
  2. T. M. Lenton, H. Held, E. Kriegler, J. W. Hall, W. Lucht. Tipping elements in the Earth's climate system (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2008-02-07. — Vol. 105, iss. 6. — P. 1786–1793. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.0705414105.
  3. Juan C. Rocha, Garry Peterson, Örjan Bodin, Simon Levin. Cascading regime shifts within and across scales (англ.) // Science. — 2018-12-21. — Vol. 362, iss. 6421. — P. 1379–1383. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.aat7850.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.