2023 год всегда должен был быть жарким, учитывая, что более теплые условия Эль-Ниньо наложились на долгосрочную тенденцию изменения климата, вызванную нашими выбросами парниковых газов. Но неясно, ожидал ли кто-нибудь поразительной череды жарких месяцев, которая позволила году легко затмить любой предыдущий год в истории. Поскольку тепло сохранялось на рекордных уровнях даже после того, как Эль-Ниньо стих, это событие, похоже, требует объяснения.
Недавно группа немецких ученых — Хельге Гесслинг, Томас Раков и Томас Юнг — опубликовала статью, в которой попыталась предоставить такую возможность. Они представили данные, которые предполагают, что Земля поглощает больше входящего солнечного света, чем в прошлом, в основном из-за уменьшения облачного покрова.
Годы с сильными условиями Эль-Ниньо, как правило, бьют рекорды. Но Эль-Ниньо 2023 года был относительно мягким. Последствия этого явления также напрямую ощущаются в тропической части Тихого океана, однако температура океана установила рекорды в Атлантике и способствовала массовому отступлению льда вблизи Антарктиды. Таким образом, существуют явные ограничения на то, что можно приписать Эль-Ниньо. Другие рассматриваемые влияния включают в себя выброс водяного пара в стратосферу извержением вулкана Хунга-Тонга и сокращение выбросов серы из-за новых правил, регулирующих международное судоходство. 2023 год также соответствует пику в последнем солнечном цикле.
Но предполагается, что все три фактора в совокупности дают максимум 0,1 Кельвина потепления в дополнение к Эль-Ниньо, что оставляет неучтенными 0,2 Кельвина дополнительного потепления. Авторы прослеживают разницу до энергетического дисбаланса, измеренного в верхней части атмосферы.
Концепция атмосферного энергетического дисбаланса довольно проста: мы можем измерить как количество энергии, которую Земля получает от Солнца, так и количество энергии, которое она излучает обратно в космос. Любая разница между ними приводит к чистому энергетическому дисбалансу, который либо поглощается, либо извлекается из системы океан/атмосфера. И мы уже некоторое время отслеживаем это через спутник, поскольку растущие уровни парниковых газов постепенно увеличивают дисбаланс.
Но парниковые газы — не единственное, что оказывает влияние. Например, дисбаланс также увеличился в Арктике из-за потери снежного покрова и отступления морского льда. Темная земля и океан поглощают больше солнечной энергии по сравнению с белым материалом, который ранее подвергался воздействию солнечного света. Однако не все это ощущается напрямую, поскольку многие районы, где это происходит, часто закрыты облаками.
Тем не менее, потеря снега и льда привела к снижению отражательной способности Земли, называемой ее альбедо, с 1970-х годов, что немного усилило потепление.
В новой статье говорится, что энергетический дисбаланс достиг нового максимума в 2023 году, когда система океан/атмосфера поглотила рекордное количество энергии. Это не сопровождалось снижением инфракрасного излучения Земли, что позволяет предположить, что это произошло не из-за парниковых газов, которые задерживают тепло, поглощая это излучение. Вместо этого, похоже, это произошло из-за уменьшения отражения входящего солнечного света Землей.
Хотя общая тенденция в этом направлении и наблюдалась, в 2023 году планета установила новый рекордно низкий уровень альбедо. Используя два разных набора данных, команды определяют области, наиболее пострадавшие от этого, и они не находятся на полюсах, что указывает на то, что потеря снега и льда вряд ли является причиной. Вместо этого, ключевым фактором, по-видимому, является потеря облаков низкого уровня. «Снижение альбедо, связанное с облаками, по-видимому, в значительной степени обусловлено выраженным снижением облаков низкого уровня над северными средними широтами и тропическими океанами, в частности Атлантическим океаном», — говорят исследователи.
Падение облаков на нижнем уровне в среднем составляло около 1,3 процента за десятилетие. В 2023 году произошло немного большее падение всего за один год. Исследователи подсчитали, что это может объяснить все расхождения между необычно жаркими условиями 2023 года и известными факторами, которые могли повлиять на глобальные температуры.
Итак, что может быть причиной исчезновения облаков? Исследователи перечисляют три потенциальных фактора. Один из них — это просто изменчивость климатической системы, то есть 2023 год мог быть просто крайне необычным годом, и в последующие годы все вернется к тенденциям. Второй — это воздействие аэрозолей, которые и мы, и естественные процессы выбрасываем в больших количествах. Они могут способствовать засеву облаков, поэтому сокращение аэрозолей (вызванное такими вещами, как меры по контролю за загрязнением) может потенциально объяснить этот эффект.
Однако наиболее тревожным потенциальным объяснением является то, что может существовать обратная связь между повышением температуры и облаками нижнего уровня. Это означает, что по мере того, как Земля нагревается, облака становятся редкими, что еще больше усиливает потепление. Это было бы плохой новостью для нашего будущего климата, поскольку это предполагает, что нижний диапазон оценок потепления должен быть скорректирован в сторону увеличения, чтобы учесть это.
«Если снижение альбедо, связанное с облаками, было вызвано не только внутренней изменчивостью, то дополнительное тепло 2023 года может остаться, а чувствительность климата Земли может оказаться ближе к верхнему диапазону текущих оценок», — заключают Гесслинг, Раков и Юнг. И это добавляет немного срочности в необходимость понять, почему 2023 и 2024 годы были такими исключительно теплыми.
