Неопределённость климатических моделей никуда не делась

Прошло пять лет с момента последнего рапорта Межправительственной группы экспертов по изменению климата, и сейчас организация готовит свой пятый доклад об оценке (AR5). В этих отчётах содержится рассказ о том, что нового мы узнали о климате за прошедшие годы, а также прогнозы с учётом этих сведений.

Прогнозы питаемы климатическими моделями. Всемирная программа исследований климата отбирает климатические модели, разработанные различными учреждениями, и запускает их под различные сценарии выбросов. По итогам работы этого ансамбля предсказывается вероятность изменения климата и выявляется степень неопределённости. Сличением результатов моделей занимается проект CMIP (Coupled Model Intercomparison Project). Как ни странно, подготовкой четвёртого доклада занимался CMIP3, а сейчас эту функцию выполняет CMIP5.

Казалось бы, за пять лет наука о климате достигла значительного прогресса, и следует ожидать снижения неопределённости. Увы, исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха сравнили данные предыдущего доклада c теми, что войдут в пятый, и пришли к выводу, что прогресс ничего хорошего не принёс. Модели стали более сложными, в них добавляют всё больше факторов, и каждый новый фактор привносит с собой всё больше неопределённости.

Потепление, которое нас ждёт. (Изображение Lawrence Livermore National Lab.)

На самом деле вычислительная мощь выросла жутчайшим образом. Только представьте себе: при подготовке третьего доклада модели считали такие факторы, как солнечная и вулканическая активность, постоянными. Теперь же все модели учитывают и прямое (отражение солнечного света), и косвенное (облака, осадки) воздействие аэрозолей. Пространственное разрешение стало гораздо более точным.

В то же время подверглись детализации и сценарии выбросов. Иными словами, модели стали лучше, но и задачи перед ними ставятся более сложные.

В целом CMIP3 и CMIP5 согласны в отношении масштабов и региональных подробностей будущего потепления. Однако районов с противоречивыми результатами в новой версии больше — например, очень трудно предсказать, что случится с областью к юго-востоку от Гренландии. Участки высокой неопределённости осадков сосредоточены вокруг экватора. Увы, в число малопрогнозируемых попал и важнейший сельскохозяйственный район Северной Америки — Великие равнины.

Авторы иследования предлагают длинный список причин, по которым неопределённость не удалось снизить: ограниченное время обработки данных, нехватка подробных сведений, с которыми можно было бы сравнить результаты моделирования, а также отсутствие чётких критериев, по которым можно было бы судить об успехе той или иной модели. Добавим к этому и тот очевидный факт, что далеко не все климатические взаимодействия выявлены, а также естественную изменчивость. Но главная проблема, как уже было сказано, заключается в добавлении всё новых факторов.

«В отличие от конечных пользователей, которые определяют качество модели по степени точности прогноза, разработчики стремятся к наиболее полной представленности в моделях природных процессов, — пишут эксперты. — Поэтому новые модели лучше в том смысле, что они физически более правдоподобны, но определить влияние этого обстоятельства на точность прогноза очень трудно».

Иными словами, климатологи попросту не стремятся к созданию максимально эффективного средства прогнозирования климатического будущего в конкретных регионах земного шара. Их задача — максимально точно имитировать планету в целом. И результат на сегодня тот же, что был вчера: если не остановить выбросы, к концу века среднемировая температура поднимется на 3–4 °C.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Подготовлено по материалам Ars Technica.