Даже после сокращения выбросов нам все равно придется столкнуться с "вынужденным потеплением"

Сейчас уже мало кто сомневается в том, что человек изменяет климат Земли. Главный вопрос заключается в том, как быстро мы сможем остановить или даже обратить вспять этот ущерб?

Частично ответ на этот вопрос кроется в концепции "запланированного потепления", также известного как "трубопроводное потепление".

Оно относится к будущему повышению глобальных температур, которое будет вызвано уже выброшенными парниковыми газами. Другими словами, если бы переход на чистую энергию произошел в одночасье, какое потепление все же наступило бы?

Энергетический бюджет Земли нарушен

Люди вызывают глобальное потепление, когда в результате их деятельности выделяются парниковые газы, которые удерживают тепло в нижних слоях атмосферы, не позволяя ему улетучиваться в космос.

До того как люди начали сжигать ископаемое топливо для работы заводов и транспортных средств и выращивать скот, выделяющий метан, почти в каждом пахотном регионе, энергетический бюджет Земли был примерно сбалансирован. От Солнца поступало примерно столько же энергии, сколько и уходило.

Сегодня растущая концентрация углекислого газа в атмосфере более чем на 50 процентов выше, чем на заре индустриальной эпохи, и она задерживает все больше энергии.

Эти выбросы углекислого газа вместе с другими парниковыми газами, такими как метан, и компенсируемые некоторыми аспектами аэрозольного загрязнения воздуха, задерживают энергию, эквивалентную взрыву пяти атомных бомб типа Хиросима в секунду.

Поскольку энергии поступает больше, чем уходит, тепловая энергия Земли увеличивается, повышая температуру суши, океанов и воздуха, а также таяние льда.

Потепление в перспективе

Последствия изменения энергетического баланса Земли проявляются не сразу. Подумайте, что происходит, когда вы поворачиваете кран с горячей водой до упора в холодный зимний день: Трубы заполнены холодной водой, поэтому требуется время, чтобы теплая вода дошла до вас - отсюда и термин "потепление трубопровода". Потепление еще не ощущается, но оно уже в процессе.

Есть три основные причины, по которым ожидается, что климат Земли продолжит потепление после прекращения выбросов.

Во-первых, ведущие факторы глобального потепления - углекислый газ и метан - остаются в атмосфере в течение длительного времени: в среднем около 10 лет для метана и около 400 лет для углекислого газа, а некоторые молекулы сохраняются до тысячелетий. Поэтому отключение выбросов не приведет к мгновенному снижению количества этих теплоулавливающих газов в атмосфере.

Во-вторых, часть этого потепления была компенсирована антропогенными выбросами другой формы загрязнения: сульфатных аэрозолей, крошечных частиц, выделяемых при сжигании ископаемого топлива, которые отражают солнечный свет в космос.

В течение последнего столетия это глобальное затемнение маскировало эффект потепления, вызванный парниковыми выбросами. Но эти и другие искусственные аэрозоли также наносят вред здоровью человека и биосфере.

Удаление этих и короткоживущих парниковых газов приведет к дополнительному потеплению на несколько десятых градуса в течение примерно десятилетия, прежде чем наступит новое равновесие.

Наконец, климату Земли требуется время, чтобы приспособиться к любым изменениям в энергетическом балансе. Около двух третей поверхности Земли состоит из воды, иногда очень глубоководной, которая медленно поглощает избыток углерода и тепла.

На сегодняшний день более 91 процента тепла, добавленного в результате деятельности человека, и около четверти избыточного углерода попали в океаны.

Хотя жители суши могут быть благодарны за этот буфер, дополнительное тепло способствует повышению уровня моря за счет теплового расширения, а также морским тепловым волнам, в то время как дополнительный углерод делает океан более агрессивным для многих панцирных организмов, что может нарушить океаническую пищевую цепь.

Температура поверхности Земли, обусловленная дисбалансом лучистой энергии в верхней части атмосферы и модулируемая огромной тепловой инерцией океанов, все еще играет в догонялки со своей самой большой ручкой управления - концентрацией углекислого газа.

Насколько сильно потепление?

Так какое же потепление нас ожидает? Однозначного ответа нет.

Мир уже потеплел более чем на 1,1 градуса по Цельсию по сравнению с доиндустриальным уровнем. В 2015 году страны мира договорились попытаться не допустить повышения среднего глобального показателя более чем на 1,5°C, чтобы ограничить ущерб, но мир реагирует медленно.

Определить объем предстоящего потепления довольно сложно. В ряде последних исследований для оценки будущего потепления используются климатические модели. Исследование 18 моделей земной системы показало, что при прекращении выбросов некоторые из них продолжают потепление в течение десятилетий и сотен лет, в то время как другие быстро охлаждаются.

Другое исследование, опубликованное в июне 2022 года, показало, что вероятность того, что мир уже достигнет 1,5 градусов, составляет 42 процента.

Величина потепления имеет значение, поскольку опасные последствия глобального потепления не просто растут пропорционально глобальной температуре; они обычно увеличиваются экспоненциально, особенно для производства продуктов питания, подверженных риску из-за жары, засухи и штормов.

Кроме того, у Земли есть критические точки, которые могут вызвать необратимые изменения в хрупких частях земной системы, таких как ледники или экосистемы. Мы не всегда сразу узнаем, когда планета пройдет переломный момент, потому что эти изменения часто проявляются медленно. Эти и другие чувствительные к климату системы лежат в основе принципа предосторожности, предусматривающего ограничение потепления до 2°C, а лучше до 1,5°C.

Суть климатической проблемы, заложенной в этой идее устойчивого потепления, заключается в том, что между изменениями в поведении человека и изменениями в климате существует большая задержка.

Несмотря на то, что точный объем зафиксированного потепления все еще вызывает некоторые споры, факты показывают, что самый безопасный путь вперед - это срочный переход к безуглеродной, более справедливой экономике, которая производит гораздо меньше выбросов парниковых газов.The Conversation

Жюльен Эмиль-Геи, доцент наук о Земле, Колледж литературы, искусств и наук Дорнсайф Университета Южной Калифорнии.