Расширение низкой облачности с 1979 года сдерживало глобальное потепление, но тенденция может измениться

Низкие облака были самым большим «джокером» в усилиях по прогнозированию будущего изменения климата. Они отражают радиацию таким образом, что могут как согревать, так и охлаждать мир. Тонкие перистые облака в верхней тропосфере не отражают много входящего солнечного света и задерживают исходящее тепло.

Напротив, толстые покровы слоисто-кучевых облаков в нижней тропосфере отражают солнечный свет от Земли. Климатические модели предполагают, что по мере нагревания мира будет образовываться меньше низких облаков, блокирующих солнечный свет, что может запустить положительную обратную связь в направлении дальнейшего потепления. Однако спутниковые данные были недостаточно последовательны, чтобы определить, увеличивается или уменьшается количество низких облаков, особенно в юго-восточной части Тихого и Атлантического океанов, где обычно формируются самые большие и продолжительные облачные слои.

Новый метод оценки облачности

Грегори Чезана и Ассия Аруф из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые оценили низкую облачность с самого начала эры спутниковых наблюдений в 1979 году. Они сопоставили данные о температуре поверхности моря, скорости ветра и стабильности атмосферы с низкой облачностью, измеренной современными спутниковыми инструментами. Затем они использовали эти данные для расчета низкой облачности в предыдущие десятилетия, когда спутниковые измерения были хуже.

Результаты исследования

Исследователи обнаружили, что с 1979 года низкий облачный покров расширяется, уменьшая энергию, поглощаемую на поверхности Земли, на 0,32 ватта на квадратный метр. Для сравнения: изменение климата, вызванное деятельностью человека, сейчас нагревает Землю примерно на 2,72 ватта на квадратный метр. Это означает, что низкие облака немного снизили глобальное повышение температуры, хотя трудно сказать, насколько именно.

«Мы получаем отрицательную обратную связь, поэтому облака на самом деле противостоят потеплению, — говорит Чезана. — И это совершенно отличается от того, что вы получаете, глядя на эти идеализированные эксперименты с использованием климатических моделей».

В тропических регионах, таких как восточная часть Тихого океана, низкая облачность увеличивается на 0,18 процента за десятилетие. Это связано с тем, что восточная часть Тихого океана нагревается меньше, чем ожидали многие модели, в то время как западная часть Тихого океана нагрелась сильно. Приземный воздух над восточной частью Тихого океана оставался прохладным, в то время как атмосферная циркуляция приносила сверху все более теплый воздух из западной части Тихого океана. Возникающая в результате температурная инверсия предотвращает смешивание теплого, сухого, опускающегося воздуха с низкими слоисто-кучевыми облаками.

«Это будет способствовать созданию низких облаков или сделает их более стабильными, чтобы они могли существовать дольше», — поясняет Чезана.

Ожидаемое изменение тенденции

Ученые ожидают, что восточная часть Тихого океана вскоре начнет нагреваться, отчасти из-за ужесточения контроля за загрязнением серой, который образует облака, охлаждающие планету и влияющие на циркуляцию атмосферы и океана. Это позволило бы теплому опускающемуся воздуху высушить некоторые из этих низких облаков.

Возможно, это уже происходит. В марте Пауло Чеппи из Имперского колледжа Лондона и его коллеги обнаружили, что низкая облачность снизилась во всем мире с 2003 года. Исследование 2024 года показало, что недавнее ускорение глобального потепления отчасти может быть связано с возникающим эффектом положительной обратной связи от низкой облачности.

«Нет причин думать, что мы переоцениваем последствия будущего изменения климата, — говорит Чеппи. — Во всяком случае, мы, возможно, немного недооцениваем последствия будущего изменения климата из-за усиливающегося воздействия облаков на глобальное потепление».

По словам Чезаны, обнаружение того, что низкая облачность расширяется, на самом деле может быть плохой новостью, потому что, если эта тенденция изменится, как ожидалось, это может «разоблачить» потепление и еще больше ускорить изменение климата. Потепление планеты и события Эль-Ниньо, подобные тому, которое сейчас развивается в восточной части Тихого океана, уменьшают низкую облачность, «чтобы мы почувствовали, что может произойти в будущем», — говорит он.