Когда климат делает «петлю»: ученые смоделировали непредсказуемые сценарии глобального изменения климата

Необычные сценарии глобальных климатических изменений смоделировали ученые Уральского федерального университета. По их расчетам, на фоне общего потепления Земля может внезапно перейти к похолоданию — и наоборот. Причиной таких «перескоков» между климатическими состояниями становятся крупные внешние воздействия, такие как извержения вулканов, сдвиги литосферных плит или падение астероида. Исследование опубликовано в журнале Chaos.

Созданная физиками математическая модель учитывает два ключевых параметра: среднюю температуру океана и массу льда на планете, включая сушу и моря. Анализ этих данных показывает, что климат Земли — это нелинейная, динамичная система, стремящаяся к определенным устойчивым состояниям: потеплению, похолоданию или равновесию. Однако под влиянием внешнего воздействия система может внезапно изменить направление развития.

Крайне интересный результат, который показала наша модель, заключается в том, что под воздействием внешнего фактора — движение литосферных плит, извержение вулканов, опреснение Мирового океана и др. — тенденция потепления климата может смениться на похолодание и наоборот. Поясню. Существуют ярко выраженные состояния — потепление, похолодание, равновесие, к которым постоянно стремится система (климат). И миллионы лет климат переходит от одного состояния к другому. Так вот, при усложнении модели и «увеличении масштабов» областей притяжения выяснилось, что при переходе от одного состояния к другому под воздействием внешнего фактора климат может «перескочить» и поменять траекторию. Например, в нашем случае от потепления к похолоданию. И что крайне примечательно — эти «перескоки» заложены в природу климата.

• Дмитрий Александров, руководитель работы и лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ

Авторы подчеркивают, что подобные переходы между климатическими фазами происходили и ранее. За последние 5 миллионов лет на планете чередовались как длительные, так и кратковременные фазы похолодания и потепления. Однако эти циклы никогда не повторялись в точности: разными были их длительность, интенсивность и структура.

По словам ученых, помимо антропогенных факторов, таких как выбросы парниковых газов, на климат влияют десятки других параметров — от солнечной активности и деградации лесов до опреснения океанов. Причем многие из этих факторов являются трудно прогнозируемыми.

Сегодня концентрация CO₂ действительно достигла рекордных значений за последние 650 тысяч лет. Однако снижение выбросов, например переход на электромобили, вряд ли способно в одиночку изменить глобальную траекторию климата. Основной вклад в смену климатических режимов могут внести внезапные природные события.

Источник: Минобрнауки РФ
Фото: УрФУ