РГI Научные аспекты - Резюме для лиц, определяющих политику

Антропогенные аэрозоли недолго сохраняются в атмосфере и вызывают в основном отрицательное радиационное воздействие.

Основными источниками антропогенных аэрозолей являются сжигание ископаемых видов топлива и сжигание биомассы. Эти источники также являются одной из причин ухудшения качества воздуха и кислотных осаждений.
В период после выпуска ВДО были достигнуты значительные успехи в совершенствовании определения прямой радиационной роли различных видов аэрозолей. Прямое радиационное воздействие, согласно оценкам, составляет для сульфата: -0,4 Вт.м^-2, для аэрозолей от сжигания биомассы: -0,2 Вт.м^-2, для аэрозолей, содержащих органический углерод от сжигания ископаемых видов топлива: -0,1 Вт.м^-2 и для аэрозолей, содержащих сажу от сжигания ископаемых видов топлива: +0,2 Вт.м^-2. Количественно определить общее прямое влияние аэрозолей и его эволюцию в ходе времени можно лишь с гораздо меньшей степенью достоверности, чем для газов, перечисленных выше. Аэрозоли также в значительной степени варьируются по регионам и быстро реагируют на изменения в выбросах.
Аэрозоли, в дополнение к своему прямому радиационному воздействию, оказывают также косвенное радиационное воздействие путем своего влияния на облака. В настоящее время появляется все больше свидетельств этого косвенного влияния, являющегося отрицательным, хотя его величина весьма неопределенна.

В течение последнего столетия вклад естественных факторов в радиационное воздействие был небольшим.

Радиационное воздействие, связанное с изменениями в солнечном излучении в период с 1750 г., составляет, по оценкам, примерно +0,3 Вт.м^-2, причем большая его часть проявилась в первой половине ХХ столетия. Начиная с конца 1970-х годов измерения с помощью спутников показали, что существуют небольшие колебания, связанные с 11-летним солнечным циклом. Были предложены объяснения механизмов усиления влияния Солнца на климат, однако в настоящее время ощущается недостаток как надежных теоретических основ, так и данных наблюдений.
Аэрозоли, появляющиеся в стратосфере в результате извержений вулканов, приводят к отрицательному воздействию, сохраняющемуся в течение нескольких лет. Несколько крупных извержений вулканов произошли в периоды 1880—1920 гг. и 1960—1991 гг.
Комбинированное изменение радиационного воздействия двух основных естественных факторов (колебаний солнечного излучения и аэрозолей от извержения вулканов) является, по оценкам, отрицательным в течение последних двух, а возможно, и последних четырех десятилетий.

Доверие к способности моделей прогнозировать будущий климат возросло.

Рисунок РП-4. Моделирование колебаний температуры Земли и сравнение полученных результатов с измеренными изменениями может дать представление о причинах, лежащих в основе крупных изменений.

Для моделирования изменений температуры, которые происходят из-за естественных и антропогенных причин, можно использовать модель климата. Результаты моделирования, представленные на части а) рисунка, были получены с учетом только естественных факторов воздействия: колебаний солнечного излучения и вулканической деятельности. Результаты, представленные на части b) рисунка, получены с учетом только антропогенных факторов воздействия: парниковых газов и оценочных значений сульфатных аэрозолей, а результаты, представленные в части с) рисунка, получены с учетом как естественных, так и антропогенных факторов воздействия. На графике b) можно видеть. что включение антропогенных факторов воздействия обеспечивает правдоподобное объяснение значительной части наблюдаемых в течение последнего столетия изменений температуры, однако наилучшее совпадение с данными наблюдений можно видеть на графике с), на котором учтены как естественные, так и антропогенные факторы. Эти результаты свидетельствуют о том, что включенные в исследования факторы воздействия достаточны для объяснения наблюдающихся изменений, однако при этом не исключается возможности того. что свой вклад вносят и другие факторы воздействия. Представленные на этом рисунке результаты работы с моделями являются результатами четырех прогонов одной и той же модели. Результаты, аналогичные представленным на графике b), получены и с другими моделями, учитывающими антропогенное воздействие. [Основано на: глава 12, рисунок 12.7]

Для получения подробных оценок обратных связей и региональных характеристик необходимы сложные, физически обоснованные модели климата. Такие модели пока еще не могут охватить все аспекты климата (например, они все еще не могут полностью учесть наблюдающуюся с 1979 г. тенденцию в разнице температур на поверхности Земли и в тропосфере), а также им присущи конкретные неопределенности, связанные с облаками и их взаимодействием с радиацией и аэрозолями. Тем не менее, доверие к способности этих моделей обеспечивать полезные проекции будущего климата возросло вследствие продемонстрированной эффективности этих моделей в определенном диапазоне пространственных и временных масштабов.

Понимание климатических процессов и их введение в модели климата улучшилось, включая охват таких параметров, как: водяной пар, динамика морского льда и перенос океанского тепла.
Некоторые разработанные в последнее время модели позволяют удовлетворительно моделировать современный климат, причем без необходимости нефизических корректировок потоков тепла и воды на границе океана и атмосферы, что применялось в более ранних моделях.
Моделирование с включением оценочных значений естественных и антропогенных воздействующих факторов воспроизводит наблюдающиеся в течение ХХ столетия крупномасштабные изменения в приземной температуре (рисунок РП-4). Однако в этих моделях, вероятно, не учтены воздействия некоторых дополнительных процессов и воздействующих факторов. Тем не менее, факт крупномасштабного совпадения между результатами моделирования и данными наблюдений может быть использован для проведения независимой проверки прогнозируемых темпов потепления в течение следующих нескольких десятилетий в рамках того или иного заданного сценария выбросов.
Некоторые аспекты моделирования явлений ЭНСО, муссонов и североатлантического колебания так же, как и климата в отдельные периоды в прошлом, стали более совершенными.

Появились новые и более веские свидетельства того, что большая часть потепления, наблюдаемого в течение последних 50 лет, вызвана деятельностью человека.

В ВДО был представлен следующий вывод: «Совокупность свидетельств дает основание предположить, что деятельность человека заметно влияет на глобальный климат». В этом докладе было отмечено также, что при изучении исходных данных об естественной изменчивости климата прослеживается антропогенный сигнал. В период после выхода ВДО были достигнуты определенные успехи в уменьшении неопределенности, особенно при проведении различий и количественном определении величины ответных реакций на различные внешние воздействия. Несмотря на то, что многие из указанных в ВДО источников неопределенности все еще в некоторой степени сохраняются, новые свидетельства и более совершенные знания позволяют сделать обновленные выводы.

Появились более тщательно проверенные данные о температуре за более продолжительный период, а также полученные с помощью новых моделей оценки изменчивости. Согласно оценкам, полученным с помощью современных моделей, весьма маловероятно⁷, что наблюдающееся в последние 100 лет потепление вызвано только лишь внутренней изменчивостью. Воссоздание данных о климате за последние 1000 лет (рисунок РП-1b) также свидетельствует о том, что современное потепление является необычным и маловероятно⁷, что оно происходит полностью под влиянием естественных факторов.
Появились новые оценки реакции климата на естественное и антропогенное воздействие и применяются новые методы обнаружения. Исследования по обнаружению и объяснению причин позволяют получать новые свидетельства существования антропогенного сигнала в зарегистрированных данных о климате за последние 35—50 лет.
Результаты моделирования ответных реакций только на естественные воздействия (т.е. реакция на изменчивость в солнечном излучении и в деятельности вулканов) не объясняют наличия потепления во второй половине ХХ столетия (см., например, рисунок РП-4а). При этом, однако, они свидетельствуют о том, что естественные факторы воздействия могли способствовать потеплению, наблюдавшемуся в первой половине ХХ столетия.
Потепление, происходящее в течение последних 50 лет под влиянием антропогенных парниковых газов,может быть идентифицировано, несмотря на неопределенности в воздействии антропогенных сульфатных аэрозолей и естественных факторов (вулканов и солнечного излучения). Воздействие антропогенных сульфатных аэрозолей при всей его неопределенности было отрицательным в этот период и, следовательно, не может объяснить явление потепления. Изменения в естественном воздействии в течение большей части этого периода также, согласно оценкам, являются отрицательными и поэтому маловероятно⁷, что они являются причиной потепления.
При проведении исследований по обнаружению и объяснению причин, в ходе которых сравниваются результаты моделирования изменений и зарегистрированные данные наблюдений, теперь можно учитывать неопределенность в значении смоделированной реакции на внешнее воздействие, в частности неопределенность, связанную с неопределенностью в чувствительности климата.
Большая часть этих исследований позволяет сделать вывод, что в течение последних 50 лет оценочные темпы и величина потепления, вызываемого только повышением концентраций парниковых газов, сопоставимы с наблюдаемыми в реальности значениями потепления или превышают их. Более того, большинство оценок, полученных с помощью моделей, в которых учитываются воздействия как парниковых газов, так и сульфатных аэрозолей, совпадают с данными наблюдений за этот период.
Наилучшая согласованность между результатами моделирования и данными наблюдений за последние 140 лет проявилась, когда были объединены все названные выше антропогенные и естественные факторы воздействия, как это показано на рисунке РП-4с. Эти результаты свидетельствуют о том, что включенных в исследования воздействующих факторов достаточно для объяснения наблюдаемых изменений, однако при этом не исключается возможность того, что свой вклад вносят также и другие факторы воздействия.

В свете появившихся новых свидетельств и с учетом остающихся неопределенностей можно сделать вывод, что большая часть наблюдающегося в последние 50 лет потепления, вероятно⁷, вызвана увеличением концентраций парниковых газов. Далее, весьма вероятно⁷, что потепление в ХХ столетии внесло значительный вклад в наблюдающееся повышение уровня моря, что объясняется тепловым расширением морской воды и повсеместным уменьшением объемов материкового льда. С учетом существующих на сегодня неопределенностей, данные наблюдений и результаты моделей соответствуют факту отсутствия значительного ускорения повышения уровня моря в течение ХХ столетия.

Другие доклады в этой подборке