Изменение климата, 2001 г.
Научные аспекты
Другие доклады в этой подборке

E. Обнаружение влияния деятельности человека на изменение климата

В разделах В и С давалась характеристика наблюдаемых прошлых изменений климата и факторов воздействия соответственно. В разделе D рассматривались возможности климатических моделей по предсказанию реагирования климатической системы на подобные изменения воздействия. Данный раздел использует эту информацию для рассмотрения вопроса о возможности определения влияния деятельности человека на изменение климата в настоящее время.

Рассмотрение этого вопроса имеет важное значение. В ВДО был сделан вывод о том, что «в итоге доказательства свидетельствуют о том, что имеется существенное влияние человека на глобальный климат». В нем отмечалось, что обнаружение и объяснение проявлений изменения климата антропогенного происхождения будет сопровождаться постепенным сбором доказательств. В ВДО также отмечались неопределенности в ряде факторов, включая внутреннюю изменчивость, величину и модели воздействия и реагирования, которые помешали сделать более решительный вывод.

E.1 Значение обнаружения и объяснения

Обнаружение — это процесс демонстрации того, что наблюдаемое изменение существенно отличается (в статистическом смысле) от того изменения, которое можно объяснить естественной изменчивостью. Объяснение — это процесс установления причины и последствия с некоторым определенным уровнем достоверности, включая оценку конкурирующих гипотез. Реагирование на антропогенные изменения в климатическом воздействии происходит на фоне естественной внутренней и вынужденной внешней изменчивости климата. Внутренняя изменчивость климата, т.е. изменчивость климата, не вызванная внешними факторами, происходит во всех временных масштабах от недель до столетий и даже тысячелетий. Медленные климатические компоненты, такие, как океан, имеют особенно важную роль в десятилетних и столетних временных масштабах, поскольку они интегрируют изменчивость погоды. Таким образом, климат способен демонстрировать длительные во временном масштабе колебания значительной величины без внешних воздействий. Колебания климата, вызванные внешним воздействием (проявления), могут объясняться изменениями в естественных факторах воздействия, таких, как солнечная радиация или вулканические аэрозоли, или изменениями в антропогенных факторах воздействия, таких, как увеличивающиеся концентрации парниковых газов или аэрозоли. Наличие этой естественной изменчивости климата означает, что обнаружение и объяснение антропогенного изменения климата является статистической проблемой «реагирования на шум». Исследования в целях обнаружения показывают, является ли наблюдаемое изменение весьма необычным в статистическом смысле, однако это не обязательно подразумевает, что мы понимает его причины. Объяснение изменения климата антропогенными причинами связано со статистическим анализом и тщательной оценкой многочисленных линий доказательств, с тем чтобы показать в рамках заранее определенного предела ошибки, что наблюдаемые изменения:

E.2 Более продолжительная и более тщательная проверка зарегистрированных данных наблюдений


Рисунок ТР-14. Аномалии средней глобальной температуры приземного воздуха, полученные посредством контрольных имитаций за 1000-летний период при помощи трех различных моделей климата — Hadley, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory и Hamburg — в сопоставлении с недавней приборной регистрацией. Ни одна из модельных контрольных имитаций не показывает тенденцию приземной температуры воздуха столь же обширную, что и наблюдаемая тенденция. Если внутренняя изменчивость является правильной в этих моделях, недавнее потепление не объясняется, вероятно, изменчивостью, вызванной только в рамках климатической системы. [На основе рисунка 12.1]

Три из последних пяти лет (1995 г., 1997 г. и 1998 г.) были самыми теплыми в глобальном масштабе годами приборной регистрации. Была подготовлена оценка воздействия ошибок выборочной совокупности наблюдательных данных применительно к регистрации средней температуры в глобальном масштабе и в масштабе полушария. Существует также лучшее понимание ошибок и неопределенностей в спутниковой регистрации температуры (Microwave Sounding Unit, MSU). Расхождения между MSU и данными радиозондов были в значительной мере урегулированы, хотя полностью невозможно объяснить наблюдаемую тенденцию различия между приземной и нижней тропосферной температурами (см. раздел В). Новые восстановления данных о температуре за последние 1000 лет показывают, что изменение температуры за последние сто лет вряд ли полностью были естественными по своему происхождению, даже если учитывать значительные неопределенности в восстановлении исторической ситуации (см. раздел В).


E.3 Новые модельные оценки внутренней изменчивости

Весьма маловероятно, что потепление за последние 100 лет было вызвано только внутренней изменчивостью, как это показывали оценки при помощи существующих моделей. Приборная регистрация проводится недавно и охватывает период воздействия деятельности человека, а регистрация исторических данных включает колебания под воздействием естественных факторов, таких, как колебания, вызванные изменениями в солнечной радиации и в частоте крупных вулканических извержений. Подобные ограничения оставляют немногие альтернативы для использования длительных «контрольных» имитаций с совмещенными моделями с целью подготовки оценки изменчивости климата в результате внутреннего воздействия. Со времени ВДО использовалось большее количество моделей для оценки величины изменчивости климата в результате внутренних факторов, выборочная совокупность которых приводится на рисунке ТР-14. Как можно видеть, эти модели характеризуются широким диапазоном внутренней изменчивости глобального масштаба. Оценки более длительной временной изменчивости, связанные с исследованиями по обнаружению и определению, являются неопределенными, однако в межгодовом и десятилетнем временном масштабе некоторые модели показывают аналогичную или большую изменчивость по сравнению с наблюдаемой, даже если модели не включают изменчивость в результате внешних источников. Выводы в отношении выявления антропогенного проявления не затрагивают модели, использованной для оценки внутренней изменчивости, и последние изменения не могут быть объяснены чисто внутренней изменчивостью, даже если величина имитируемых внутренних колебаний увеличивается в два раза и, возможно, более того. Самые последние исследования по обнаружению и объяснению не дают никаких свидетельств в отношении того, что оцененная при помощи модели внутренняя изменчивость на поверхности является несовместимой с остаточной изменчивостью, которая сохраняется в наблюдениях после исключения оценочных антропогенных проявлений в крупных пространственных и длительных временных масштабах, использованных в исследованиях по выявлению и объяснению. Отметим однако, что способность выявлять несоответствия является ограниченной. Как показано на рисунке ТР-14, ни одна из контрольных модельных имитаций не показывает тенденцию приземной температуры воздуха такого же размера, что и тенденция, наблюдаемая за последние 1000 лет.


Другие доклады в этой подборке