Рост глобальной приземной температуры в период инструментальных наблюдений с начала ХХ века не был монотонным и характеризовался двумя периодами потепления – середины ХХ века и современным, разделенными периодом понижения глобальной температуры. Потепление середины XX века достигло своего максимума в 1940-45 гг., при этом с точки зрения масштаба его темпы сравнимы с текущим потеплением, но механизмы до сих пор не определены. Периоды потепления имеют общие черты – неравномерная пространственная структура и наиболее сильное проявление в высоких широтах северного полушария. Но важным фактором текущего потепления является рост парниковых газов в атмосфере, в то время как для потепления середины XX века этот фактор был в несколько раз слабее, что указывает на существенный вклад других механизмов. К такому выводу пришли климатологии Института географии РАН на основе анализа исследований меxанизмов потепления середины XX века. Результаты работы представлены к публикации в научном журнале «Лед и снег».
«Комплексная теория, объясняющая потепление середины XX века и его более сильное проявление в высоких широтах, все еще является предметом дискуссии», – говорит один из авторов исследования, заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН Владимир Семенов. – Основные механизмы, которые могли ему способствовать, включают естественную внутреннюю климатическую изменчивость, в том числе положительные обратные связи, внешние природные воздействия, такие как солнечное излучение и вулканическая активность, а также внешнее антропогенное воздействие из-за изменения концентраций парниковых газов и аэрозолей различной природы, например, сульфатныx и сажевыx».
Изучение климатических характеристик в первой половине XX века затруднено отсутствием данных наблюдений и их низким качеством, особенно в полярныx широтаx. В результате этого количественная оценка вклада каждого фактора остается неопределенной. Результаты исследований ученых Института географии РАН указывают на то, что потепление середины XX века можно объяснить как совместное проявление внутренней изменчивости климатической системы на фоне роста глобальной температуры, связанного с внешним антропогенным и природным воздействием.
«Cнижение вулканической активности совместно с усилением солнечной радиации является существенным фактором, влияющим на глобальные изменения климата, однако, по данным модельных экспериментов, этого фактора недостаточно для объяснения амплитуды потепления середины XX века, – говорит климатолог Института географии РАН Дарья Бокучава. – Роль парниковых газов в этом потеплении не является доминирующей, однако их вклад может существовать в сочетании с внешними и внутренними естественными факторами. Антропогенное же воздействие аэрозолей является активно обсуждаемой концепцией в недавних исследованиях, однако количественные оценки его вклада в потепление середины XX века остаются наиболее неопределенными из-за различныx физическиx механизмов, из-за которыx аэрозоли способны частично компенсировать или, наоборот, усиливать положительное радиационное воздействие, вызванное ростом CO2».
Последние исследования указывают на то, что внутренняя естественная изменчивость климата может являться наиболее вероятным меxанизмом изменений температуры во время потепления середины XX век, связанным с колебаниями ведущих режимов крупномасштабной циркуляции атмосферы и океана в северном полушарии. «Многие исследования указывают на Атлантическую мультидекадную осцилляцию как на главный фактор внутренней изменчивости для формирования потепления середины XX века, особенно в высоких широтах, – говорит Дарья Бокучава. – Однако в последние годы увеличилось количество работ, указывающих на Тихий океан как на основной источник долгопериодных колебаний приземной температуры. Кроме этого, важную роль в формировании климатических изменений в северном полушарии играют региональные обратные связи в системе лед–океан–атмосфера в полярныx широтаx, которые способны усилить или компенсировать влияние внешнего и внутреннего воздействия».
По мнению ученых Института географии РАН, понимание механизмов периода потепления середины XX века и последующего похолодания является также ключом к определению относительного вклада внутренней естественной изменчивости и отклика на внешние, в том числе антропогенные воздействия в глобальные и региональные изменения климата на масштабах нескольких десятилетий. В силу остающейся неопределенности в факторах, сформировавших потепление середины XX века, анализ «раннего» периода и сравнение его основных характеристик с современным потеплением важны для понимания климатических процессов, происходящих в наши дни, и для моделирования будущих изменений климата. Они требуют дальнейшего анализа и исследований.
