Прирост Мирового океана является произведением двух физических механизмов: возрастание температуры воды по мере ее повышения и поступление воды из тающих ледников в океан. В настоящее время оценка таяния ледников подвержена значительной неопределенности. Этот механизм заключается в откалывании крупных кусков айсбергов и их попадания в океан, где они затем тают. В результате масштабного потепления процесс таяния ускоряется, но мы все еще плохо понимаем его детали. Модели, используемые нами для расчета повышения уровня моря в связи с таянием льдов, несовершенны. Именно по этим причинам воздействие таяния океана на изменение климата было учтено в весьма расплывчатых формулировках в предыдущих докладах МГЭИК и открыто описано в них. Методология МГЭИК заключалась в оценке темпов потери массы ледникового покрова до настоящего времени и "допущении, что этот вклад останется неизменным", что представляло собой весьма консервативный подход. Вот почему в последующих докладах МГЭИК содержалась общая информация об увеличении уровня воды в океанах.
В 2001 г. в третьем докладе МГЭИК (ТАР) прогнозировался прирост Мирового океана к 2100 г. на 20-70 см. В другом, четвертом докладе МГЭИК (ДО4) за 2007 год содержится аналогичный прогноз роста (18-59 см). В то же время ученые ищут методы для более точного определения будущих перемен Мирового океана.
Одним из таких методов является так называемый полуэмпирический метод, в котором используется взаимосвязь между уровнем Мирового океана и средней температурой поверхности нашей планеты. Вместо моделирования динамики ледников, изменения уровня моря оцениваются с использованием прогнозов прироста температуры. Эффективность этого метода может быть проверена с использованием исторических данных об изменениях уровня океана и глобальной температуры.
Использование полуэмпирического метода прогнозирования приводит к результатам, примерно в три раза превышающим предыдущие прогнозы МГЭИК. Даже при сценарии с низким уровнем выбросов уровень океана повысится на 1 метр к 2100 году. По сценарию "Низкие выбросы" (который в настоящее время реализуется) это увеличение составляет 1,4 метра.
Другим методом оценки прироста океана, подтверждающим прогнозы, основанные на полуэмпирическом методе, является анализ поведения ледников с использованием так называемого кинематического метода. Это позволило оценить масштаб ледников в Гренландии и Западной Антарктике путем анализа таких факторов, как рельеф, площадь поперечного сечения или расположение дна ледника ниже уровня воды. Прирост уровня океана, оцениваемое кинематическим методом, достигает 80-200 см к 2100 году.
Как полуэмпирический, так и кинематический методы имеют серьезные ограничения. За последние 120 лет не наблюдалось крупных, сильно нелинейных явлений, таких как обвал большой площади ледникового покрова, которые нельзя было бы исключить при текущем повышении температуры. Если бы подобные события имели место, они могли бы привести к внезапным и значительным эпизодам повышения уровня воды.
Океан после 2100 года
Конечно, в 2100 году уровень Мирового океана не перестанет повышаться. На сколько? Определенную ориентацию может дать палеоклиматический анализ изменений уровня океана в зависимости от температуры, результаты которого обобщены. При понижении температуры воды, полярные ледники начинали расти и уровень воды значительно снижался, колебания уровня океана между ледниковым и межледниковым периодами достигли 130 метров. Когда было теплее, полярные ледники таяли, и вода уходила в океан, поднимая его уровень.
Анализ, основанный на изменениях уровня океана в течение предыдущих пяти ледниковых циклов, т.е. последних полумиллиона лет, показывает меньшее повышение уровня океана при температуре, чем исследование Арчера, которое охватывает несколько десятков миллионов лет. Это в основном связано с тем, что во время ледниковых периодов на Земле много льда и прирост температуры может привести к таянию значительных масс льда. С другой стороны, в межледниковые периоды таяние льдов происходит гораздо реже (особенно в северном полушарии), так что возможное повышение уровня океана меньше. Земля находится в межледниковом периоде, поэтому льда в наличии относительно мало, следовательно, возможно относительно небольшое повышение уровня океана на 6-10 м на градус повышения обычной температуры поверхности нашей планеты.
Какой бы метод ни использовался для оценки уровня Мирового океана в доисторические периоды и предстоящие столетия, вероятнее всего мы столкнемся со значительным приростом уровня Мирового океана. При повышении температуры поверхности Земли на 3-4°C прогнозируемый прирост океана составит несколько десятков метров. Это соответствовало бы таянию большей части ледникового покрова Гренландии и значительной части Антарктики.