Облака могут частично нивелировать последствия потепления за счет уменьшения нисходящего длинноволнового излучения. На примере обширной области Великих равнин их охлаждающий эффект составляет в среднем −1,77 ± 1,15 ватт на квадратный метр за десятилетие. Этот естественный стабилизирующий механизм характерен для участков над континентами между 60 градусами южной и северной широт и теперь может быть учтен в климатических моделях. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Климатическая система состоит из большого числа компонентов, взаимодействующих через обратные связи. Некоторые из этих связей до сих пор остаются в достаточной степени неопределенными, что сказывается на качестве моделей и прогнозов климатических изменений. Ярким примером этого служит обратная связь облаков, то есть их радиационное воздействие на климат, которое достаточно неоднозначно. Облака содержат в себе капли воды и отражают часть тепла, приходящего от Солнца, за счет высокого альбедо, а другую часть тепла поглощают и излучают вниз.
В ночное время нагретая земная поверхность отдает тепло обратно в атмосферу, но облака, особенно низкие, переизлучают его обратно — это называется нисходящим длинноволновым излучением. Чтобы точнее оценить вклад облаков в формирование климата, нужны точные наблюдательные данные, но их получение с помощью традиционного метода гистограммы облаков затруднительно, потому что оно требует обработки огромного количества фотографий полного неба.
Лю Лэй (Lei Liu), Хуан И (Yi Huang) и Джон Гьякум (John Gyakum) из Макгиллского университета исследовали радиационный эффект облаков над Великими равнинами — обширным предгорным плато, пересекающим североамериканский континент. Они использовали данные наблюдений атмосферного интерферометра и применили метод «отпечатков пальцев». Он позволяет рассчитать вклад отдельных метеорологических переменных с помощью моделирования и избежать долгосрочных наблюдений за макро- и микрофизическими свойствами облаков. Все расчеты проводились для 2001 года, потому что он был нейтральным с точки зрения цикла Эль Ниньо.
Оказалось, что над Великими равнинами обратная связь облаков приводит к охлаждающему эффекту за счет уменьшения нисходящего длинноволнового излучения. Его оценили в −1,77 ± 1,15 ватт на квадратный метр за десятилетие или −3,93± 2,95 ватт на квадратный метр за 23 года исследования. Это происходит из-за постепенного снижения количества облаков в нижних слоях. Такой естественный стабилизирующий механизм характерен не только для Великих равнин, а практически для любых участков над континентами между 60 градусами южной и северной широт.
Авторы отметили, некоторые регионы стали заметными исключениями: например в Мексике, Центральной Азии и Сахаре радиационный эффект облаков будет положительным и будет способствовать еще большему нагреву суши — над этими областями облаков в нижнем ярусе атмосферы становится больше.
Дефицит облаков в нижнем ярусе атмосферы уже становился причиной краткосрочного потепления на глобальном уровне. Недавно ученые установили, что до 0,2 градуса температурной аномалии 2023 года объясняется тем, что альбедо Земли в 2023 году оказалось самым низким с 1940 года. Это произошло за счет сокращения облачности в тропических и умеренных широтах северного полушария.