Ученые Уральского федерального университета составили математическую модель изменения климата на Земле. Расчеты (в основе модели — средняя температура океана и средняя масса льда на планете, включая и океан, и сушу) показали, что такие непредсказуемые факторы, как прилет астероида, тектоника литосферных плит, извержение вулканов могут, привести к переходу от потепления климата к похолоданию и наоборот. Описание модели и выводы физики опубликовали в журнале Chaos. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (проект № FEUZ-2023-0022).
«Климат на Земле постоянно меняется от холодного к теплому и наоборот. Данные за последние 5 млн лет показывают, что были относительно длительные и относительно короткие теплые и холодные, а также равновесные периоды. То есть эти состояния повторяются. Но их особенность в том, что они никогда в точности не воспроизводились, они всегда разные, иррегулярные по интенсивности, времени и другим показателям, что, вероятно, обусловлено сочетанием факторов, влияющих на динамику климата», — рассказывает руководитель работы и лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Дмитрий Александров.
Как поясняют ученые, изменение климата — крайне сложный динамический процесс, на который влияют изменения в атмосфере, гидросфере, геосфере, литосфере и др. Также среди известных процессов, влияющих на климат — изменения интенсивности солнечного света, космические явления, вырубка лесов в Амазонии и деградация лесов в целом и другие параметры. Одни факторы приводят к длительному изменению климата, продолжительностью примерно в 100 000 лет. Другие — к более кратковременным изменениям с меньшими температурными колебаниями. Сочетание этих факторов и приводило к тому, что изменения климата (потепления и похолодания) точно не повторялись. Поэтому и рассчитать будущие изменения климата сегодня практически невозможно. Кроме того, существует множество непредсказуемых факторов, возникновение которых нельзя предугадать.
«Крайне интересный результат, который показала наша модель, заключается в том, что под воздействием внешнего фактора — движение литосферных плит, извержение вулканов, опреснение Мирового океана и др. — тенденция потепления климата может смениться на похолодание и наоборот. Поясню. Существуют ярко выраженные состояния — потепление, похолодание, равновесие, к которым постоянно стремится система (климат). И миллионы лет климат переходит от одного состояния к другому. Так вот, при усложнении модели и “увеличении масштабов” областей притяжения выяснилось, что при переходе от одного состояния к другому под воздействием внешнего фактора климат может “перескочить” и поменять траекторию. Например, в нашем случае от потепления к похолоданию. И что крайне примечательно — эти “перескоки” заложены в природу климата», — поясняет Дмитрий Александров.
Современное изменение климата часто связывают с влиянием парниковых газов, в частности, с углекислым газом в атмосфере Земли. Так, сегодня концентрация CO2 непрерывно растет и находится на самом высоком уровне за 650 000 лет. Однако, как полагают физики, изменение антропогенной нагрузки (переход на электромобили, снижение выбросов парниковых газов) вряд ли сможет стать тем фактором, который повлияет на изменение траектории климата и переход к похолоданию.