Новое исследование, опубликованное специалистами Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science Университета Майами, показывает, что изменения в характеристиках облаков сыграли более значимую роль в усилении энергетического дисбаланса Земли за последние два десятилетия, чем влияние аэрозольного загрязнения воздуха. В работе использованы спутниковые наблюдения и современные климатические данные за период с 2003 по 2023 годы.
Энергетический дисбаланс — это разница между количеством солнечной энергии, которое планета поглощает, и тем, что она излучает обратно в космос. Если Земля поглощает больше энергии, чем отдает, это приводит к накоплению тепла в атмосфере, океанах и поверхности, что является ключевым фактором глобального потепления. В среднем, по данным исследования, дисбаланс увеличился примерно на 0,5 ватта энергии на квадратный метр за десятилетие, в основном из-за повышения поглощения солнечного света.
Традиционно считалось, что аэрозоли — мелкие частицы, образующиеся при сжигании ископаемых видов топлива, лесных пожарах и извержениях вулканов — могут оказывать климатическое влияние, отражая часть солнечного излучения обратно в космос. Однако новая работа показывает, что глобальный вклад изменений в аэрозольные концентрации в формировании текущего дисбаланса оказался сравнительно небольшим. В северном полушарии снижение загрязнения в индустриальных регионах, например по причине мер по улучшению качества воздуха, могло уменьшить отражающую способность облаков, усилив поглощение энергии. В южном полушарии, напротив, увеличение природных аэрозолей, связанных с крупными пожарами и вулканической активностью, делало облака более отражающими, что уменьшало поглощение солнечного света. Эти противостоящие эффекты почти компенсировали друг друга, в результате чего общее влияние аэрозолей оказалось незначительным на глобальном уровне.
В отличие от этого, изменения в отражении солнечного света облаками оказались гораздо более важным фактором. Учёные объясняют это тем, что облака определяют ключевые характеристики климатической системы — они отражают часть солнечного излучения обратно в космос и одновременно влияют на тепловой поток, удерживая часть энергии в атмосфере. Если облака становятся «менее яркими» или их отражательная способность уменьшается, то больше солнечного света достигает поверхности Земли, способствуя дальнейшему нагреву.
Авторы работы подчёркивают, что недавнее снижение отражательной способности облаков связано не только с изменением аэрозольного фона, но и с более глубинными процессами в атмосфере, включая климатические изменения сами по себе. Это означает, что прогнозы будущего климата, которые недостаточно точно учитывают динамику облачного покрова, могут недооценивать темпы и масштабы дальнейшего нагрева планеты.
Облака остаются одним из наиболее сложных и наименее предсказуемых элементов климатической системы. Они одновременно могут охлаждать планету, отражая солнечный свет, и удерживать тепло, действуя своего рода «тепловым одеялом». Их влияние зависит от высоты, плотности, состава капель и других факторов, и учёным всё ещё трудно точно оценивать, как эти процессы будут изменяться в будущем.
Результаты исследования подчёркивают важность продолжения наблюдений за состоянием атмосферы и облачности с помощью спутников и других инструментов. Это необходимо для улучшения климатических моделей и более точного прогнозирования будущих изменений климата в условиях растущего энергетического дисбаланса Земли.