Нобелевская премия: почему специалисты по моделированию климата заслужили награду по физике?

В этом году Нобелевская премия по физике была разделена между Сюкуро Манабе, Клаусом Хассельманном и Джорджио Паризи. Паризи – физик-теоретик, а двое других – специалисты по моделированию климата, работа которых заложила основы нашего понимания того, как углекислый газ влияет на климат. Эта награда не может быть более своевременной, поскольку в самом последнем отчете МГЭИК, основанном на самых современных климатических моделях, недвусмысленно говорится, что люди уже влияют на многие погодные и климатические экстремальные явления во всех регионах мира.

Фото: https://m.nashaniva.com/

Модель климата – это компьютерная программа, предназначенная для моделирования климата Земли с целью понимания и прогнозирования его поведения. Модели климата в значительной степени основаны на наборе математических уравнений, описывающих физические законы, которые управляют поведением атмосферы и океана и их взаимодействием с другими частями климатической системы Земли, такими как поверхность суши или ледяные щиты. (Подумайте о том, как тающие ледяные щиты означают, что меньше солнечной энергии отражается обратно в космос, вызывая тем самым большее потепление, дальнейшее таяние и так далее.)

В 1960-х Манабе провел несколько первых экспериментов по моделированию климата, чтобы понять, как углекислый газ может вызывать парниковый эффект. В важной статье 1967 года он вместе со своим коллегой Ричардом Ветеральдом показал, как повышение уровня углекислого газа приведет к повышению температуры на поверхности Земли. Авторы рассматривали атмосферу Земли как простую одномерную колонку и показали, что если уровень углекислого газа удвоится, глобальная температура повысится примерно на 2,3 ℃ – открытие, которое удивительно похоже на ответы, данные пятью десятилетиями спустя с помощью мощных компьютерных моделей. Неудивительно, что один опрос ученых показал, что это самый влиятельный документ об изменении климата за все время.

Исследования Хассельмана в 1980-х годах показали, как, несмотря на краткосрочную изменчивость погоды, климатические модели могут использоваться для прогнозирования тенденций на десятилетия вперед. Еще в 80-е годы мы мало знали об этих долгосрочных тенденциях, но теперь, благодаря работе Хассельмана и Манабе, мы можем, например, заявить, что 2030-е годы, вероятно, будут включать в себя больше волн тепла, наводнений и других экстремальных климатических явлений. Ученые, занимающиеся моделированием климата, точно знают, что их работа принесла огромную пользу человечеству, поскольку она обеспечивает прочную физическую основу для наших знаний о климате Земли. Мы уже не можем сказать, что не знали – климатические модели недвусмысленны и неоднократно подтверждали свою правильность.

Фото: https://hightech.fm/

Земля нагревается (да)? Является ли причиной повышенное количество парниковых газов в атмосфере (да)? Можно ли это объяснить исключительно природными факторами (нет)? Являются ли выбросы человечества причиной повышения температуры (да)? На все эти и многие другие вопросы даны ответы с помощью этих современных климатических моделей. Эти модели очень помогли ученым понять изменение климата и предвидеть его риски. Они послужили основой для прогнозирования воздействий, принятия решений по адаптации и установления целей по смягчению последствий. Последние разработки включают в себя все больше деталей нашей земной системы, предоставляя точную информацию, позволяющую принимать надежные решения перед лицом быстро усиливающегося изменения климата.