Пугающий прогноз: ученые предрекли планете 5 лет аномальной жары

Пять следующих лет будут аномально жаркими. Такой прогноз дали европейские ученые, создав новую математическую модель краткосрочного предсказания климата.

Ближайшие пять лет на Земле будут наблюдаться аномально высокие температуры. К таким выводам на основе моделирования пришли ученые из Центра научных исследований (Франция) и Саутгемптонского университета (Британия). Согласно их прогнозам, до 2022 года средние температуры на Земле будут превышать существующие температурные тренды, причем большей частью — по причине низкой вероятности наступления чрезвычайных похолоданий.

В условиях потепления климата особо важной задачей является умение аккуратно и надежно предсказывать грядущие температурные изменения, отмечают климатологи. Это связано с тем, что отдельные экстремальные изменения климата зачастую ведут к вполне осязаемым экономическим и социальным последствиям. Так, волны тепла, наблюдавшиеся в 2003 году, привели к вполне ощутимым людским потерям в течение нескольких недель. Ущерб для урожая пшеницы на территории одной Британии тогда составил 12%.

Холодные зимы, напротив, увеличивают риск респираторных заболеваний, что усиливает нагрузку на системы здравоохранения и фарминдустрию. В той же Британии экстремальные холода зимой 2010 года обернулись убытками почти в миллиард долларов в день, тогда же резко выросло потребление газа.

Однако главная проблема при предсказании климата состоит в хаотическом характере климатических систем, что ограничивает точность на масштабах нескольких лет. Она связана с так называемым эффектом бабочки, при котором минимальные изменения состояния динамической системы приводят к трудно предсказуемым изменениям по прошествии времени.

Чтобы справиться с этой проблемой, авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, разработали новый математический метод PROCAST (PRObabilistic foreCAST), позволяющий прогнозировать изменения средней температуры океана и атмосферы.

«Этот метод основан на использовании переводящих операторов, ранее он успешно применялся в широком круге научных задач, от статистической физики до механики жидкостей, — говорится в исследовании, — переводящие операторы собирают данные обо всех известных прошлых изменениях состояния (или траекториях в фазовом пространстве), что позволяет вычислять эволюцию системы от нынешнего состояния к будущим в вероятностном ключе».

По словам разработчиков, эта модель оказалась гораздо эффективнее других и позволяет производить расчеты буквально за сотые доли секунды компьютерного времени, в отличие от недель, которые требуются для расчетов на более сложных моделях.

При этом предсказательная сила модели, утверждают ученые, в плане аккуратности и надежности как минимум не хуже, чем у существующих систем, разработанных крупными исследовательскими центрами и национальными метеорологическими службами.

«Аккуратное и надежное предсказание глобальных температур на следующие пять лет является ключом к определению региональных изменений, которые коррелируют с выпадением экстремальных осадков, наступлением сильных засух или интенсивной ураганной активностью, — пояснил Флориан Севеллек, соавтор исследования. — Мы показали, что в 2018—2022 годах климат, скорее всего, будет теплее, чем прогнозировалось только на основе лишь долгосрочного тренда глобального потепления».

Разработанная учеными модель предсказывает, что в последующие два года атмосфера Земли будет «аномально» теплой с вероятностью 64%, а океан — с вероятностью 74%.

Кроме того, модель показывает, что в последующие пять лет должно снизиться число экстремальных похолоданий в атмосфере и вырасти число экстремально теплых событий на поверхности океана.

В частности, модель прогнозирует, что вероятность наступления чрезвычайно сильных потеплений на поверхности океана в период до 2022 года повысится на 150%. «PROCAST не фокусируется специально на долгосрочных изменениях климата, которые связаны с уровнем углекислого газа в атмосфере. Напротив, помимо этого антропогенного изменения климата, существует естественная изменчивость климата, которая может полностью или частично усиливать или компенсировать долгосрочный тренд, — пояснил Севеллек. — Наша работа показывает, что эта теплая фаза усиливает долгосрочное изменение климата, и эта отдельная фаза, ожидается, продлится по меньшей мере пять лет».

Что касается количественных оценок, то, по прогнозам, средняя температура в 2018 году вырастет (помимо обычного тренда потепления) на 0,02℃, в 2018−2019 годах более чем на 0,03℃, и в 2018−2022 более чем на 0,01℃. «Эти цифры, которые кажется малыми, в действительности сравнимы с темпами глобального потепления, наблюдаемого каждый год на протяжении последнего столетия», — пояснили авторы исследования.