Мы ошибались на 100 лет: Учёные назвали реальную дату, когда человечество «сломало» климат

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Когда мы говорим об изменении климата, в голове обычно всплывают образы дымящих заводских труб XX века, нескончаемых автомобильных пробок и стремительного роста графиков выбросов CO₂ после Второй мировой войны. Мы привыкли считать антропогенное влияние на планету относительно недавним феноменом — проблемой, которую осознали лишь наши деды, а решать приходится нам.

А что, если первые, едва уловимые, но вполне реальные отпечатки нашего влияния на планету появились гораздо раньше? Что, если наш «климатический след» тянется не из середины XX века, а из эпохи Шерлока Холмса, паровых машин и газовых фонарей? Недавнее исследование группы климатологов буквально переворачивает наши представления о времени, отправляя точку отсчёта глобальных изменений в прошлое, в далёкий 1885 год.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Машина времени для климатолога?

Конечно, у учёных нет машины времени, чтобы отправиться в викторианскую Англию с современными датчиками. Но у них есть кое-что получше — мощнейшие климатические модели. Исследователи задались элегантным в своей простоте вопросом: если бы у нас были сегодняшние технологии 150 лет назад, что бы мы увидели?

Чтобы ответить на него, они создали сложнейшую симуляцию, своего рода «цифровой двойник» климата прошлого. В эту модель загрузили всё, что известно о той эпохе: исторические данные о выбросах от сжигания угля и древесины (ведь промышленная революция уже шла полным ходом), данные о вулканической активности и солнечных циклах. Затем, используя девять различных, независимо разработанных климатических моделей, они «прогнали» историю с 1860 года, внимательно вглядываясь в один конкретный, очень важный слой атмосферы.

Модельные «отпечатки» изменений температуры атмосферы в ответ на совокупное антропогенное и естественное внешнее воздействие. «Отпечатки» были рассчитаны для четырех вертикальных областей: SSU+MSU (панели A, B и C), SSU (панели D, E и F), MSU (панели G, H и I) и TROP (панели J, K и L). Результаты представлены для трех различных периодов: 1860-1882 (панели A, D, G и J), 1920-1959 (панели B, E, H и K) и 1994-2024 (панели C, F, I и L). Каждая структура «отпечатка», F(x), представляет собой первую EOF для усредненных по нескольким моделям проекта CMIP6 зональных среднегодовых изменений температуры атмосферы (см. «Материалы и методы» и «Дополнительные материалы SI»). Выбор периодов 1860-1882 и 1994-2024 годов позволяет снизить влияние мощных извержений вулканов Кракатау и Пинатубо (которые произошли в 1883 и 1991 годах соответственно). Период 1920-1959 годов характеризуется небольшим числом крупных извержений (Рис. 1). Все результаты представлены для глобального географического охвата. Доля объясненной дисперсии для каждой EOF указана в скобках. Нагрузки EOF отображены на примерной высоте максимумов весовых функций для SSU и MSU, что обозначено пунктирными горизонтальными синими линиями. Результаты были плавно интерполированы по вертикали. Цитирование: B.D. Santer, S. Solomon, D.W.J. Thompson, Q. Fu,& Y. Li, Human influence on climate detectable in the late 19th century, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (25) e2500829122, https://doi.org/10.1073/pnas.2500829122 (2025).
Автор: B.D. Santer et al. Источник: www.pnas.org
Зачем смотреть так высоко?

Почему учёные сосредоточились не на температуре у поверхности Земли, а на стратосфере — слое атмосферы, который начинается на высоте примерно 10-15 километров?

Представьте, что вы пытаетесь услышать тихий шёпот на оживлённом вокзале. Шум толпы, объявления диктора, гудки поездов — всё это мешает. Примерно так же обстоят дела с температурой в тропосфере, где мы живём. На неё влияет огромное количество факторов: смена дня и ночи, сезоны, океанские течения, случайные погодные аномалии. Этот «шум» делает очень трудным выявление слабого, но постоянного сигнала — глобального потепления, особенно на его ранних стадиях.

Стратосфера — это, если хотите, «тихая комната» нашей планеты. Она гораздо меньше подвержена погодной суете. Но самое главное — она реагирует на парниковые газы совершенно иначе.

Когда тепло внизу — холодно наверху

Звучит как парадокс, не так ли? Но в этом и заключается ключ к разгадке. Парниковый эффект, вызванный газами вроде CO₂, работает как одеяло, укутывающее Землю. Это одеяло удерживает тепло в нижних слоях атмосферы (тропосфере), не давая ему уходить в космос.

А что происходит над одеялом? Правильно, там становится холоднее. Меньше тепла доходит до стратосферы, и она начинает остывать.

Это похолодание стратосферы — куда более чистый и однозначный «сигнал» человеческого вмешательства, чем потепление у поверхности. Он почти не зашумлён погодными факторами. И именно этот сигнал искали учёные в своих моделях.

Влияние «даты начала» на обнаружение антропогенных сигналов температуры в атмосфере и на соотношения S/N. Результаты представлены для глобального географического охвата и четырех вертикальных областей (SSU+MSU, SSU, MSU и TROP). Четыре ряда соответствуют датам начала мониторинга: 1860 г. (панели A, B), 1900 г. (панели C, D), 1920 г. (панели E, F) и 1986 г. (панели G, H). Сигналы (левый столбец) были рассчитаны путем проецирования широтно-высотных температурных данных из 32 отдельных реализаций CMIP6 HISText на «отпечаток» F(x) (Рис. 2). Из полученных проекционных временных рядов были вычислены тренды с увеличивающейся продолжительностью L лет. Данные о температуре из контрольного прогона CMIP6 затем были спроецированы на F(x), в результате чего был получен проекционный временной ряд Nctl(t). Шум σctl(L) оценивается путем аппроксимации Nctl(t) неперекрывающимися L-летними трендами и вычисления SD для распределения L-летних трендов. Соотношение S/N (правый столбец) представляет собой тренд сигнала за L лет, деленный на соответствующие значения σctl(L). Для каждой даты начала L варьируется от 5, 6, … до Lmax лет, при этом Lmax = 39 лет для 1986 года и 40 лет для всех остальных дат начала. Горизонтальная черная линия на панелях B, D, F и H представляет собой 1%-й уровень значимости. Цитирование: B.D. Santer, S. Solomon, D.W.J. Thompson, Q. Fu,& Y. Li, Human influence on climate detectable in the late 19th century, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (25) e2500829122, https://doi.org/10.1073/pnas.2500829122 (2025).
Автор: B.D. Santer et al. Источник: www.pnas.org
Вердикт из прошлого: 1885 год

А знаете, что самое интересное? Модели показали, что этот сигнал — устойчивое, статистически значимое похолодание стратосферы — стал бы заметен для гипотетического наблюдателя с современными приборами уже в 1885 году.

Давайте на секунду остановимся и осознаем эту дату. Карл Бенц только-только патентует свой первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Эйфелевой башни ещё нет. Миром правят уголь и пар. И тем не менее, коллективная деятельность человечества — отопление домов дровами и углём, работа паровых машин на фабриках и железных дорогах — уже была достаточной, чтобы оставить заметный шрам на атмосфере планеты.

Это открытие фундаментально меняет картину. Оно показывает, что наша планета гораздо чувствительнее к изменениям, чем мы думали. Не потребовалось миллиардов машин и глобальной индустрии, чтобы запустить процесс. Хватило скромных (по сегодняшним меркам) мощностей ранней индустриальной эпохи.

Сравнение естественной внутренней изменчивости глобальной среднемесячной температуры атмосферы в шести различных слоях атмосферы: SSU3, SSU2, SSU1, TLS, TTT и TLT (панели A-F). Модельные оценки внутренней изменчивости взяты из двух источников: доиндустриальных контрольных прогонов (CTL) и симуляций HISText с внешним воздействием, из которых был вычтен усредненный по нескольким моделям временной ряд температуры (MMA). Для удаления MMA из временных рядов наблюдений температуры использовался регрессионный подход (54). Температуры из симуляций CTL, реализаций HISText с «удаленным MMA» и спутниковые данные о температуре были сглажены цифровым способом для сравнения изменчивости на временных масштабах примерно 10 лет (10y) (см. Дополнительные материалы SI). Отображаемая на графике статистика — это σ FILT, временное стандартное отклонение (SD) отфильтрованных данных. Все временные ряды HISText и ряды наблюдений были подвергнуты линейному детрендингу после удаления MMA. 432-месячный период анализа в реализациях HISText и спутниковых данных (с января 1986 г. по декабрь 2021 г.) исключает извержение вулкана Хунга-Тонга в январе 2022 года, которое не включено в симуляции HISText, но оказало большое влияние на наблюдаемую температуру стратосферы (Дополнительные материалы SI, Рис. S6). Распределения σ FILT для прогонов CTL основаны на анализе более 180 неперекрывающихся 432-месячных сегментов данных Tctl(t). Цитирование: B.D. Santer, S. Solomon, D.W.J. Thompson, Q. Fu,& Y. Li, Human influence on climate detectable in the late 19th century, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (25) e2500829122, https://doi.org/10.1073/pnas.2500829122 (2025).
Автор: B.D. Santer et al. Источник: www.pnas.org
Уроки, которые мы должны усвоить

Честно говоря, это исследование — не просто любопытный исторический факт. Оно несёт в себе несколько важных уроков для нас сегодняшних.

Во-первых, оно служит блестящим подтверждением надёжности современных климатических моделей. Если модель способна так точно «предсказать прошлое» на основе исторических данных, значит, её прогнозам на будущее можно доверять с гораздо большей уверенностью.

Во-вторых, оно напоминает нам, что климатическая система — это огромный и инертный механизм. Действия, совершённые нашими прапрадедами, имели последствия, которые мы можем измерить только сейчас. А значит, и наши сегодняшние действия будут аукаться ещё многие десятилетия, если не столетия.

Сигналы об изменениях были там, в холодных высотах стратосферы, задолго до того, как мы научились их видеть. Сегодня у нас есть все инструменты, чтобы не только видеть, но и понимать происходящее. И, пожалуй, главный вопрос уже не в том, когда всё началось, а в том, как мы распорядимся этим знанием.

3 комментария

T
Это просто подтверждает тот факт, что климатическая повесточка об «антропогенном воздействии» — не более, чем распил и демагогия.
Сколько было выбросов от угля в 1885? По сравнению с одним сгоревшим лесом (а сгорел не один)?
Климат меняется, да. Локально — даже от человеческого воздействия (угу, поля ветряков или панелей — отличный пример).
Korzh
Да ладно леса… в 1883 году году долбанул вулкан Кракатау, до которого нам всем дружно совокупно ещё гадить и гадить лет 200...
Совпадение? Не думаю!
Korzh
«Когда мы говорим об изменении климата, в голове обычно всплывают» циничные мрази, решившие подзаработать на байках об антропогенном влиянии на климат

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор самого компактного фена Dreame Hair Mini: BLDC мотор, воздушный поток до 70 м/с и генератор ионов

Если в прошлом обзоре я рассказал о новом складном фене Dreame Pocket Ultra, то теперь время Dreame Hair Mini — малыш в мире бытовых фенов с весом в 270 г, высокооборотистым BLDC...

Язык дятла: природный амортизатор, или всё-же нет?

Представьте себе инструмент, который одновременно и копьё, и лассо, и подушка безопасности. Такой многофункциональный «девайс» уже есть в природе — это язык дятла. Его устройство не...

Айфон, который чуть не провалился: обзор iPhone 6S десять лет спустя

Совсем недавно iPhone 6S отметил десятилетний юбилей. За это время в мире смартфонов произошло много кардинальных перемен: отказ от 3,5-мм разъёма, переход к вытянутым экранам, ввод дополнительных...

✦ ИИ  Как сжечь династию: археологи нашли следы государственного переворота майя

История полна поворотных моментов. Революции, реформы, перевороты — события, которые резко меняют ход вещей. Но как выглядит такое событие в археологической летописи? Чаще...

Кумкват: странный родственник апельсина, у которого кожура слаще мякоти

Кумкваты — маленькие ярко-оранжевые плоды, похожие на миниатюрные апельсины, но с удивительной особенностью: их едят целиком, вместе с кожурой. Сладкая ароматная оболочка и кислая сочная...

Обзор утюга-парогенератора MIKO IS85 Ultimate для горизонтального и вертикального отпаривания (3500 Вт, 2.1 литра, паровой удар 600 г/мин)

Современные системы паровой глажки кардинально изменили подход к уходу за одеждой и текстилем, предложив решения, которые превосходят классические электроутюги как по результату, так и в плане...