Попытка «вручную» охладить одно полушарие Земли спровоцирует ураганы
A. C. Jones et al./ Nature Communications, 2017
Искусственные попытки скомпенсировать негативные климатические изменения с помощью солнечной геоинженерии — распыления серосодержащих аэрозолей в стратосфере — могут дать совершенно разный эффект в Северном и Южном полушариях Земли. Результаты опубликованного в Nature Communications исследования показывают, что если использовать такой метод только в Южном полушарии, это приведет к увеличению количества тропических циклонов, а использование его только в Северном полушарии снизит количество циклонов, но приведет к засухе в Африке. Поскольку добиться равномерного распределения аэрозоля довольно сложно, то, по мнению авторов, применение этого подхода является весьма рискованным и может привести к нежелательным последствиям.
Сейчас в качестве одного из методов борьбы с глобальным потеплением на Земле предлагается концепция геоинженерии. Принципы этого подхода заключаются в том, чтобы скомпенсировать эффекты, связанные с увеличением выбросов парниковых газов, за счет активного влияния на климат. Один из методов, который предлагается использовать в рамках этой концепции — солнечная геоинженерия, которая использует распыление в стратосфере серосодержащих аэрозолей. За счет отражения части лучей этот аэрозоль помогает уменьшить уровень солнечного излучения, попадающего на Землю. Данные предыдущих исследований показывают, что при равномерном распылении аэрозоля по всей поверхности Земли, солнечная геоинженерия не приводит к заметному изменению количества осадков, циклонов и ураганов. Однако из-за сложностей при согласовании использования подобных средств между разными странами, добиться глобального распыления на всей поверхности Земли довольно трудно. А какие последствия будут при локальном распылении лишь в отдельных областях — до конца не ясно.
Для оценки влияния локальной геоинженерии на климат на Земле группа климатологов из Великобритании и США под руководством Энтони Джонса (Anthony C. Jones) из Эксетерского университета с помощью компьютерного моделирования оценила изменение частоты тропических циклонов в случае локального распыления аэрозолей только в Северном или только в Южном полушарии и сравнили эффект с изменениями в случае глобального распыления по всей поверхности Земли.
Для этого сначала климатологи оценили, как изменяется распределение сульфатных аэрозолей в атмосфере в течение пяти лет после точечного распыления на разной высоте и широте. По данным моделирования, к симметричному по полушариям распределению приводит только распыление в экваториальной зоне на высоте от 23 до 28 километров. Такой аэрозоль приводит к относительно равномерному распределению, и время жизни этого аэрозоля составляет до 5 лет. В остальных же случаях распределение значительно менее равномерное, а время жизни аэрозоля в атмосфере короче. После этого авторы работы промоделировали ситуации, при которых достигается относительно равномерное распределения аэрозоля только в Южном полушарии Земли, только в Северном или по всей планете.
Распределение среднесуточной плотности распыленного сульфатного аэрозоля в трех исследованных случаях: при равномерной глобальной солнечной геоинженерии и локальной геоинженерии в Северном и Южном полушариях
A. C. Jones et al./ Nature Communications, 2017
Добившись нужного среднесуточного распределения аэрозоля, климатологи оценили влияние на возникновение климатических аномалий в результате распыления. Для этого в каждом из трех случаев ученые смоделировали процессы, которые будут происходить в атмосфере в течение 50 лет с 2020 по 2070 годы и сравнили полученные данные со средним значением за период с 1950 по 2000 год.
Карта средних аномалий уровня осадков в 2020 — 2070 по сравнению со средним уровнем 1950 — 2000 годов при распылении арозолей в Северном полушарии (слева) или в Южном полушарии (справа)
A. C. Jones et al./ Nature Communications, 2017
Карта средних аномалий вертикального сдвига ветра в 2020 — 2070 по сравнению со средним уровнем 1950 — 2000 годов при распылении арозолей в Северном полушарии (слева) или в Южном полушарии (справа)
A. C. Jones et al./ Nature Communications, 2017
Карта средних аномалий температуры поверхности моря в 2020 — 2070 по сравнению со средним уровнем 1950 — 2000 годов при распылении арозолей в Северном полушарии (слева) или в Южном полушарии (справа)
A. C. Jones et al./ Nature Communications, 2017
Оказалось, что равномерное распыление по всей поверхности Земли, как показывали и все предыдущие исследования, не приводит к заметным изменениям климата. Однако, если области распыления расположены только в Южном или только в Северном полушарии, это может привести к заметному изменению частоты и интенсивности тропических циклонов. Так, геоинженирия в Южном полушарии приведет к увеличению частоты тропических циклонов, а геоинженерия в Северном полушарии будет иметь обратный эффект и станет причиной снижения количества тропических циклонов. Таким образом, распыление аэрозолей можно использовать для снижения количества мощных ураганов. Однако, авторы отмечают, что снижение частоты тропических циклонов безальтернативно повлечет за собой увеличение количества и продолжительности периодов засух в Африке.
По словам ученых, полученные результаты говорят о том, что локальная солнечная геоинженерия практически в любом случае приведет к нежелательным последствиям: либо это будут мощные и частые тайфуны, либо вторичный эффект, связанный с засухами в экваториальной Африке. Поэтому авторы исследования призывают более внимательно относиться к климатической политике при использовании солнечной геоинженерии.
Моделировать ураганы можно не только с помощью сложных программ на компьютере, но и в реальных экспериментах в специальных симуляционных бассейнах. Недавно мы писали об открытии одного из таких симуляторв.
Александр Дубов
