Вы не знали ещё, что облаков на Земле становится меньше? Извините, если расстроили. Согласно некоторым расчётам, облака могут если не исчезнуть совсем, то стать настолько редкими, что увидеть их будет настоящим праздником. Все мы прекрасно знаем, что климат меняется. Некоторые отказываются в это верить, но жизнь на планете становится другой, и это самым непосредственным образом воздействует на человека.
Слоисто-кучевые облака
Уменьшение количества облаков — это малоизвестный побочный эффект увеличения в атмосфере уровня углекислого газа. На нашей планете в один из периодов истории этот дефицит, возможно, был выражен очень ярко. Геологическая летопись свидетельствует о том, что 56 миллионов лет назад на Земле не было льда. Другими словами, здесь было жарко — среднегодовая температура составляла около 30 градусов по Цельсию. Это душное время в истории планеты известно как «палеоцен-эоценовый термический максимум».
Учёные ломают головы над тем, из-за чего Земля стала такой «поджаристой», и некоторые из них считают, что это было связано с потерей облачного слоя, в особенности слоисто-кучевых облаков. Они встречаются в атмосфере чаще, чем другие, и охлаждают планету, отражая солнечные лучи обратно в космос. Иногда из них выпадают холодные моросящие дожди. Слоисто-кучевые облака довольно сильно зависят от конвективной неустойчивости и образуют характерный, относительно тонкий слой. Вверх им не даёт разрастаться зона сухого стабильного воздуха, даже если ниже их влаги более чем достаточно. Их структура всецело зависит от способности отдавать и забирать тепло и влагу. Делают они это весьма специфическим образом, из-за чего этот механизм отличается относительной хрупкостью.
Компьютерные симуляции
В последние годы возможные последствия изменения климата активно изучаются с помощью компьютерного моделирования. Таяние льдов, повышение уровня моря, изменение температуры и уровня углекислого газа…
Достаточно мощный ИИ может показать, как всё это повлияет на природные системы Земли. Такие симуляции обычно проводятся на суперкомпьютерах, потому что обычные не способны просчитывать настолько большие объёмы данных. Но образование облаков чаще всего не включается во все эти симуляции, так как считается недостаточно значительным фактором. Кроме того, это в высшей степени труднопредсказуемый процесс, с моделированием которого мало кто хочет связываться. Поэтому во всех тех исследованиях глобального потепления, о которых вы, возможно, слышали, он не был учтён.
Этот пробел решила восполнить совместная исследовательская группа из Калифорнийского технологического института и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Она создала симуляцию посредством «метода крупных вихрей» — того самого, который, собственно, и используется при моделировании климатических явлений. Применение этого метода в меньших масштабах позволило изучить поведение облаков под воздействием нескольких факторов, в том числе различной концентрации углекислого газа в атмосфере. Оказалось, что при высоком уровне CO2 слоисто-кучевые облака перестают в достаточной степени охлаждаться, а также выделять тепло вдоль верхней своей границы. Конвекция, скрепляющая облако, нарушается, и оно просто рассасывается. Последующий анализ показал, что исчезновение слоисто-кучевых облаков в перспективе способно добавить восемь градусов к значению среднегодовой температуры на планете.
И ещё очень большой вопрос, в какой момент человечество переступит через эту границу. Согласно некоторым подсчётам, это наступит, когда уровень углекислого газа и прочих парниковых агентов в атмосфере поднимется до тысячи двухсот частей на миллион. Это в три раза выше нынешнего уровня, что, видимо, на какое-то время отодвигает катастрофу. Данная научная работа указывает на то, что именно очень высокий уровень парниковых газов в воздушной среде привёл к ранее упомянутому палеоцен-эоценовому термическому максимуму. Также она говорит о том, что CO2 не только повышает температуру на планете, но и может привести к потере облачного покрова, что обязательно надо учитывать при последующих исследованиях глобального потепления.
Эта работа в значительной степени улучшает понимание процессов, происходящих в атмосфере в эпоху изменения климата. Однако проведённые симуляции рассматривали только одну область земного шара, где действительно происходит потеря облачного слоя, и их результаты, скорее всего, не совсем корректно экстраполировать на всю планету. По крайней мере, без дальнейших исследований этого вопроса. Как бы то ни было, изыскания подобного рода чрезвычайно важны. Они подготавливают человечество к будущим изменениям среды его обитания, к той реальности, в которой предстоит жить если не нам, то нашим потомкам. Если же окажется, что ещё не слишком поздно предпринять какие-то меры, чтобы избежать непоправимого, то это замечательно, не правда ли?
