Поскольку планета продолжает нагреваться из-за изменения климата, вызванного деятельностью человека, точные компьютерные климатические модели будут иметь ключевое значение для понимания того, как именно климат будет продолжать меняться в предстоящие годы.
В новом исследовании, команда под руководством исследователей из факультета наук о системе Земли Калифорнийского университета в Ирвине и факультета климатических, космических наук и инженерии Мичиганского университета раскрывает, как климатическая модель, обычно используемая геологами в настоящее время переоценивает ключевое физическое свойство климатической системы Земли, называемое альбедо, которое представляет собой степень, в которой лед отражает согревающий планету солнечный свет в космос.
«Мы обнаружили, что в старых версиях лед слишком отражателен примерно на пять процентов», — сказала Хлоя Кларк, научный сотрудник группы профессора Калифорнийского университета в Ирвине Чарли Зендера. «Отражательная способность льда была слишком высокой».
Количество солнечного света, который получает и отражает планета, важно для оценки того, насколько сильно нагреется планета в ближайшие годы. Предыдущие версии модели, получившие название «Энергетическая экзамасштабная модель земной системы» (Energy Exascale Earth System Model, E3SM), переоценивали альбедо, поскольку не учитывали то, что Кларк описала как микрофизические свойства льда в теплеющем мире.
Эти свойства включают в себя влияние на альбедо таких веществ, как водоросли и пыль. Темные водоросли и пыль могут сделать снег и лед менее отражающими и менее способными отражать солнечный свет.
Чтобы провести анализ, Кларк и ее команда изучили спутниковые данные, чтобы отследить альбедо Гренландского ледникового щита. Они обнаружили, что отражательная способность E3SM переоценивает отражательную способность ледяного щита, «это означает, что модель оценивает меньше таяния, чем можно было бы ожидать, исходя из микрофизических свойств льда», — пояснила Кларк.
Но благодаря новой отражательной способности льда, включенной в модель, ледяной щит Гренландии тает со скоростью примерно на шесть гигатонн больше, чем в старых версиях модели. Это основано на измерениях альбедо, которые более согласуются со спутниковыми наблюдениями.
Кларк надеется, что исследование ее команды подчеркивает важность, казалось бы, незначительных свойств, которые могут иметь далеко идущие последствия для климата в целом. «Я думаю, что наша работа поможет моделям гораздо лучше справляться с задачей улавливания климатических реакций, связанных со снегом и льдом», — сказала она.
Далее Кларк хочет изучить различные ледяные части планеты, чтобы оценить, насколько широко распространено несоответствие альбедо в E3SM.
«Наши следующие шаги — сделать так, чтобы это функционировало во всем мире, а не только в Гренландии», — говорит Кларк, которая также намерена сравнить скорость таяния нового ледникового щита Гренландии с наблюдениями, чтобы измерить, насколько точнее новое альбедо льда. «Было бы полезно применить это к ледникам в таких местах, как Анды и Аляска».
Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
Источник: University of California, Irvine.
