В новом исследовании ученые использовали исторические записи и моделирование климата, чтобы изучить этот вопрос. Они обнаружили, что влияние повышения температуры на снегопад до сих пор было омрачено большой естественной изменчивостью климата Антарктиды, которая возникает из-за случайных, хаотических изменений полярной погоды. Однако к середине века, когда температура продолжает расти, исследование показывает, как влияние антарктического потепления на чистое накопление снега в Антарктиде должно проявляться выше шума.
Ожидание большего количества снегопадов — лучшая надежда на повышение температуры. Глобальное потепление уже приводит к повышению уровня моря из-за таяния льда и теплового расширения. Согласно исследованию, увеличение количества снегопадов над Антарктидой может помочь снизить уровень глобального повышения уровня моря на 51–79 миллиметров, или примерно на 2–3 дюйма, к 2100 году. Это было бы небольшим, но важным преимуществом: по оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, глобальное повышение уровня моря будет как минимум в 10 раз выше, чем к 2100 году при том же сценарии высоких выбросов, который использовался в новом исследовании.
«Увеличение количества снегопадов над Антарктидой — единственный процесс, связанный с глобальным потеплением, который, как считается, оказывает значительное смягчающее воздействие на повышение глобального уровня моря», — сказал ведущий автор исследования Майкл Превиди, профессор обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. «Хотя масштабы этого эффекта не определены, вполне вероятно, что баланс различных процессов, определяющих чистый вклад Антарктиды в глобальное повышение уровня моря, в будущем будет значительно отличаться от того, что было в недавнем прошлом».В континентальном масштабе баланс поверхностной массы — это разница между количеством снега, который накапливается, и количеством снега, потерянного в результате сублимации. Это влияет на глобальный уровень моря, потому что количество воды на Земле по существу постоянно, поэтому, когда больше воды хранится в виде снега или льда на суше, доступно меньше воды, способствующей повышению уровня моря.Для исследования, опубликованного на этой неделе в журнале Environmental Research Letters, Previdi и соавтор Лоренцо Полвани из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти оценили симуляции баланса массы поверхности на основе 35 связанных климатических моделей атмосферы и океана, которые имитируют физические силы, влияющие на Антарктиду.
Модели позволяют ученым количественно оценить как влияние человека на баланс поверхностной массы, так и влияние естественной изменчивости. Ученые обнаружили, что с 1961 по 2005 год глобальное потепление увеличило баланс поверхностной массы Антарктиды на 124 миллиарда тонн в год, что меньше по величине, чем естественная межгодовая изменчивость, которая, как было обнаружено, составляла плюс-минус 126 миллиардов тонн в год.Когда ученые рассмотрели все 35 моделей, 46 процентов отдельных имитаций показали статистически значимую тенденцию в балансе поверхностной массы с 1961 по 2005 год, когда закончилось большинство исторических имитаций моделей.
Вероятность выявления статистически значимой тенденции в балансе поверхностной массы возрастает по мере того, как модели прогнозируют заранее во времени. После 2015 года модели преодолевают порог, когда становится «вероятным» с вероятностью 66%, что свидетельства антропогенного изменения климата проявятся в балансе массы поверхности Антарктиды.
К 2040 году это станет «очень вероятным» с вероятностью более 90 процентов.Превиди и Полвани повторили свой анализ с различными сценариями выбросов, а также рассмотрели тенденции баланса массы на поверхности, начиная с 1979 года, на заре спутниковой эры. Анализ показал аналогичные результаты, при этом сигнал о глобальном потеплении "весьма вероятно" появится к середине века.
«Явное несоответствие между моделями и наблюдениями может быть легко устранено, если учесть большие вариации баланса поверхностной массы, естественным образом возникающие в климатической системе Антарктики», — пишут они.Предыдущие исследования также не обнаружили значительных изменений в общем балансе поверхностной массы Антарктики за последние десятилетия, хотя исследование ледяного керна 2013 года показало 10-процентное увеличение баланса поверхностной массы в прибрежных регионах с 1960-х годов. Между тем, все температурные рекорды показывают, что Антарктида потеплела с 1961 по 2005 год.
Ледяные керны также демонстрируют сильную взаимосвязь между балансом массы на поверхности континента и изменениями температуры на протяжении истории, включая конец последнего ледникового периода, когда температура резко повысилась.