Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Vadims]

«Если Антарктида растает, уровень моря поднимется на 58 метров»

Исследование ученых из Университета штата Колорадо заставляет по-новому оценить опасность таяния антарктического ледяного щита. Процесс может ускориться необратимо.

Хотя темпы таяния ледяного щита Антарктиды в последние годы ускорились в несколько раз, опасность и масштабы процесса по-прежнему недооценивают. Команда исследователей из Университета Колорадо в Боулдере полагает, что нынешние модели неточны. Они сравнивают Антарктиду с Гренландией, где сравнительно умеренный рост температур привел к качественным изменениям в таянии льдов. А в случае с Антарктидой, как подчеркивает один из авторов работы Элисон Банвелл, речь идет о потенциальном росте уровня мирового океана сразу на 58 метров.

Таяние ледового щита Антарктиды обычно увязывают с двумя факторами: потеплением океана, подмывающего льды, и увеличением средней температуры воздуха. Как пишет Science Daily, вторую часть склонны недооценивать, ведь этот континент самый холодный и сухой на Земле. Банвелл утверждает, что к концу нынешнего века теплый воздух будет играть большую роль, чем океан.

Команда Банвелл на основании собранных данных составила сразу три модели взаимодействия вековых льдов с тающей водой и воздухом, опубликовав статью в Nature Climate Change.

    Самой серьезной угрозой ученые называет процесс, когда талая вода с поверхности по трещинам распространится сквозь ледяную толщу, покрывающую южный материк, и ускорит сползание ледников Антарктиды в океан.

Это уже происходит с ледяным щитом Гренландии, гигантские куски которого ежегодно откалываются. Однако для того, чтобы составить прогноз для Антарктиды, данных пока не хватает. Например, необходимо уточнить ключевую промежуточную фазу: когда монолитный лед из-за таяния становится пористым и пропускает талую воду ниже.

Ученых со всего мира Банвелл и ее коллеги призывают активизировать исследования, посылая в Антарктиду экспедиции, наблюдая процессы с воздуха и из космоса. Таяние ледяного щита Антарктиды сломает уклад жизни по всему миру, так как в прибрежных зонах, которым грозит затопление, живет около половины населения Земли.

Недавно австралийские ученые проанализировали историю восточно-антарктического ледяного щита и пришли к выводу, что даже при сохранении текущих среднегодовых температуру — без дальнейшего роста — он начнет разрушаться. Ранее эту область континента считали относительно устойчивой к изменениям климата.

https://hightech.plus/2018/11/21/esli-antarktida-rastaet-uroven-morya-podnimetsya-na-58-metrov

[Rattus]

Они сравнивают Антарктиду с Гренландией, где сравнительно умеренный рост температур привел к качественным изменениям в таянии льдов.

А чего сразу не с Сахарой? То, что их окружают совершено разные течения (тёплый Гольфстрим у Гренландии и холодное циркумполярное вокруг всей Антарктиды - ну совсем никакой разницы, да!), формируя сильно отличные климатически условия в работе как нибудь учитывается? И если да - то как?

в случае с Антарктидой, как подчеркивает один из авторов работы Элисон Банвелл, речь идет о потенциальном росте уровня мирового океана сразу на 58 метров.

Чего не было в Олигоцене-Миоцене, когда концентрация CO₂ в атмосфере была в районе нынешних 400ppm, а оледенение только росло.

Однако для того, чтобы составить прогноз для Антарктиды, данных пока не хватает. Например, необходимо уточнить ключевую промежуточную фазу: когда монолитный лед из-за таяния становится пористым и пропускает талую воду ниже.
Ученых со всего мира Банвелл и ее коллеги призывают активизировать исследования, посылая в Антарктиду экспедиции, наблюдая процессы с воздуха и из космоса. Таяние ледяного щита Антарктиды сломает уклад жизни по всему миру, так как в прибрежных зонах, которым грозит затопление, живет около половины населения Земли.

Чтобы составить прогноз данных пока не хватает, но чтобы пугать электорат катастрофой мирового масштаба - хватает вполне если не у авторов статьи, то у журнаглистов-перепевал - явно. Очень "научно" и "корректно", да-съ.

P.S. Наткнулся тут ещё на одну занимательную картинку:
(кликабельно)
Откуда явственно видно, что при концентрации CO₂ в атмосфере ниже 750 ppm ни о каком "растаивании ледяного щита Антарктиды" не может быть и речи, пока эта самая Антарктида находится там и так где и как она находится последние 40 миллионов лет.
Ну а жечь углеводороды с той же интенсивностью не меньше чем сейчас - c приростом +2,5 ppm/год не менее чем до середины следующего века, чтобы достичь оных 750 ppm - это из сказки про скатерть-самобранку и белого бычка, а не про реальные запасы доступных к извлечению на топливо углводородов в земных недрах, как неоднократно тут писалось.
И решил:

Комментарий модератора раздела

без прямых ссылок на рецензируемые опубликованные работы, опровергающие приведенные данные, бред про "скорое растаивание ледяного щита антарктиды" в тему и раздел его участникам более не нести.

[Проходящий Кот]

Можно ещё Кузькиными Матерями расстаять всю Антарктиду.
Правда она скорее всего начнет замерзаться по новой.

[Vadims]

Чего не было в Олигоцене-Миоцене, когда концентрация CO2 в атмосфере была в районе нынешних 400ppm, а оледенение только росло.

Не стоит сводить всё только к CO2, там множество пока трудно учитываемых обратных связей (о некоторых из которых в статье ниже), а отсылки к прошлому некорректны, поскольку Земля не статична, её климат продолжает деградировать, как это происходило на протяжении всей её истории даже и без человеческого вмешательства. В связи с этим одно и то же, но только одно какое-либо значение может иметь разные эффекты в зависимости от сочетания с другими постоянно и периодически изменяющимися факторами.

27 сентября 2020

Глобальное потепление может привести к практически необратимому таянию Антарктики

Согласно моделированиям, повышение температуры вызовет ряд переломных моментов для ледяных щитов Антарктиды, что приведет к практически необратимому таянию, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Nature.

Исследователи намечают ряд критических моментов, связанных с температурой, для Антарктического ледникового щита. По словам ученых, как только достигается каждый переломный момент, изменения в ледяном щите и последующее таяние уже невозможно обратить, даже если температура упадет до нынешнего уровня.

Полная масса льда, лежащая на вершине Антарктиды, удерживает достаточно воды, чтобы возвышаться примерно на 58 метров от уровня моря. Хотя ледяной покров не разрушится полностью завтра или даже в следующем столетии, потеря льда в Антарктике ускоряется. Таким образом, ученые хотят понять процессы, в результате которых может произойти такой коллапс.

«Что нас действительно интересует, так это долгосрочная стабильность льда», - говорит Рикарда Винкельманн - ученый-климатолог из Потсдамского института исследований воздействия на климат в Германии. В новом исследовании Винкельманн и ее коллеги смоделировали, как повышение температуры в будущем может привести к изменениям в Антарктиде во взаимодействии льда, океанов, атмосферы и суши.

Помимо прямого таяния из-за потепления, многочисленные процессы, связанные с изменением климата, могут ускорить общее таяние (это называется положительной обратной связью) или замедлить его (это отрицательная обратная связь).

Например, по мере того, как вершины ледяных щитов медленно тают до более низких высот, воздух вокруг них становится все теплее, ускоряя таяние. Повышение температуры также смягчает сам лед, поэтому он быстрее скользит в сторону моря. А океанские воды, которые поглотили тепло из атмосферы, могут передавать это тепло уязвимым подножиям антарктических ледников, выступающих в море, разъедая ледяные контрфорсы, которые не дают ледникам сползать в море. Западно-антарктический ледяной щит особенно уязвим для таких взаимодействий с океаном, но теплые воды также угрожают участкам Восточно-антарктического ледяного щита, таким как ледник Тоттен.

Однако изменение климата может вызвать и некоторые отрицательные обратные связи, которые замедляют потерю льда. Например, более высокие температуры атмосферы также испаряют больше океанской воды, повышая влажность воздуха и увеличивая количество снегопадов.

Новое исследование предполагает, что при потеплении ниже 1 градуса Цельсия по сравнению с доиндустриальными временами увеличение количества снегопадов немного увеличивает массу льда на континенте, ненадолго опережая общие потери. Но на этом хорошие новости заканчиваются. Моделирование предполагает, что после потепления примерно на 2 градуса Цельсия Западно-Антарктический ледяной щит станет нестабильным и разрушится, в первую очередь из-за его взаимодействия с теплыми океанскими водами, в результате чего уровень моря повысится более чем на 2 метра. Это результат потепления, который стороны, подписавшие Парижское соглашение 2015 года, обязались не превышать, но которую мир собирается превзойти к 2100 году.

Поскольку на планете продолжается потепление, некоторые ледники Восточной Антарктики поведут себя так же. При потеплении на 6 градусов по Цельсию «мы достигаем точки, в которой поверхностные процессы становятся доминирующими», - говорит Винкельманн. Другими словами, поверхность льда теперь находится на достаточно низком уровне, чтобы ускорить таяние. Команда обнаружила, что между 6 и 9 градусами потепления более 70 процентов общей массы льда в Антарктиде теряется, что соответствует возможному повышению уровня моря более чем на 40 метров.

Исследование предполагает, что эти потери льда невозможно восстановить, даже если температура вернется к доиндустриальному уровню. Моделирование показывает, что для того, чтобы Западно-Антарктический ледяной щит вырос до современных размеров, температура должна упасть как минимум на 1 градус Цельсия по сравнению с доиндустриальными временами.

«То, что мы теряем, может быть потеряно навсегда», - говорит Винкельманн.

Винклеманн добавляет, что существуют и другие возможные механизмы обратной связи, как положительные, так и отрицательные, которые не были включены в эти модели, либо потому, что эти механизмы незначительны, либо потому, что их влияние еще недостаточно изучено. К ним относятся взаимодействия с климатическими моделями океана, такими как Южное колебание Эль-Ниньо, и с моделями циркуляции океана, включая атлантическую меридиональную опрокидывающуюся циркуляцию.

Предыдущие исследования показали, что талая вода из ледяных щитов Гренландии и Антарктики также может играть сложную роль обратной связи. Николас Голледж, ученый-климатолог из Университета Виктории в Веллингтоне в Новой Зеландии, в 2019 году сообщил в журнале Nature, что потоки талой воды Гренландии могут замедлить циркуляцию океана в Атлантике, в то время как холодная пресная талая вода Антарктики может действовать как печать на поверхности океана вокруг материка, удерживая внизу более теплые и соленые воды, где они могут продолжать разъедать нижнюю часть ледников.

В отдельном исследовании, опубликованном 23 сентября в журнале Science Advances, Шайна Садай, ученый-климатолог из Массачусетского университета в Амхерсте, и ее коллеги также изучили влияние талой воды в Антарктике. При моделировании, ориентированном на 2250 год, исследователи обнаружили, что в дополнение к холодному слою талой воды, удерживающему под собой теплую воду, этот поверхностный слой пресной воды будет оказывать сильный охлаждающий эффект, который может увеличить объем морского льда вокруг Антарктиды, что в свою очередь, также сохранит там воздух холоднее.

Исследователи обнаружили, что большая пробка такой талой воды, например, из-за внезапного обрушения Западно-Антарктического ледяного щита, может даже ненадолго замедлить глобальное потепление. Но за это благо придется заплатить ужасную цену: быстрое повышение уровня моря, говорит Садай. «Это плохие новости, - добавляет она. - Мы не хотим, чтобы повышение температуры поверхности было отложено за счет прибрежных сообществ».

Поскольку объем и влияние талой воды все еще остаются неопределенными, команда Винкельмана не учла этот фактор. Роберт ДеКонто, ученый-атмосферник из Массачусетского университета в Амхерсте и соавтор исследования Science Advances, отмечает, что эффект зависит от того, как ученые решили моделировать разрушение льда. Большие объемы талых вод в исследовании являются результатом противоречивой идеи, известной как гипотеза резкого разрушения антарктического ледового щита, которая предполагает, что в течение нескольких столетий высокие ледяные скалы в Антарктиде могут стать хрупкими и внезапно обрушиться в океан, как домино, что сделает повышение уровня моря катастрофически.

Несмотря на сохраняющуюся неопределенность в отношении величины обратной связи, одна возникающая тема, отмеченная в статье Nature, остается неизменной, говорит ДеКонто: как только лед исчезнет, мы не можем обратить это вспять.

«Даже если мы соберемся вместе и резко сократим выбросы, мы уже вылили много тепла в океан», - добавляет он. Чтобы лед начал расти снова, «нам придется вернуться к более холодному климату, чем в начале промышленной революции, вроде следующего ледникового периода. И это отрезвляет».

Источник: www.sciencenews.org

https://scientificrussia.ru/articles/globalnoe-poteplenie-mozhet-privesti-k-prakticheski-neobratimomu-tayaniyu-antarktiki

[idn]

Можно ещё Кузькиными Матерями расстаять всю Антарктиду.

Это вряд ли. Про Царь-Бомбу из педивикии: "Измеренная мощность взрыва составила 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте или около 2,4х10^17 Дж". Простой подсчёт показывает, что потребуется порядка 4x10^7 бомб.

[Rattus]

а отсылки к прошлому некорректны

Комментарий модератора раздела

Палеоклиматические данные - единственный источник наблюдательных данных климатологии как естественной науки на больших масштабах. Их огульное отрицание - прямой обскурантизм. Либо Вы указываете со ссылкой на рецензированный источник - почему именно приведённые данные нерелевантны текущей ситуации - либо получаете % за злостную дезинформацию читателя и пропаганду обскурантизма.

её климат продолжает деградировать, как это происходило на протяжении всей её истории даже и без человеческого вмешательства

Комментарий модератора раздела

Что значит "деградировать" применительно к климату Земли? Дайте определение со ссылкой на рецензируемый источник, иначе буду вынужден выдать Вам предупреждение за нарушение локального правила раздела в контексте п.3.1.д Правил Форума (флуд, бессодержательные сообщения, дезинформация читателя).

Поскольку на планете продолжается потепление, некоторые ледники Восточной Антарктики поведут себя так же. При потеплении на 6 градусов по Цельсию «мы достигаем точки, в которой поверхностные процессы становятся доминирующими», - говорит Винкельманн. Другими словами, поверхность льда теперь находится на достаточно низком уровне, чтобы ускорить таяние. Команда обнаружила, что между 6 и 9 градусами потепления более 70 процентов общей массы льда в Антарктиде теряется, что соответствует возможному повышению уровня моря более чем на 40 метров.

Либо здесь речь об экастраполяции потепления, связанного с повышением концентрации CO₂ свыше указанных 750 ppm, либо этой спекуляции нет ровным счётом никаких оснований в наблюдательных данных истории климата.

[loky1109]

поскольку Земля не статична, её климат продолжает деградировать

Не деградировать, а изменяться.

[cybertron]

В год земля получает порядка 3х10^20 Дж.

А почему учитывается только энергия от Солнца?

Один из вариантов - лед сползает в океан айсбергами - и тает забирая тепло из воды. Подозреваю что в этом случае все растает гораздо быстрее.

[Vadims]

поскольку Земля не статична, её климат продолжает деградировать

Не деградировать, а изменяться.

Климат постепенно деградирует в отношении благоприятности биосфере, по крайней мере последние времена это так - череда всё ухудшающихся ледниковых периодов:



Надеюсь, со временем голые обезьянки с помощью CO2 ли или ещё чего но как-то подправят это дело.

[loky1109]

А почему учитывается только энергия от Солнца?
Один из вариантов - лед сползает в океан айсбергами - и тает забирая тепло из воды. Подозреваю что в этом случае все растает гораздо быстрее.

А в воде энергия откуда? Не от Солнца ли?

[loky1109]

Климат постепенно деградирует

Что такое "деградация климата"?
В каком месте у климата происходит упрощение?

[Vadims]

Климат постепенно деградирует

Что такое "деградация климата"?
В каком месте у климата происходит упрощение?

Деградация - не синоним упрощения, это многозначный термин. Применил в значении "ухудшение".

[cybertron]

А в воде энергия откуда?

Ранее поглощенная энергия

>>>>>Климатологи выяснили, что в прошедшем году Мировой океан поглотил рекордное количество тепла – 230 зеттаджоулей энергии

[Vadims]

Вон тут в тему глобального потепления уже какую страсть прогнозируют

Если интерактивный ресурс моделирует правильно, похоже автор этой картинки выставил значение подъема уровня моря около +100 метров. А при полном таянии Антарктиды согласно вышеприведенному исследованию, должно быть +58 метров, что изменит береговые линии так:

[AlexAV]

по крайней мере последние времена это так - череда всё ухудшающихся ледниковых периодов:

Так ведь это как раз и вызвано падением концентрации CO2 в атмосфере во второй половине кайнозоя. И, наоборот, может быть исправлено путём повышения концентрации CO2 до более высоких, в сравнение с прединдустриальным уровнем, значений.

На этот счёт есть такое исследование: https://www.nature.com/articles/nature16494

Там даётся следующая зависимость критической инсоляции на 65 широте для начало оледенения и концентрацией CO2:
\[
S = -\alpha ln(\frac{[CO_2]}{280}) + \beta \]

\( \alpha = -77 \), а \(  \beta = 466 \).

Минимальная инсоляция там за последние 100 млн. лет - 395 Вт/м2 (вот база данных с результатами по рссчёту её величины на 100 млн. лет в прошлое и 20 млн. лет в будущее: http://vo.imcce.fr/insola/earth/online/earth/online/index.php). Т.е. концентрация CO2 на уровне >704 ppm возможность нового ледникового периода полностью исключает.

Т.е. лучший способ выключить механизм оледенений - эмиссия CO2 в атмосферу, что позволяет полностью их предотвратить  при вполне разумных концентрациях последнего (если сравнивать эти 704 ppm с тем что было на протяжение большей части фанерозоя - даже не особо больших).

Кроме того, если считать изменения в климате и концентрации парниковых газов, которые имели место начиная с эоцен-олигоценового перехода до нашего времени - негативными (и для такой точки зрения есть основания), то антропогенную эмиссию нужно полагать фактором исправляющим эту ситуацию и явлением в целом скорее положительным. Вы, однако, признавая первое по какой-то причине считаете антропогенное потепление чем-то с чем надо бороться. В этом отсутствует всякая логика. Вы тут сами себе противоречите.

[Vadims]

Кроме того, если считать изменения в климате и концентрации парниковых газов, которые имели место начиная с эоцен-олигоценового перехода до нашего времени - негативными (и для такой точки зрения есть основания), то антропогенную эмиссию нужно полагать фактором исправляющим эту ситуацию и явлением в целом скорее положительным. Вы, однако, признавая первое по какой-то причине считаете антропогенное потепление чем-то с чем надо бороться. В этом отсутствует всякая логика. Вы тут сами себе противоречите.

Никаких противоречий. Полагаю что бороться с АГП следует сейчас, на фоне и без того нарастающего межледниковья, в связи с негативными экономическими последствиями в ближайшие десятилетия-столетия. А при наступлении следующего ледникового периода, сэкономленные углеводороды могут и пригодиться наряду с другими возможными мерами. Через так много времени возможно будет даже и проще благодаря развитию знаний и технологий, а сейчас надо так.

[AlexAV]

в связи с негативными экономическими последствиями в ближайшие десятилетия-столетия

Каких "негативных последствий"?

Полагаю что бороться с АГП следует сейчас, на фоне и без того нарастающего межледниковья

Вообще-то без антропогенного фактора новый ледниковый период уже должен был бы давно наступить. Мы уже давно находимся в фазе, где за счёт изменений орбитальных параметров должно идти похолодание (причём уже должен был бы сформироваться ледовый щит в Скандинавии, это не произошло только благодаря антропогенной эмиссии CO2, которая, кстати, началась не сегодня, а вполне заметно влияет начиная с неолита).

[Vadims]

Каких "негативных последствий"?

См. климатическую доктрину РФ, для примера сойдет, там подробно об этом.

Вообще-то без антропогенного фактора новый ледниковый период уже должен был бы давно наступить.

Даже если так, в любом случае мы разогрелись с АГП уже настолько, что даже при прекращении всех парниковых выбросов прямо сейчас, потепление ещё долго будет продолжаться согласно общепринятым расчетам.

[AlexAV]

Один из вариантов - лед сползает в океан айсбергами - и тает забирая тепло из воды. Подозреваю что в этом случае все растает гораздо быстрее.

Такой вариант быстрого коллапса сейчас возможен только для шельфовых ледников. В настоящее время в Северном полушарие таких практически нет, а у побережья Антарктиды хотя и есть, но заключённое в них количество воды довольно небольшое (даст повышение уровня моря где-то всего на 3 метра). Причём даже этот процесс будет быстрым только в геологическом масштабе времени, занимая период около 5000 лет. А по человеческим меркам 5000 лет - это всё равно очень много.

Вот результаты расчёта для подъёма уровня моря в результате такого коллапса (https://www.pnas.org/content/112/46/14191):



А основная часть ледового щита Восточной Антарктиды лежит на материке и никуда быстро сползти не может. Кроме того, при современной структуре течений в океане и характере переноса тепла в атмосфере она достаточно хорошо теплоизолирована от более низких широт. Даже если эффективная концентрация CO2 станет выше 750 ppm (при меньших значениях ледовый щит Восточной Антарктиды заведомо устойчив), то таять он будет главным образом за счёт энергии солнечного излучения поглощаемого самой Антарктидой. С учётом того что в таких высоких широтах инсоляция весьма мала продолжаться это будет страшно долго, что-то масштаба 100 тыс. лет.

Вообще что касается подъёма уровня моря - на сколько он поднимется через 100 тыс. лет вообще не важно (всё не утонет, даже если все льды на планете растопить площадь суши сократится не принципиально). С практической точки зрения существенно только чтобы этот процесс шёл не быстрее 2-3 см в год. Однако, никаких оснований полагать, что при любом мыслимом потепление он может идти быстрее, нет. Ни одна опубликованная модель на самом деле больше 1 см/год не даёт (что является вполне приемлемым значением, позволяющим этот процесс вообще не замечать).     

[AlexAV]

См. климатическую доктрину РФ, для примера сойдет, там подробно об этом.

Там вообще ничего содержательного не написано. Обычное бюрократическая болтовня ни о чем. Так что нет.

Давайте конкретнее. Абсолютно точно понятно, что умеренное потепление сделает климат похожим на климат оптимума плиоцена или миоцена. Приведите конкретный регион России где климатическая норма миоцена хуже для человека, чем прединдустриальная.