2.2 Движущие механизмы изменения климата

Изменения концентрации ПГ и аэрозолей в атмосфере, изменения солнечной радиации и растительного покрова меняют энергетический баланс климатической системы и дают толчок к изменению климата. Они влияют на поглощение, рассеяние и излучение радиации внутри атмосферы и у поверхности Земли. Результирующие положительные или отрицательные изменения в энергетическом балансе под влиянием этих факторов выражаются термином «радиационное воздействие»^[4], который используется для сравнения того, какое влияние оказывается на глобальный климат — нагревающее или охлаждающее. {ТР.2 РГ I}

Деятельность человека приводит к выбросам четырех долгоживущих ПГ: СО₂, метана (СН₄), закиси азота (N₂O) и галоидоуглеводородов (группа газов, содержащих фтор, хлор или бром). Концентрации ПГ увеличиваются, когда выбросы превышают абсорбцию поглотителями.

Глобальные концентрации СО₂, СН₄ и N₂O в атмосфере заметно повысились в результате деятельности человека с 1750 года и сейчас далеко превосходят доиндустриальные значения, определенные по кернам льда, охватывающим многие тысячи лет (рис. 2.3). В 2005 году концентрации СО₂ и СН₄ значительно превысили естественный диапазон за последние 650 000 лет. Главный источник увеличения глобальной концентрации СО₂ — использование ископаемых видов топлива; свой, хотя и меньший вклад, вносят также изменения в землепользовании. Весьма вероятно, что наблюдаемый рост концентрации СН₄ обусловлен главным образом сельским хозяйством и использованием ископаемых видов топлива. Рост концентрации N₂O вызван в основном сельским хозяйством. {РГ I 2.3, 7.3, РП}

Изменение концентрации парниковых газов по данным кернов льда и по современным данным

Рис. 2.3. Концентрации в атмосфере СО₂, СН₄ и N₃O за последние 10 тыс. лет (крупные графики) и с 1750 г. (врезки). Измерения сделаны по кернам льда (для разных исследований — символы разного цвета) и по пробам атмосферного воздуха (красные линии). Соответствующие радиационные воздействия показаны на правых осях больших панелей. {РГ I рис. РП.1}

Глобальная концентрация СО₂ в атмосфере увеличилась с 280 ppm в доиндустриальную эпоху до 379 ppm в 2005 году. Годовые темпы роста концентрации углекислого газа за последние 10 лет (средний темп за 1995-2005 годы - 1,9 ppm в год) выше, чем с начала непрерывных инструментальных атмосферных наблюдений (среднее за 1960-2005 годы: 1,4 ppm в год), хотя по годам темпы роста и разнятся. {РГ I 2.3, 7.3, РП; РГ III 1.3}

Глобальная концентрация СН₄ в атмосфере выросла с доиндустриального значения, которое составляло около 715 ppb, до 1732 ppb в начале 1990-х годов, а в 2005 году составила 1774 ppb. Темпы роста с начала 1990-х годов снизились, так как общий объем выбросов (сумма антропогенных и естественных источников) за этот период был практически постоянным. {РГ I 2.3, 7.4, РП}

Глобальная концентрация N₂O в атмосфере повысилась с до индустриального уровня, составлявшего около 270 ppb, до 319 ppb в 2005 году {РГ I 2.3, 7.4, РП}

Содержание в атмосфере многих галоидоуглеводородов (включая гидрофторуглероды) увеличилось с почти нулевой доиндустриальной фоновой концентрации, главным образом вследствие деятельности человека. {РГ I 2.3, РП; РП СДСВ }

Существует очень высокая степень достоверности того, что глобальный средний результирующий эффект деятельности человека с 1750 года — это потепление при радиационном воздействии +1,6 [от +0,6 до +2,4] Вт/м² (рис. 2.4). {РГ I 2.3, 6.5, 2.9, РП}

Совокупное радиационное воздействие вследствие повышения концентраций СО₂, СН₄ и N₂O равно +2,3 [+2,1 - +2,5 ] Вт/м², и, весьма вероятно, что темпы его роста в индустриальную эпоху беспрецедентны за более чем 10 000 лет (рисунки 2.3 и 2.4). Радиационное воздействие СО₂ за период с 1995 по 2005 год возросло на 20 %, что стало наибольшим изменением за любое десятилетие как минимум за последние 200 лет. {РГ I 2.3, 6.4, РП}

Компоненты радиационного воздействия

Рис. 2.4. Глобальное среднее радиационное воздействие (РВ) в 2005 г. (наилучшие оценки и диапазоны неопределенности 5-95 %) для СО₂, СН₄, N₂O и других важных веществ и механизмов по отношению к 1750 г., а также типичная географическая протяженность (пространственный масштаб) воздействия и оцененный уровень научного понимания (УНП). Аэрозоли от взрывных извержений вулканов создают дополнительное эпизодическое воздействие в виде охлаждения в течение нескольких лет после извержения. Диапазон линейных конденсационных следов не включает другие возможные эффекты влияния авиации на облачность. {РГ I рис. РП.2}

Антропогенная доля выбросов аэрозолей (в основном сульфата, органического углерода, сажи, нитратов и пыли) в совокупности дает охлаждающий эффект, с суммарным прямым радиационным воздействием -0,5 [-0,9 - -0,1] Вт/м² и косвенным воздействием альбедо облаков -0,7 [-1,8 - -0,3] Вт/м². Аэрозоли также влияют на осадки. {РГ I 2.4, 2.9, 7.5, РП}

Для сравнения, изменения в потоке солнечного излучения на единицу площади с 1750 года, по оценкам, вызвали небольшое радиационное воздействие величиной +0,12 [+0,06 - +0,30] Вт/м², что составляет менее половины оценки, данной в ТДО. {РГ I 2.7, РП}