TS.4.1 Достижения в объяснении причин изменений температуры глобального масштаба в период инструментальных наблюдений: атмосфера, океан и лед

Антропогенное потепление климатической системы широко распространено и может быть выявлено в температурных наблюдениях на поверхности, в свободной атмосфере и в океанах. {3.2, 3.4, 9.4}

Доказательства влияния внешних воздействий, как антропогенных, так и естественных, на климатическую систему продолжали накапливаться со времени выхода ТДО. Усовершенствования моделей и данных, ансамблевое моделирование, улучшенное представление воздействий аэрозолей и парниковых газов, наряду с другими воздействиями, приводят к повышению уверенности в том, что большинство нынешних моделей воспроизводят крупномасштабную принудительную изменчивость атмосферы в десятилетнем и внутривековом временных масштабах довольно хорошо. Эти достижения подтверждают, что на вариации климата в больших пространственных масштабах в прошлом сильно влияли внешние воздействия. Вместе с тем, продолжают оставаться неопределенности в порядке величины и временной оценке расчетных вкладов отдельных иных воздействий, нежели хорошо перемешанные парниковые газы, вследствие, например, неопределенностей в реакциях моделей на воздействие. Некоторые потенциально важные воздействия, такие как сажевые аэрозоли, в большинстве официальных исследований по выявлению и объяснению причин изменения климата еще не учитываются. В оценках естественной внутренней изменчивости климата остаются неопределенности. Например, существуют несоответствия между оценками изменчивости теплосодержания океана, полученными при моделировании и путем наблюдений, хотя это несоответствие может быть объяснено плохим охватом частей мирового океана. Кроме того, внутреннюю изменчивость трудно оценить на основе имеющихся рядом наблюдений, потому что на них влияет внешнее воздействие и потому что эти ряды недостаточно длительны, если речь идет об инструментальных данных, и не являются достаточно точными в случае косвенных реконструкций для того, чтобы дать полные описания изменчивости в десятилетних и более продолжительных временных масштабах (см. рис. TS.22 и вставку TS.7). {8.2–8.4, 8.6, 9.2–9.4}

Глобальное и континентальное изменение температуры

Рис. TS.22. Cравнение наблюдаемых изменений приземной температуры континентального и глобального масштабов; результаты получены с помощью моделей климата, учитывающих естественные и антропогенные воздействия. Десятилетние средние значения наблюдений показаны за период 1906-2005 гг. (черная линия); они построены от середины десятилетия и относительно соответствующего среднего значения за 1901-1950 гг. Прерывистые линии даны там, где пространственный охват менее 50%. Голубые полосы отражают диапазон 5-95% 19 построений по пяти моделям климата, которые учитывают только естественные воздействия вследствие солнечной и вулканической активности. Красные полосы отражают диапазон 5-95% 58 построений по 14 моделям климата, которые учитывают и естественные, и антропогенные воздействия. Источники данных и модели описаны в разделе 9.4, ЧЗВ 9.2, табл. 8.1 и в дополнительной информации к главе 9. {ЧЗВ 9.2, рис. 1}

Крайне маловероятно (<5%), что глобальный характер потепления, наблюдаемого в последние полстолетия, можно объяснить без внешнего воздействия. Эти изменения происходили за период, когда неантропогенные воздействующие факторы (т.е. сумма солнечного и вулканического воздействия), вероятно, вызвали бы похолодание, а не потепление (см. рис. TS.23). Исследования причинно-следственных связей показывают, что весьма вероятно, что эти естественные воздействующие факторы сами по себе не могут вызвать наблюдаемое потепление (см. рис. TS.23). Есть также повышенная уверенность в том, что естественная внутренняя изменчивость не может вызывать наблюдаемые изменения, частично основанная на расширенных исследованиях, которые демонстрируют, что потепление происходило и в океанах, и в атмосфере, вместе с наблюдаемыми потерями ледовой массы. {2.9, 3.2, 5.2, 9.4, 9.5, 9.7}

Весьма вероятно, что повышение концентрации антропогенных парниковых газов вызвало большую часть наблюдаемого повышения глобальных средних температур с середины ХХ века. Без охлаждающего эффекта атмосферных аэрозолей сами парниковые газы, вероятно, вызвали бы более существенное повышение глобальной средней температуры по сравнению с наблюдавшейся за последние 50 лет. Ключевой фактор в определении наличия признаков аэрозолей и, следовательно, степени охлаждения, противодействующего парниковому потеплению, - изменение температуры во времени (см. рис. TS.23), а также контраст в потеплении между полушариями. Вывод о том, что воздействие парниковых газов преобладает, учитывает неопределенности наблюдений и воздействий и надежен для использования разных моделей климата, разных методов оценки реакций на внешнее воздействие и разных приемов анализа. Он также допускает возможное усиление реакции на солнечное воздействие. {2.9, 6.6, 9.1, 9.2, 9.4}

Аномалии глобальной средней приземной температуры

Рис. TS.23. (a) Аномалии глобальной средней приземной температуры за 1901-1950 гг. по наблюдениям (черная линия) и по результатам моделирования с учетом и антропогенных, и естественных воздействий. Толстая красная кривая показывает многомодельное среднее по ансамблю, а тонкие желтые линии – результаты отдельных моделей. Вертикальные серые линии отображают время значительных вулканических явлений. (b) Как в (а), за исключением того, что моделируемые аномалии глобальной средней температуры даны только для естественных воздействий. Толстая синяя кривая показывает многомодельное среднее по ансамблю, а тонкие светлые синиелинии – результаты отдельных моделей. Каждый случай моделирования отобран так, чтобы охват соответствовал охвату наблюдений

Повсеместное потепление выявлено в температурах океанов. Официальные исследования причинно-следственных связей сейчас показывают, что антропогенное воздействие, вероятно, способствовало наблюдаемому потеплению в верхних нескольких сотнях метров мирового океана во второй половине ХХ столетия. {5.2, 9.5}

Антропогенное воздействие, вероятно, способствовало недавнему уменьшению площади арктического морского льда. Ожидаются изменения в арктическом морском льду, учитывая наблюдаемое расширенное арктическое потепление. Исследования причинно-следственных связей и более совершенное моделируемое представление теплопередачи в морском льде и океане укрепляют уверенность в этом выводе. {3.3, 4.4, 8.2, 8.3, 9.5}

Весьма вероятно, что реакция на антропогенное воздействие способствовала повышению уровня моря во второй половине ХХ века, однако десятилетняя изменчивость повышения уровня моря остается недостаточно понятой. Смоделированные оценки вклада теплового расширения в повышение уровня моря согласуются с оценками, основанными на наблюдениях за период 1961-2003 годы, хотя баланс повышения уровня моря за этот период не подведен. Наблюдаемое повышение темпов потери массы ледников и ледяных шапок является пропорциональным повышению глобальной средней температуры, как ожидается качественно из физических соображений (см. табл. TS.3). Более высокие темпы повышения уровня моря в 1993-2003 годах по сравнению с 1961-2003 годами могут быть связаны с увеличением антропогенного воздействия, которое, вероятно, содействовало наблюдаемому потеплению в верхних слоях океана и обширному отступлению ледников. С другой стороны, мареографические данные наблюдений за глобальным средним уровнем моря показывают, что аналогично высокие темпы роста, возможно, имели место в предыдущие 10-летние периоды после 1950 года, подразумевая, что естественная внутренняя изменчивость тоже могла быть фактором высоких темпов роста в период 1993-2003 годы. Наблюдаемая десятилетняя изменчивость в мареографических данных больше, чем может быть объяснено изменчивостью в основанных на наблюдениях оценках теплового расширения и изменений материкового льда. Кроме того, наблюдаемая десятилетняя изменчивость теплового расширения больше, чем дали модели на ХХ век. Таким образом, физические основы изменчивости, наблюдаемой в рядах мареографических наблюдений, неопределенны. Эти нерешенные вопросы, связанные с изменением уровня моря и его десятилетней изменчивостью за 1961-2003 годы, не позволяют понять, какая часть повышения уровня моря за 1993-2003 годы обусловлена естественной внутренней изменчивостью, а какая – антропогенным изменением климата. {5.5, 9.5}