Спутники 50 лет обманывали учёных: Арктика тает быстрее, чем думали
На самом деле снег тает, усиливая арктическое потепление через эффект альбедо.
На протяжении десятилетий оценки Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) отслеживали изменения климата Земли и помогали формировать политику, направленную на замедление глобального потепления. Эти оценки опираются на обширные климатические данные, включая ежегодные измерения осеннего снежного покрова в Северном полушарии, которые Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) ведёт с 1960‑х годов.
Снежный покров — это мера того, какая часть суши планеты укрыта снегом. Он играет ключевую роль в регулировании температуры, поскольку отражает большую часть поступающей солнечной энергии обратно в космос. Если голая земля и растительность отражают менее 50 процентов достигающей их энергии, то снег отражает около 80 процентов.
Значение снежного покрова для климата
«Снежный покров важен, потому что он является механизмом положительной климатической обратной связи, — объясняет Александра Элиас Черек, аспирантка физического факультета Университета Торонто. — Это явление называется эффектом снежно‑альбедо — альбедо означает отражательную способность. Потеря снега ведёт к снижению альбедо, что приводит к большему поглощению энергии, что, в свою очередь, усиливает потерю снега. Это фактор, способствующий феномену, известному как „арктическое усиление“, и именно поэтому мы наблюдаем непропорционально сильное нагревание в Арктике».
Простыми словами, когда снег исчезает, более тёмная земля поглощает больше тепла. Это дополнительное тепло плавит ещё больше снега, ускоряя потепление в Арктике быстрее, чем во многих других регионах мира.
Вопросы к данным NOAA о снеге
Долгие годы некоторые климатологи сомневались в надёжности данных NOAA о снежном покрове. Они замечали, что тренды в этом наборе данных не совсем совпадают с другими наблюдениями, и призывали к осторожности при интерпретации результатов. Элиас Черек и её коллеги решили изучить записи NOAA, чтобы разобраться в этих расхождениях. Их новый анализ подтвердил, что прежние опасения были обоснованны.
Согласно первоначальным данным NOAA, осенний снежный покров в Северном полушарии, казалось, увеличивался примерно на 1,5 миллиона квадратных километров за десятилетие — это примерно полтора Онтарио. Однако обновлённый анализ показывает противоположную тенденцию. В реальности снежный покров сокращается примерно на полмиллиона квадратных километров за десять лет, что соответствует половине площади Онтарио.
Как усовершенствование спутников исказило данные
Команда исследователей определила, что изменения в спутниковых приборах и методах сбора данных с течением времени сделали систему более чувствительной к тонким слоям снега. По мере улучшения технологий спутники начали фиксировать более лёгкий снежный покров, который более ранние приборы просто не замечали. Этот сдвиг и создал ложное впечатление, будто общая площадь снега расширяется.
«Это так, будто „очки“ спутника становились всё лучше и лучше с течением времени, — говорит Элиас Черек. — Кажется, что снега больше, чем раньше, но это лишь потому, что спутнику постоянно выписывали новые „рецепты на очки“. Выглядело так, будто снега становится больше, но на самом деле этого не происходило».
Элиас Черек является ведущим автором исследования «Определение причин несогласованности трендов начала сезона в записях о площади снежного покрова Северного полушария», опубликованного в журнале Science Advances. Её соавтор из Университета Торонто — физик‑атмосферщик Пол Кушнер, заведующий кафедрой физики. Дополнительные соавторы представляют Отдел климатических исследований Министерства окружающей среды и изменения климата Канады.
Более ясные доказательства сокращения арктического снега
Пересмотренные результаты укрепляют вывод о том, что площадь снежного покрова сокращается в течение всего года, и повышают уверенность в этой тенденции. По словам Элиас Черек, «мы знаем, что на потерю снега влияет антропогенное потепление, и потеря снега также создаёт дополнительный потенциал для потепления через обратную связь снег‑альбедо, так что мы получили лучшее понимание этого важного механизма арктического усиления».
Она добавляет: «Демонстрация того, как и почему тренд снежного покрова был ошибочным, помогает нам научиться правильно использовать этот набор данных при оценке прошлых условий и будущих тенденций. А это, в свою очередь, помогает понять, точны ли климатические модели. Разработка подобных инструментов помогает нам лучше понимать климат и делать более точные прогнозы на будущее».