Изображение предоставлено NASA
Исследование, финансируемое НАСА, показало, что некоторые климатические модели могут переоценивать количество водяного пара, попадающего в атмосферу при нагревании Земли. Поскольку водяной пар является наиболее важным улавливающим тепло парниковым газом в нашей атмосфере, некоторые климатические прогнозы могут быть завышенными в будущем повышении температуры.
В ответ на выбросы человеком парниковых газов, таких как углекислый газ, Земля нагревается, из океана испаряется больше воды, а количество водяного пара в атмосфере увеличивается. Поскольку водяной пар также является парниковым газом, это приводит к дальнейшему повышению температуры поверхности. Этот эффект известен как «положительная обратная связь водяного пара». Его существование и размер были придирчиво спорили в течение нескольких лет.
Кен Миншванер, физик из Горно-технологического института Нью-Мексико, Сокорро, штат Нью-Мексико, и Эндрю Десслер, исследователь из Университета Мэриленда, Колледж-Парк, и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд, провели исследование. Об этом говорится в номере журнала Американского метеорологического общества от 15 марта. Исследователи использовали данные о водяном паре в верхней тропосфере (на высоте 10-14 км или 6-9 миль) со спутника НАСА по исследованию верхней атмосферы (UARS).
Их работа проверена, водяной пар увеличивается в атмосфере, поскольку поверхность нагревается. Они обнаружили, что увеличение содержания водяного пара было не таким высоким, как предполагали многие компьютерные модели прогнозирования климата. «Наше исследование подтверждает наличие положительной обратной связи водяного пара в атмосфере, но она может быть слабее, чем мы ожидали», - сказал Миншванер.
«Одна из обязанностей науки состоит в том, чтобы делать хорошие прогнозы относительно будущего климата, потому что именно это политики используют для принятия своих решений», - сказал Десслер. «Это исследование - еще один шаг к улучшению прогнозов климата», - добавил он.
По словам Десслера, размер положительной обратной связи водяного пара является ключевой дискуссией в кругах климатологии. Некоторые климатологи утверждают, что атмосферный водяной пар не будет увеличиваться в ответ на глобальное потепление и может даже уменьшаться. Модели общей циркуляции - основной инструмент, который ученые используют для прогнозирования будущего нашего климата, прогнозирования значительного увеличения количества водяного пара в атмосфере.
Спутник НАСА UARS использовался для измерения водяного пара в глобальном масштабе и с беспрецедентной точностью в верхней тропосфере. Уровни влажности в этой части атмосферы, особенно в тропиках, важны для глобального климата, потому что именно здесь водяной пар оказывает наибольшее влияние в качестве парникового газа.
UARS регистрирует как удельную, так и относительную влажность в верхней тропосфере. Удельная влажность относится к фактическому количеству водяного пара в воздухе. Относительная влажность относится к точке насыщения, количество водяного пара в воздухе, деленное на максимальное количество воды, которое воздух способен удерживать при данной температуре. Когда температура воздуха повышается, теплый воздух может удерживать больше воды, и точка насыщения воздуха также увеличивается.
В большинстве компьютерных моделей относительная влажность обычно остается неизменной на текущих уровнях. Модели, которые включают обратную связь водяного пара с постоянной относительной влажностью, предсказывают, что поверхность Земли будет нагреваться почти вдвое больше в течение следующих 100 лет, чем модели, которые не имеют обратной связи водяного пара.
Исследователи обнаружили, что используя данные UARS для количественной оценки как конкретной, так и относительной влажности, в то время как количество водяного пара увеличивается с ростом температуры в верхней тропосфере, эффект обратной связи не такой сильный, как предсказывали модели. «Увеличение количества водяных паров при более высоких температурах недостаточно для поддержания постоянной относительной влажности», - сказал Миншванер. Эти новые результаты будут полезны для тестирования и улучшения глобальных климатических моделей.
НАСА Earth Science Enterprise посвящено пониманию Земли как интегрированной системы и применению науки о системе Земли для улучшения прогнозирования климата, погоды и стихийных бедствий с использованием уникальной точки зрения космоса. НАСА планирует запустить спутник Aura в июне 2004 года. Наряду с тем, что спутники Terra и Aqua уже работают, Aura будет отслеживать изменения в атмосфере Земли.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
