Переломный момент Гренландии, возможно, уже достигнут
Данные свидетельствуют о том, что ледяная шапка Гренландии находится в критическом состоянии. Анализ основан на том факте, что коллапсирующие системы обладают типичными статистическими особенностями.
Статистические предупреждающие знаки предполагают, что ледяная шапка Гренландии вскоре может необратимо уменьшиться. Годовые колебания таяния льда в Западной Гренландии демонстрируют признаки явления, известного как «критическое замедление», сообщают Никлас Бурс из Потсдамского института исследований воздействия климата (PIK) и Мартин Рипдал из Арктического университета Норвегии в Тромсё. Эта статистическая аномалия указывает на то, что ранее стабильное состояние теперь нестабильно и может вскоре перейти в новое стабильное состояние; Эксперты также ожидают такого поведения в критических точках климатической системы. Два исследователя интерпретируют это как указание на то, что ледяной щит Гренландии приближается к критической точке климата, после которой он войдет в порочный круг и необратимо растает.
Причина обрушения - обратная связь между высотой ледяной шапки и потерей льда в результате таяния. Ниже критической температуры тонкий слой льда теряет меньше массы, потому что он больше не течет так быстро; и наоборот, толстый ледяной щит снова истончается под собственным весом. В результате ледяная шапка имеет стабильную высоту в течение длительного времени. Однако если температура поднимается выше критического значения, то таяние на поверхности ледяной шапки начинает определять сток. А поскольку на более низких высотах становится все теплее и теплее, ледяной щит тает тем быстрее, чем тоньше он становится - порочный круг, который заканчивается только тогда, когда он полностью растает.
Как сообщают два исследователя в журнале "PNAS", временное развитие таяния льда дает представление о состоянии этой системы еще до возникновения этого порочного круга - если вы знаете, как интерпретировать признаки. Согласно Бурсу и Рипдалу, ледяная шапка Гренландии почти находится на переходном этапе между стабильным состоянием и замкнутым кругом. Дисперсия и автокорреляция рядов данных значительно увеличились с середины 20 века. И эти два статистических параметра служат предупреждающими знаками.
Статистика потопления
Дисперсия описывает, насколько широк диапазон измеряемых значений, т.е. насколько сильно колеблется система. Автокорреляция, в свою очередь, говорит нам, насколько похожа система в разные моменты времени. По мере увеличения обоих значений система все больше отклоняется от исторической нормы и, в то же время, дольше «восстанавливается» от таких отклонений. В этом суть «критического замедления»: по мере того, как система приближается к критическому переходу от одной стабильной системы к другой, она реагирует все медленнее и медленнее.
В исследованиях климата такие критические переходы называются переломными моментами. Когда они достигнуты, система - например, ледяная шапка Гренландии - больше не возвращается в свое нормальное состояние после возмущения, а «опрокидывается» в новое стабильное состояние. В данном случае полностью свободная ото льда Гренландия и уровень моря примерно на семь метров выше. Результат согласуется с независимыми прогнозами, основанными на климатических моделях, согласно которым ледяная шапка Гренландии достигнет критической точки, если она прогреется менее чем на три градуса по сравнению с базисным периодом. Неясно, где именно находится этот переломный момент, согласно моделям он может достигать 1,6 градуса.
Анализ Бурса и Рипдала также показывает, что Гренландия близка к необратимой потере льда. Такие статистические закономерности, первоначально предсказанные теоретически, возникают перед критическими переходами во многих различных системах. Заявляют о себе не только климатические, но и биологические и технические нестабильности. Сопоставимые сигналы, указывающие на «критическое замедление», уже были обнаружены специалистами в связи с другими резкими колебаниями климата, например событиями Дансгаарда-Эшгера во время последнего ледникового периода.
После того как потеря льда началась, она может пройти даже относительно быстро. Согласно моделированию, предполагающему пессимистический сценарий выбросов RCP8.5, лед полностью исчезнет к 3000 году. Однако эти утверждения все еще подвержены большой неопределенности, поскольку поведение ледяных шапок во многом остается загадкой. Вот почему исследователи не осмеливаются предсказать, насколько вы на самом деле близки к переломному моменту и когда порочный круг заметно закрепится. Также неизвестно, растаял бы лед на самом деле полностью или есть другое устойчивое состояние равновесия с меньшей толщиной льда. Например, более теплый и влажный воздух может привести к большему количеству снегопадов, что компенсирует потерю льда. По крайней мере, если глобальная температура не продолжит расти слишком сильно.