Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature - Jasper Kirkby

Облака меняют климат: как облака влияют на изменение температуры — Джаспер Керкби

Переводчик: Anastasia Toropchina Редактор: Yekaterina Jussupova

Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature.

Облака меняют климат: как облака влияют на изменение температуры

Earth's average surface temperature has warmed by .8 Celsius since 1750.

Средняя температура поверхности Земли с 1750 года увеличилась на 8 градусов.

When carbon dioxide concentrations in the atmosphere have doubled,

Когда концентрация углекислого газа в атмосфере увеличится вдвое,

which is expected before the end of the 21st century,

а это ожидается к концу 21 века,

researchers project global temperatures

исследователи утверждают,

will have risen by 1.5 to 4.5 degrees Celsius.

что глобальная температура поднимется на 1,5-4,5° С.

If the increase is near the low end, 1.5 Celsius,

Если повышение будет минимальным, в 1,5°C,

then we're already halfway there, and we should be more able to adapt

то мы частично к этому готовы, и нам проще адаптироваться к тому,

with some regions becoming drier and less productive,

что некоторые регионы становятся менее плодородными и засушливыми,

but others becoming warmer, wetter and more productive.

а другие более тёплыми, влажными и плодородными.

On the other hand, a rise of 4.5 degrees Celsius would be similar in magnitude

С другой стороны, потепление на 4,5°C будет сходно по интенсивности с потеплением,

to the warming that's occurred since the last glacial maximum 22,000 years ago,

произошедшим после максимального оледенения 22 000 лет назад,

when most of North America was under an ice sheet two kilometers thick.

когда большая часть Северной Америки была покрыта слоем льда толщиной в 2 км.

So that would represent a dramatic change of climate.

Это было бы резкой переменой климата.

So it's vitally important for scientists to predict the change in temperature

Поэтому для учёных очень важно прогнозировать изменение температур

with as much precision as possible so that society can plan for the future.

как можно точнее, чтобы общество могло планировать будущее.

The present range of uncertainty is simply too large

Сейчас предсказания настолько неточны,

to be confident of how best to respond to climate change.

что нельзя быть уверенным, как лучше реагировать на изменение климата.

But this estimate of 1.5 to 4.5 Celsius for a doubling of carbon dioxide

Но прогноз об удвоении уровня углекислого газа при потеплении на 1,5-4,5°С

hasn't changed in 35 years.

не менялся уже 35 лет.

Why haven't we been able to narrow it down?

Почему же мы не можем уточнить эту цифру?

The answer is that we don't yet understand aerosols and clouds well enough.

Причина в том, что мы не до конца понимаем аэрозоли и облака.

But a new experiment at CERN is tackling the problem.

Но новый эксперимент, проводимый в ЦЕРН, решает эту проблему.

In order to predict how the temperature will change,

Чтобы определить, как изменится температура,

scientists need to know something called Earth's climate sensitivity,

учёным нужно узнать так называемую чувствительность климата Земли —

the temperature change in response to a radiative forcing.

изменение температуры под влиянием радиационного воздействия.

A radiative forcing is a temporary imbalance

Радиационное воздействие — это дисбаланс между энергией,

between the energy received from the Sun and the energy radiated back out to space,

полученной от Солнца, и энергией, отданной обратно в космос,

like the imbalance caused by an increase of greenhouse gases.

подобный дисбалансу, вызванному увеличением парниковых газов.

To correct the imbalance, Earth warms up or cools down.

Чтобы восстановить баланс, Земля нагревается или охлаждается.

We can determine Earth's climate sensitivity

Мы можем определить чувствительность климата

from the experiment that we've already

путём эксперимента,

performed in the industrial age since 1750

проведённого в индустриальную эпоху в 1750-х годах,

and then use this number to determine how much more it will warm

а затем использовать эту цифру для оценки дальнейшего повышения температуры

for various projected radiative forcings in the 21st century.

под воздействием радиации разной интенсивности в 21 веке.

To do this, we need to know two things:

Чтобы это сделать, нам нужно знать две вещи:

First, the global temperature rise since 1750,

насколько повысилась температура с 1750 года

and second, the radiative forcing of the present day climate

и разницу радиационного воздействия климата нашего периода

relative to the pre-industrial climate.

и доиндустриального.

For the radiative forcings, we know that human activities

Что касается радиационного воздействия, мы знаем, что деятельность человека

have increased greenhouse gases in the atmosphere,

увеличила содержание парниковых газов в атмосфере,

which have warmed the planet.

повысив температуру планеты.

But our activities have at the same time increased the amount

Но в то же время наша деятельность увеличила количество

of aerosol particles in clouds, which have cooled the planet.

аэрозольных частиц в облаках, которые охладили планету.

Pre-industrial greenhouse gas concentrations are well measured

Концентрацию парникового газа доиндустриальных времён легко измерить

from bubbles trapped in ice cores obtained in Greenland and Antarctica.

благодаря пузырькам газа в ледяном щите Гренландии и Антарктики.

So the greenhouse gas forcings are precisely known.

Так что воздействие парниковых газов хорошо известно.

But we have no way of directly measuring how cloudy it was in 1750.

Но у нас нет способа узнать, какой была облачность в 1750 году.

And that's the main source of uncertainty in Earth's climate sensitivity.

Именно это и затрудняет установление чувствительности земного климата.

Чтобы узнать уровень облачности доиндустриального периода,

To understand pre-industrial cloudiness,

we must use computer models that reliably simulate

мы должны использовать компьютерные модели, которые надёжно воссоздают процессы,

the processes responsible for forming aerosols in clouds.

отвечающие за формирование аэрозолей в облаках.

Now to most people, aerosols are the thing that make your hair stick,

Большинство людей при слове «аэрозоль» вспоминают о лаке для волос,

but that's only one type of aerosol.

но это только один вид аэрозолей.

Atmospheric aerosols are tiny liquid or solid particles suspended in the air.

Атмосферные аэрозоли — это крошечные жидкие или твёрдые частицы, находящиеся в воздухе.

They are either primary,

Они бывают первичными —

from dust, sea spray salt or burning biomass,

пыль, брызги морской воды или сожжённая биомасса —

or secondary, formed by gas to particle conversion in the atmosphere,

и вторичными, полученными от преобразования газа в атмосфере в твёрдые частицы,

also known as particle nucleation.

это также называют нуклеацией частиц.

Aerosols are everywhere in the atmosphere,

В атмосфере аэрозоли везде:

and they can block out the sun in polluted urban environments,

они могут блокировать солнечный свет в загрязнённой городской среде

or bathe distant mountains in a blue haze.

или прикрыть далёкую гору голубой дымкой.

More importantly, a cloud droplet cannot form without an aerosol particle seed.

Но важнее то, что капли облаков не могут сформироваться без аэрозольных частиц.

So without aerosol particles, there'd be no clouds,

Поэтому без аэрозольных частиц не будет облаков,

and without clouds, there'd be no fresh water.

а без облаков не будет пресной воды.

The climate would be much hotter, and there would be no life.

Климат станет намного жарче, и жизни не будет.

So we owe our existence to aerosol particles.

То есть своим существованием мы обязаны аэрозольным частицам.

However, despite their importance,

Однако несмотря на их важность,

how aerosol particles form in the atmosphere

процесс образования аэрозолей в атмосфере

and their effect on clouds are poorly understood.

и их влияние на облака изучены весьма плохо.

Even the vapors responsible for aerosol particle formation

Даже пары́, ответственные за формирование аэрозольных частиц,

are not well established

не слишком хорошо изучены,

because they're present in only minute amounts,

так как они присутствуют в небольшом количестве:

near one molecule per million million molecules of air.

около одной молекулы на миллионы молекул воздуха.

This lack of understanding is the main reason

Это непонимание является основной причиной

for the large uncertainty in climate sensitivity,

неопределённости по поводу чувствительности климата

and the corresponding wide range of future climate projections.

и, соответственно, большого количества климатических прогнозов.

However, an experiment underway at CERN, named, perhaps unsurprisingly, "Cloud"

Тем не менее в ЦЕРНе начался эксперимент, вполне предсказуемо названный «Облако»,

has managed to build a steel vessel that's large enough

для которого построили стальной сосуд, достаточно большой

and has a low enough contamination, that aerosol formation can,

и имеющий низкий уровень загрязнения,

for the first time, be measured under tightly controlled atmospheric conditions

который впервые позволит изучить образование аэрозолей

in the laboratory.

в условиях лаборатории.

In its first five years of operation, Cloud has identified the vapors

За первые 5 лет работы «Облако» определило пары́,

responsible for aerosol particle formation in the atmosphere,

ответственные за образование аэрозольных частиц в атмосфере,

which include sulfuric acid, ammonia, amines,

включающие в себя серную кислоту, аммиак, амины

and biogenic vapors from trees.

и биогенные пары́ из деревьев.

Using an ionizing particle beam from the CERN proton synchrotron,

Используя ионизирующий пучок частиц из протонного синхротрона ЦЕРН,

Cloud is also investigating if galactic cosmic rays

«Облако» также исследует, усиливают ли галактические

enhance the formation of aerosols in clouds.

космические лучи образование аэрозолей в облаках.

This has been suggested as a possible unaccounted natural climate forcing agent

Они рассматриваются как возможный неучтённый климатообразующий фактор,

since the flux of cosmic rays raining down on the atmosphere

так как поток лучей из атмосферы меняется

varies with solar activity.

в зависимости от солнечной активности.

So Cloud is addressing two big questions:

Проект «Облако» должен дать ответы на два больших вопроса:

Firstly, how cloudy was the pre-industrial climate?

во-первых, какая облачность была в доиндустриальном климате,

And, hence, how much have clouds changed due to human activities?

и, следовательно, как изменились облака из-за деятельности человека?

That knowledge will help sharpen climate projections in the 21st century.

Эти ответы помогут сделать более точные климатические прогнозы в 21 веке.

And secondly, could the puzzling observations of solar climate variability

А во-вторых, могут ли загадочные наблюдения изменений солнечного климата

in the pre-industrial climate be explained by an influence

в доиндустриальную эпоху объясняться влиянием

of galactic cosmic rays on clouds?

галактических космических лучей на облака?

Ambitious but realistic goals when your head's in the clouds.

Амбициозные, но реалистичные цели. Если не витать в облаках.