Высокодетализированная климатическая модель показала региональные последствия глобального потепления на 1°C

Рисунок 1. Снимок смоделированных климатических условий. Синий/красный цвет: отклонения температуры поверхности моря от зонального среднего; серый/белый цвет: низкие облака; зеленый/розовый цвет: скорость ветра на высоте 10 метров; синий/желтый цвет на верхних панелях: осадки от ураганов. Иллюстрация демонстрирует распространенность мезомасштабных климатических явлений, таких как тропические волны нестабильности в экваториальной Атлантике и Тихом океане, ураганы (на снимке — обрушивающийся на Гавайи), холодные следы в океане, оставляемые ураганами, слоистокучевые облака и локальную дневную конвекцию над лесами Амазонки. Автор: Earth System Dynamics (2025). DOI: 10.5194/esd-16-1103-2025

Глобальное потепление влияет на планету неравномерно. Некоторые регионы, такие как Арктика или высокогорные вершины, нагреваются быстрее среднемирового показателя, тогда как другие, включая обширные участки тропических океанов, демонстрируют более слабые температурные изменения. Разнородность будущих осадков выражена еще сильнее.

Для адаптации к климатическим изменениям политикам и заинтересованным сторонам необходимы детализированные региональные данные, часто в масштабах меньших, чем типичное разрешение (~100–200 км) климатических моделей, используемых в отчетах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Группа ученых из Центра климатической физики IBS (ICCP) при Пусанском национальном университете (Южная Корея) и Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI, Германия) совершила прорыв в климатическом моделировании, предоставив беспрецедентно точные прогнозы будущего климата Земли. Их исследование опубликовано в открытом журнале Earth System Dynamics.

Используя модель земной системы AWI-CM3, новый итеративный протокол глобального моделирования и два самых мощных суперкомпьютера Южной Кореи (Aleph в Институте фундаментальных наук и Guru в Корейском метеорологическом управлении), ученые смоделировали климатические изменения с разрешением 9 км в атмосфере и 4–25 км в океане. Эти масштабные симуляции позволяют точнее прогнозировать будущие климатические условия и улучшить планирование адаптационных мер.

Высокодетализированная модель AWI-CM3 точно воспроизводит глобальный климат, включая мелкомасштабные явления, такие как осадки в горных районах, прибрежные и островные климатические процессы, ураганы и океаническую турбулентность (см. рис. 1). Благодаря учету региональных особенностей и их взаимодействия с крупномасштабными атмосферными и океаническими циркуляциями, модель превосходит большинство менее детализированных аналогов.

Один из ключевых результатов работы — набор детализированных карт ожидаемых климатических изменений (температуры, осадков, ветров, океанических течений и др.) при глобальном потеплении на 1°C.

«Важно понимать, что глобальное потепление пространственно неоднородно. При росте средней температуры на 1°C в сибирской и канадской Арктике потеплеет примерно на 2°C, тогда как в Северном Ледовитом океане — до 5°C. В высокогорных регионах, таких как Гималаи, Анды и Гиндукуш, модель прогнозирует ускорение потепления на 45–60% относительно среднемирового показателя», — объясняет Мун Джа-Ён из ICCP, ведущий автор исследования.

Рисунок 2. Данные климатических изменений (температура, скорость ветра, осадки и др.) при глобальном потеплении на 1°C из модели AWI-CM3 с разрешением 9 км. Автор: Earth System Dynamics (2025). DOI: 10.5194/esd-16-1103-2025

Для широкого доступа к прогнозам команда запустила интерактивную платформу, где можно изучить будущие климатические изменения в региональном и глобальном масштабах (см. рис. 2). Нормализованные данные для потепления на 1°C доступны для скачивания и просмотра в Google Earth. Эта информация полезна, например, для оценки изменений скорости ветра и облачности при планировании ветряных или солнечных электростанций.

«Наше исследование также подчеркивает региональное влияние основных климатических колебаний, таких как Мадден-Джулианская осцилляция, Североатлантическая осцилляция и Эль-Ниньо — Южная осцилляция, а также их реакцию на парниковое потепление», — отмечает профессор Томас Юнг из AWI, соавтор работы.

Согласно модели AWI-CM3, амплитуда Мадден-Джулианской осцилляции и чередования Эль-Ниньо/Ла-Нинья увеличится, что усилит осадки в затронутых регионах. Также прогнозируется рост частоты и интенсивности экстремальных ливней (>50 мм/сутки) в Восточной Азии, Гималаях, Андах, Амазонии, африканских высокогорьях и на восточном побережье Северной Америки, что повысит риски наводнений, эрозии и оползней.

«Большинство глобальных климатических моделей МГЭИК слишком грубы для прогнозирования условий на малых островах, например, в западной тропической части Тихого океана, уже страдающих от роста уровня моря. Наши симуляции дают новое понимание изменений океанических течений, температур, осадков и экстремальных погодных явлений в этих регионах. Мы надеемся, что эти данные помогут планировщикам, политикам и общественности», — говорит профессор Аксель Тиммерманн, директор ICCP и соавтор исследования.

Результаты исследования предоставляют критически важную информацию для оценки климатических рисков и разработки адаптационных мер на региональном уровне.

Дополнительная информация: Ja-Yeon Moon et al, Earth's future climate and its variability simulated at 9 km global resolution, Earth System Dynamics (2025). DOI: 10.5194/esd-16-1103-2025

Источник: Institute for Basic Science