Среда, 21 февраля, 2024
ДомойЗемляГеоинженерия Антарктиды: может ли аэрозольная инъекция спасти лед?

Геоинженерия Антарктиды: может ли аэрозольная инъекция спасти лед?

- Advertisement -

Исследование Университета Индианы предполагает, что рассеяние частиц, отражающих солнечный свет, в атмосфере может замедлить таяние антарктических льдов. Этот подход, известный как впрыскивание стратосферных аэрозолей, направлен на смягчение рисков повышения уровня моря из-за изменения климата. Фото: SciTechDaily.com

Климатическая инженерия может замедлить потерю антарктического льда

Согласно исследованию, проведенному исследователями из Университета Индианы, рассеяние в атмосфере частиц, отражающих солнечный свет, может замедлить быстрое таяние льдов в Западной Антарктиде и снизить риск катастрофического повышения уровня моря.

Это исследование, одно из первых, посвященных тому, как климатическая инженерия может повлиять на Антарктиду, проводится в то время, когда ученые бьют тревогу по поводу растущей вероятности ускоренного таяния льда в Западной Антарктиде в этом столетии. Работа опубликована в Журнале геофизических исследований: Атмосфера.

«Даже если мир достигнет амбициозной цели по ограничению глобального потепления 1,5 градусами Цельсия выше доиндустриального уровня — чего мы не собираемся делать — мы увидим значительное повышение уровня моря», — сказал Пол Годдард, помощник научного сотрудника факультета наук о Земле и атмосфере Колледжа искусств и наук Международного университета. и ведущий автор исследования. «Изучение способов отражения солнечного света в космос до того, как он поглотится климатической системой Земли, может помочь нам выиграть больше времени для решения проблемы изменения климата и избежать или отсрочить переломные моменты климата, такие как разрушение Западно-Антарктического ледникового щита».

Исследователи сравнили чистое накопление льда в Антарктиде для сценариев с множественными выбросами стратосферных аэрозолей (SAI) и сценария умеренных выбросов без SAI с историческими уровнями в период 1990-2009 годов. Синий цвет указывает на чистый прирост накопления льда, а красный указывает на чистый убыток. Маленькие точки обозначают регионы, где не прогнозируется существенных изменений. Временной период сравнения сценариев SAI и сценария умеренных выбросов составляет 2050-2069 годы.
Сокращения сценария: HIST (историческая дата 1990-2009 гг.); SSP2-4.5 (сценарий умеренных выбросов без SAI); 30N-ANN (SAI на 30° с.ш. ежегодно); EQ-ANN ​​(SAI на экваторе ежегодно); 30S-ANN (SAI на 30°ю.ш. ежегодно); Глобальный +1,0 (SAI на 30 ° с.ш., 30 ° с.ш., 15 ° с.ш., 15 ° ю.ш., 30 ° ю.ш. ежегодно), Полярный +1,0 (SAI на 60 ° с.ш., 60 ° ю.ш. во время бореальной весны и южной весны). Предоставлено: Университет Индианы.

Помимо Годдарда, соавторами статьи являются доцент АйЮ по наукам о Земле и атмосфере Бен Кравиц; Дуглас МакМартин и Даниэле Вижени из Корнелльского университета; Ева Беднарц из Национального управления океанических и атмосферных исследований; и Уокер Ли из Национального центра атмосферных исследований.

Инъекция стратосферного аэрозоля

В исследовании изучалась форма климатической инженерии, называемая инъекцией стратосферного аэрозоля, при которой большое количество крошечных капель серы выбрасывается в стратосферу парком самолетов в качестве предлагаемого метода контроля глобальной температуры.

Этот подход имитирует то, что происходит, когда большой вулкан извергает огромное количество частиц в верхние слои атмосферы и вызывает охлаждающий эффект, который может длиться от месяцев до лет. Недавно это обсуждалось в Отчет Белого дома обрисовывая в общих чертах потенциальную исследовательскую программу по выбросу стратосферных аэрозолей и осветлению морских облаков, еще одной предложенной стратегии охлаждения планеты.

Десять самых жарких лет за всю историю наблюдений произошли за последние 14 лет. Включая 2023 год, который может заменить 2016 год как самый жаркий год за всю историю наблюдений. Скачок глобальной температуры совпал с беспрецедентными волнами жары, лесными пожарами, внезапными наводнениями и другими климатическими воздействиями во всем мире.

Пол Годдард. Предоставлено: Университет Индианы.

Компьютерное моделирование

В своем исследовании исследователи и сотрудники IU использовали высокопроизводительные компьютеры и модели глобального климата для моделирования различных сценариев выброса стратосферных аэрозолей, определяя стратегию охлаждения с наибольшим потенциалом для замедления таяния антарктического льда. Часть анализа данных, проведенного для исследования, проводилась на компьютерном кластере Carbonate с большой памятью Службы информационных технологий Университета IU.

«То, где вы выпускаете аэрозоли, имеет большое значение и может по-разному повлиять на климат», — сказал Годдард. «В этом случае мы обнаружили, что выброс стратосферных аэрозолей на разных широтах в тропиках и субтропиках, с большей долей в Южном полушарии, является лучшей стратегией сохранения материкового льда в Антарктиде, поскольку он помогает защитить теплые океанские воды от шельфовые ледники».

Бен Кравиц. Предоставлено: Университет Индианы.

Различные сценарии и выводы

Исследователи смоделировали 11 различных сценариев выброса стратосферных аэрозолей. Три случая охватывали несколько широт (это считается наиболее вероятным подходом к реализации внедрения стратосферных аэрозолей) с целевыми температурами на 1,5, 1 и 0,5 градуса Цельсия выше доиндустриальных уровней. Моделирование, которое началось в 2035 году и продолжалось до 2070 года, включало сценарий умеренных выбросов без выброса стратосферных аэрозолей, что послужило ключевой точкой сравнения.

Хотя смоделированные сценарии с выбросом стратосферных аэрозолей на разных широтах показали преимущества с точки зрения потери антарктического льда, необходимы дальнейшие исследования для количественной оценки изменения скорости таяния, сказал Годдард.

Примечательно, что несколько сценариев закачки в одной широте фактически ускорили потерю антарктического льда из-за смещения преобладающих ветров на юг, притягивающего теплые океанские воды к шельфовым ледникам.

«Если мы когда-нибудь собираемся создать климат, то, как мы это сделаем, действительно имеет значение», — сказал Годдард.

Некоторые из рисков, связанных с выбросом стратосферных аэрозолей, например, включают изменения в региональных характерах осадков и возможность «шока прекращения», быстрого восстановления глобальных температур до уровней выброса до стратосферных аэрозолей, если многолетнее лечение будет прервано.

Расширение понимания геоинженерии

Исследование дополняет расширяющийся объем знаний о преимуществах и недостатках преднамеренного охлаждения планеты — концепции, которая обсуждается все шире, поскольку последствия изменения климата становятся все более заметными, сказал Кравиц.

«Если общество решит, что когда-нибудь захочет заняться геоинженерией, нам необходимо лучше понять, что мы знаем, а что нет», — сказал он. «Мы начинаем заполнять некоторые из этих пробелов в знаниях о рисках и региональных эффектах управления солнечной радиацией, но необходимо провести гораздо больше исследований, прежде чем кто-либо сможет сказать, является ли это хорошей идеей на самом деле двигаться вперед в этом направлении. Это верно как для Антарктиды, так и для остальной части планеты».

Ссылка: «Закачка стратосферного аэрозоля может снизить риски потери антарктического льда в зависимости от места и количества закачки», П.Б. Годдард, Б. Кравиц, Д.Г. МакМартин, Д. Вижени, Э.М. Беднарц и У.Р. Ли, 15 ноября 2023 г., Журнал геофизических исследований: Атмосфера.
DOI: 10.1029/2023JD039434

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме