Краткая история климатологии, страница 9

Начиная с этого времени, многие ученые пришли к убеждению в отсутствии какой-то одной причины изменения климата. Они начали рассматривать климат как некую живую систему – совокупность бесчисленного множества перекрестных связей, склонных к осуществлению радикальных изменений состояния системы. Эта система, предполагалось, так аккуратно отрегулирована, что некоторые возможные изменения являются полностью непредсказуемыми. И в то же время существовала противоположная точка зрения о большой устойчивости климатической системы и ее неспособности к катастрофическим изменениям.

Несмотря на то, что компьютерные модели климата, базирующиеся на учете высокого альбедо льда и движения ледяного покрова, будоражили общественное мнение, многие ученые продолжали использовать и развивать упрощенные модели, в частности, направленные на уточнение механизма прохождения солнечного излучения через атмосферу. Такие одномерные модели способствовали уточнению представлений о радиационном бюджете планеты с учетом изменяющегося ледяного покрова, содержания углекислого газа в атмосфере и т.д. Одновременно они предоставляли возможность уточнения сложных многомерных численных моделей климата, учитывающих глобальную циркуляцию атмосферы, поскольку последние базировались на весьма упрощенных алгоритмах.

В том же духе на упрощенных моделях отлаживались отдельные элементы сложных моделей, касающиеся проблем, не получивших до сих пор удовлетворительного решения. К таким проблемам, в частности, относится задача учета влияния облаков. Было замечено, что изменение климата способно менять не только количество облаков, но и  высоту их расположения. Высота определяет температуру облаков, а последняя влияет на испускаемое облаками вверх и вниз излучение. Исследователи пришли к выводу, что облака создают механизм обратных связей, ответственных за глобальное потепление. Однако направленность этих связей точно определить пока не удалось.

Ранее считалось, что увеличение облачного покрова приводит к увеличению отраженной солнечной радиации и, как следствие, охлаждению Земли. Однако в 1967 г. уже две компьютерные модели учитывали эффекты не только отражения падающей радиации, но и блокирования теплового излучения Земли. Подобно парниковым газам облака способны посредством излучения возвращать тепло назад к поверхности Земли. Одновременно, частично поглощая излучение, приходящее сверху или снизу, облака до некоторой степени нагревают слой атмосферы, где они находятся. В частности, простые оценки показали, что увеличение облачности, с одной стороны, ведет к результирующему охлаждению поверхности Земли. С другой стороны, увеличение высоты расположения облаков должно привести к потеплению. Эти выводы означали, что корректный учет влияния облачности, является намного более сложной проблемой, чем представлялось до сих пор.

Подобного типа проблемы касались также учета роли дымов, пыли и других аэрозолей. Мелкие частицы в атмосфере, являясь ядрами конденсации, влияют не только на процессы формирования облаков, но и сами взаимодействуют с излучением.  На простых моделях удалось показать, что результирующим эффектом  повышения содержания аэрозолей в атмосфере является глобальное похолодание.

Еще одна насущная проблема,  которая исследовалась в рамках простых моделей, это циркуляция в океанах. Ряд ученых настаивал, что понимание долговременных климатических изменений невозможно без учета связей атмосфера-океаны. Предлагался целый ряд слабо обоснованных механизмов такого рода взаимодействий, и, кажется, проблема до сих пор не получила удовлетворительного решения.