Глобальное потепление — частный случай сложных физических процессов

НаукаНаука

Упорядочивание хаоса

Анатолий Глянцев

_Предсказанное Манабэ и Брайаном потепление особенно заметно в Арктике

Нобелевскую премию по физике 2021 года присудили Сюкуро Манабэ из США, Клаусу Хассельману из Германии и Джорджо Паризи из Италии «за новаторский вклад в наше понимание сложных физических систем». Первые два лауреата разделят между собой половину суммы в 10 млн шведских крон (около $1,14 млн). Премия присуждена им «за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку его изменчивости и надежное прогнозирование глобального потепления». Паризи, исследовавший магнитные явления в твердых телах, получит оставшуюся половину премии «за открытие взаимодействия беспорядка и флуктуаций в физических системах от атомных до планетарных масштабов».

Слева нарпаво: Сюкуро Манабэ, Клаус Хассельман и Джорджо Паризи

Недружеская теплота

Глобальное потепление — это наблюдаемый факт. Теплее становится воздух (как у  поверхности Земли, так и  на  высоте нескольких километров) и океан. Горные ледники тают по всей планете, а уровень моря увеличивается. Все это не теория, а результаты прямых измерений за многие десятилетия. Сегодня более 90% климатологов согласны с тем, что причина этого потепления  — антропогенные выбросы углекислого газа. Но чтобы разобраться в  такой сложной системе, как климат, потребовались десятки лет исследований. Важнейший вклад в этот коллективный труд внесли нынешние лауреаты. Манабэ — пионер изучения глобального потепления и  климата Земли в  целом. В 1960х годах он руководил разработкой первой климатической модели, охваты вающей всю атмосферу Земли. Она потребовала решения тысяч взаимосвязанных уравнений, зато воспроизводила такие интересные явления, как реактивные потоки и муссоны. Разумеется, подобное было бы  невозможно без прогресса вычислительной техники.

В 1967 году Манабэ в соавторстве с Ричардом Ветеральдом использовал упрощен ную версию этой модели, чтобы впервые рассчитать влияние парникового эффекта на климат. Получилось, что увеличение концентрации углекислого газа вдвое приведет к потеплению на 2,3°C. Хотя эта модель была очень примитив ной (атмосфера рассматривалась как одномерный столбец), она дала почти тот же  прогноз, что и  современные сверх сложные модели.

В  1969 году Манабэ и  океанолог Кирк Брайан создали первую модель климата, включающую не  только атмосферу, но и океаны. А в 1975 году Манабэ и Ветеральд использовали эту модель для пред сказания глобального потепления. Они вычислили, что будет, если концентрация CO2 увеличится с 300 частей на миллион (уровень начала  XX века), до 600. Результатом стало общее потепление, особенно заметное в Арктике, уменьшение ледяного и снежного покрова, увеличение среднего уровня осадков и пониже ние температуры в стратосфере. Сегодня содержание CO2 немного превышает 400 частей на миллион, но все предсказан ные эффекты уже налицо.

Укрощение хаоса Хассельман также внес огромный вклад в климатологию. Его исследования позволили установить, что причиной глобального потепления стала деятельность человека, а не природные факторы. Да, в далеком прошлом климат Земли неоднократно менялся без нашего участия, но  на  сей раз именно мы вывели его из равновесия.

Также Хассельман ответил на  вопрос, который часто ставит в тупик непрофессионалов: как ученые прогнозируют кли мат на столетия вперед, если даже про гноз погоды на неделю не всегда сбывает ся? Поясним, в чем тут дело. Всякий физический прибор имеет погрешность. Физик, измеривший темпе ратуру за окном бытовым термометром, должен сказать не  «10°C», а «10±1°C». Конечно, такая погрешность вряд ли  повлияет на  решение, как одеться на прогулку. Так же как погрешность настенных часов в секунду-другую не влияет на нашу пунктуальность. Кредо физики можно выразить так: «Сделай погрешность измерений настолько малой, чтобы она перестала быть важна».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Лучше, чем жизнь Лучше, чем жизнь

Традиционно самыми ресурсоемкими считались спецэффекты для кино

Популярная механика
Золотые гривы Золотые гривы

Как в Ивашкове появилось ранчо с золотогривыми лошадьми

Отдых в России
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Судьба телескопа Судьба телескопа

Зонд Hubble проработал на орбите 30 славных лет – но что ждет его дальше?

Популярная механика
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Новый взгляд на свёклу и мангольд Новый взгляд на свёклу и мангольд

Столовая свёкла признана одной из самых полезных овощных культур

Наука и жизнь
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
Зажигая маяки Зажигая маяки

Зимнее бездорожье длиной в 2 недели: что манит участников «Экспедиции-Трофи»?

Отдых в России
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Сверхурочная экономика Сверхурочная экономика

Власти и работодатели концептуально договорились об изменении Трудового кодекса

Ведомости
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Земля ратного подвига Земля ратного подвига

Щит России: чем живёт и развивается Белгородская область сегодня

Отдых в России
Липецкий Клондайк Липецкий Клондайк

В Липецкой области создают уникальный кластер для любителей экстрима

Отдых в России
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Открыть в приложении