Том 22, номер 06, статья № 1

pdf Елисеев А. В., Мохов И. И., Карпенко А. А. Предотвращение глобального потепления с помощью контролируемых эмиссий аэрозолей в стратосферу: глобальные и региональные особенности отклика температуры по расчетам с КМ ИФА РАН. // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 06. С. 521-526.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

В последнее время возрос интерес к проблеме предотвращения потепления климата за счет контролируемых эмиссий сульфатных аэрозолей в стратосферу. Использование климатической модели КМ ИФА РАН показало, что для полной компенсации глобального потепления, реализующегося при сценарии антропогенного воздействия SRES A1B, эмиссии стратосферных сульфатов при их однородном распределении по горизонтали должны составлять 5–16 ТгS/год в середине XXI в. в зависимости от выбранных значений параметров стратосферных аэрозолей и 10–30 ТгS/год – в его конце. При опускании аэрозольных частиц из стратосферы в тропосферу такие эмиссии приведут к существенному дополнительному аэрозольному загрязнению тропосферы. При глобальной компенсации потепления в различных регионах возникают значительные по абсолютной величине аномалии приповерхностной температуры атмосферы разного знака. Компенсация потепления в регионах суши, климат которых наиболее чувствителен к внешним воздействиям (в частности, в Сибири), дополнительно увеличивает необходимые эмиссии стратосферных аэрозолей примерно на 10%. Кроме того, в случае прекращения такого контролируемого воздействия на климат его температурный эффект исчезает за 1–2 десятилетия с резким ускорением глобального и регионального приповерхностного потепления в этот период. Так, при прекращении компенсирующего воздействия в 2075 г. скорость изменения региональной температуры достигает 3–4 К/десятилетие.

Ключевые слова:

климатическая модель ИФА РАН, глобальное антропогенное потепление, компенсирующее воздействие, стратосферные сульфатные аэрозоли

Список литературы:

1. Climate Change 2001: The Scientific Basis, Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs et al., eds. Cambridge/New York: Cambridge University Press, 2001. 881 p.
2. Climate Change 2007: The Physical Science Basis S. Solomon, D. Qin, M. Manning et al., eds. Cambridge/New York: Cambridge University Press, 2007. 996 p.
3. Мохов И.И., Елисеев А.В., Демченко П.Ф., Хон В.Ч., Акперов М.Г., Аржанов М.М., Карпенко А.А., Тихонов B.А., Чернокулъский А.В., Сигаева Е.В. Климатические изменения и их оценки с использованием глобальной модели ИФА РАН // Докл. РAH. 2005. Т. 402. № 2. C. 243-247.
4. Будыко М.И. Изменение климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 280 c.
5. Schneider S.H. Geoengineering: Could - or should - we do it? // Clim. Change. 1996. V. 33. N 3. P. 291-302.
6. Schneider S.H. Earth systems engineering and management // Nature. 2001. V. 409. N 6868. P. 417-421.
7. Израэль Ю.А. Эффективный путь сохранения климата на современном уровне - основная цель решения климатической проблемы // Метеорол. и гидрол. 2005. № 10. C. 5-9.
8. Crutzen P.J. Albedo enhancement by stratospheric sulfur injections: A contribution to resolve a policy dilemma? // Clim. Change. 2006. V. 77. N 3-4. P. 211-219.
9. Wigley T.M.L. A combined mitigation/geoengineering approach to climate stabilization // Science. 2006. V. 314. N 5798. P. 452-454.
10. Robock A., Oman L., Stenchikov G.L. Regional climate responses to geoengineering with tropical and Arctic SO2 injections // J. Geophys. Res. D. V. 113. N 16. P. 16101.
11. Елисеев А.В., Мохов И.И. Модельные оценки эффективности ослабления и предотвращения глобального потепления климата в зависимости от сценариев контролируемых аэрозольных эмиссий в стратосферу // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45. № 1 (в печати).
12. Гройсман П.Я. Региональные климатические воздействия вулканических извержений // Метеорол. и гидрол. 1985. № 4. C. 39-45.
13. Groisman P.Ya. Possible regional climate consequences of the Pinatubo eruption: an empirical approach // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. N 15. P. 1603-1606.
14. Trenberth K.E., Dai A. Effects of Mount Pinatubo volcanic eruption on the hydrological cycle as an analog of geoengineering // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. N 15. P. L15702.
15. Matthews H.D., Caldeira K. Transient climate-carbon simulations of planetary geoengineering // Proc. Nat. Acad. Sci. 2007. V. 104. N 24. P. 9949-9954.
16. Tilmes S., Muller R., Salawitch R. The sensitivity of polar ozone depletion to proposed geoengineering schemes // Science. 2008. V. 320. N 5880. P. 1201-1204.
17. Rasch P.J., Crutzen P.J., Coleman D.B. Exploring the geoengineering of climate using stratospheric sulfate aerosols: The role of particle size // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. N 2. P. L02809.
18. Елисеев А.В., Мохов И.И. Влияние вулканической активности на изменение климата последних нескольких веков: оценки с климатической моделью промежуточной сложности // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2008. Т. 44. № 6. С. 723-746.
19. Mokhov I.I., Eliseev A.V. Geoengineering efficiency: Preliminary assessment with a climate model of intermediate complexity // Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. WGNE-38 / J. Сote, ed. Geneva, World Climate Research Program, 2008. P. 07.21-07.22.
20. Bluth G.J.S., Doiron S.D., Schnetzler C.C., Krueger A.J., Walter L.S. Global tracking of the SO2 clouds from the June, 1991 Mount Pinatubo eruptions // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. N 2. P. 151-154.
21. Hansen J., Sato M., Nazarenko L., Ruedy R., Lacis A., Koch D., Tegen I., Hall T., Shindell D., Santer B., Stone P., Novakov T., Thomason L., Wang R., Wang Y., Jacob D., Hollandsworth S., Bishop L., Logan J., Thompson A., Stolarski R., Lean J., Willson R., Levitus S., Antonov J., Rayner N., Parker D., Christy J. Climate forcings in Goddard Institute for Space Studies SI2000 simulations // J. Geophys. Res. D. 2002. V. 107. N 18. P. 4347.
22. Кондратьев К.Я. От нано- до глобальных масштабов: свойства, процессы образования и последствия воздействий атмосферного аэрозоля. 7. Aэрозольное радиационное возмущающее воздействие и климат // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 7. C. 535-556.
23. Hansen J., Lacis A., Ruedy R., Sato M. Potential climate impact of Mount Pinatubo eruption // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. N 2. P. 215-218.
24. Smith S.J., Pitcher H., Wigley T.M.L. Global and regional anthropogenic sulfur dioxide emissions // Glob. Planet. Change. 2001. V. 29. N 1-2. P. 99-119.