Климатология — это самое значимое научное сотрудничество в истории. Эта серия статей журнала Quanta Magazine знакомит вас с основами климатологии — от квантовых эффектов до древних теплиц, от математических расчётов переломных моментов до смелости климатических моделей.
Автор: ХАННА УОТЕРС
У большинства из нас при слове “климат” сразу же возникают мысли о таянии льдов, повышении уровня моря, лесных пожарах и надвигающихся штормах. Однако в ходе работы над решением этой насущной проблемы ученые открыли гораздо больше: фундаментальное понимание того, как работает климат Земли.
Климатологи — физики, биологи, геологи, химики и другие — регулярно расширяют наши знания о том, как горные породы, атмосфера, океаны и биосфера вместе влияют на климат Земли: планетарную систему, включающую погоду, времена года и, да, средние глобальные температуры, которые формируют фон для нашей жизни и все больше влияют на ее развитие. с ними.
Я нахожу это понимание того, как устроена наша планета, интересным и даже удивительным. Но такие открытия часто замалчиваются в новостных сообщениях об изменении климата. Это имеет смысл: когда лесной пожар подбирается к домам людей, нет смысла описывать, как квантовая механика молекул углекислого газа влияет на условия засухи, которые приводят к тому, что такие пожары разгораются более интенсивно. Когда мы объясняем экономику солнечной энергетики или улавливания углерода, может показаться, что уместно также описать, как системы Земли улавливают энергию Солнца или накапливают углерод глубоко в недрах планеты. И когда мы объявляем о последних прогнозах, основанных на климатических моделях Организации Объединенных Наций, часто не хватает времени для изучения лежащей в их основе математики, которая может предложить прогнозы, которые являются как апокалиптическими, так и неопределенными.
Климатологи постоянно получают информацию о том, как устроена Земля, начиная с уровня молекулы или клетки и заканчивая всей планетой в масштабах целой эпохи. И все же у нас так мало возможностей оценить это по достоинству. Это одна из целей нашего нового специального выпуска, посвященного науке о климате, — отвлечься от ужасающих последствий изменения климата и воспользоваться моментом, чтобы оценить идеи, которые появляются в результате его изучения.
Фундаментальная наука о нашем климате не просто интересна; это контекст, в котором мы можем понять происходящие в настоящее время изменения. Если вы понимаете, как разрабатывались климатические модели и как они работают, вы вооружены знаниями, которые помогут разобраться с политическими нападками на их предсказания. Если вы поймете глубинные процессы нашего углеродного цикла и все варианты развития Земли, которые существовали до нас, вы сможете лучше оценить климат, в котором нам приходится жить сегодня, и понять его чувствительность к воздействию парниковых газов. Если вы понимаете, как молекула может улавливать тепло, то сможете осознать важность сокращения количества этих молекул в атмосфере.
Мы надеемся, что вам понравится специальный выпуск. И это не будет концом квантовстатьи на эту тему. Мы продолжим освещать фундаментальную науку о климате, чтобы дополнить работу наших коллег из средств массовой информации, которые освещают политику в этой области, ее последствия и решения. Мы хотим рассказать вам о фундаментальных процессах, которые лежат в основе мира, в который мы все вступаем.