В последнее десятилетие в окраинных морях Японии часто наблюдались экстремально высокие температуры поверхности моря (ТПМ). Новое исследование, проведенное исследователями Национального института экологических исследований (NIES), показало, что увеличение частоты экстремальных явлений потепления океана с 2000-х годов связано с глобальным потеплением из-за индустриализации.

По данным Японского метеорологического агентства (JMA), в августе 2020 года в южной части Японии и в северо-западной части Тихого океана наблюдались беспрецедентно высокие ТПМ. Недавнее исследование, опубликованное в январе 2021 года, показало, что рекордно высокое ТПМ в северо-западной части Тихого океана, наблюдавшееся в августе 2020 года, нельзя ожидать без антропогенных изменений климата.

С тех пор JMA снова объявило, что рекордно высокие ТПМ наблюдались вблизи Японии в июле и октябре 2021 года и с июня по август 2022 года, но остается неясным, в какой степени изменение климата изменило вероятность возникновения этих региональных явлений экстремального потепления.

«Воздействие глобального потепления неодинаково, а скорее показывает региональные и сезонные различия», — сказал соавтор Хидео Сиогама, глава отдела оценки рисков системы Земли в Отделе системы Земли, NIES.

«Всесторонний анализ региональных SST за длительный период может дать количественное представление о том, насколько состояние океана вблизи Японии было и будет затронуто глобальным потеплением. Это лучше информирует политиков для планирования стратегий смягчения последствий изменения климата и адаптации».

В статье, опубликованной сегодня в Geophysical Research Letters, рассматривается вклад глобального потепления в дискретные ежемесячные явления экстремального потепления океана в окраинных морях Японии, которые в доиндустриальную эпоху могли происходить реже, чем раз в 20 лет. Группа климатических исследований в NIES сосредоточилась на десяти районах мониторинга, оперативно используемых JMA, включая Японское море, Восточно-Китайское море, острова Окинава, восток Тайваня и тихоокеанское побережье Японии.

Ученые подтвердили, что наблюдаемые изменения ТПМ с 1982 по 2021 год хорошо воспроизводятся 24 климатическими моделями, участвующими в шестой фазе проекта взаимного сравнения совмещенных моделей (CMIP6), за исключением региона к востоку от Хоккайдо. Затем в девяти районах мониторинга были выявлены явления экстремального потепления океана, чтобы выявить вклад в них изменения климата.

Экстремальное потепление океана и изменение климата

«В нынешних климатических условиях каждое экстремальное потепление океана связано с глобальным потеплением», — сказал ведущий автор Мития Хаяши, научный сотрудник NIES. Ученые оценили частоту возникновения каждого события в нынешних и доиндустриальных климатических условиях с января 1982 года по июль 2022 года на основе климатических моделей CMIP6.

«Мы обнаружили, что вероятность возникновения почти всех событий экстремального потепления океана уже как минимум удвоилась с 2000-х годов по сравнению с доиндустриальной эпохой. В крупных случаях она увеличилась более чем в десять раз с середины 2010-х годов, особенно на юге Японии».

Например, в июле 2022 г. были выявлены аномально высокие ТПМ, наблюдаемые в пяти районах мониторинга, включая Японское море (районы 1, 3), Восточно-Китайское море (районы 5, 8) и к югу от Окинавы вблизи Тайваня (район 10). как экстремальное потепление океана.

Обновленные результаты, основанные на предварительных данных, полученных с сайта БРБД НЕАР-ГСНО 15 сентября 2022 г. (не вошедших в опубликованную статью), показывают, что в августе 2022 г. события также идентифицированы в шести районах мониторинга южнее 35° Север: Восточно-Китайское море (районы 5, 8), к югу и востоку от Окинавы (районы 10, 9), юго-восток Канто (район 7) и моря у берегов Сикоку и Токай (район 6).

«По нашим оценкам, во всех этих идентифицированных событиях в июле и августе 2022 года частота возникновения увеличивается как минимум вдвое из-за изменения климата и более чем в десять раз для событий на юге от 35 ° северной широты, за исключением севера Восточного Китая. Море, — заявил Хаяши.

«Влияние изменения климата на экстремальное потепление океана в северной Японии стало проявляться относительно поздно по сравнению с южной Японией», — отметил Сиогама.

Увеличение глобальных выбросов аэрозолей до 1980-х годов имеет тенденцию к охлаждению поверхности Земли, что более существенно в северной части Тихого океана, особенно вблизи северной Японии, из-за крупномасштабных изменений атмосферной циркуляции. Кроме того, естественная изменчивость ТПМ от года к году велика в северной Японии, поэтому сигнал глобального потепления был менее заметен, чем в южной Японии.

Поскольку в последние десятилетия глобальные выбросы аэрозолей сократились, охлаждающий эффект становится менее доминирующим по сравнению с антропогенным потеплением парниковых газов. «Наше исследование показывает, — продолжил Шиогама, — что вклад изменения климата в экстремальные температуры ТПМ уже был заметен помимо естественной изменчивости даже в северной Японии при нынешних климатических условиях».

Как насчет условий океана, ожидаемых в будущем? Далее исследователи сравнили вероятности превышения месячных рекордно высоких значений SST вокруг Японии при различных уровнях глобального потепления от 0°C до 2°C, используя результаты 24 климатических моделей CMIP6 с 1901 по 2100 год.

«После того, как глобальное потепление достигнет 2 ° C, ожидается, что во всех девяти районах мониторинга ТПМ будут теплее, чем самые высокие уровни в прошлом, по крайней мере, каждые два года», — сказал Томоо Огура, соавтор и глава отдела моделирования и анализа климата. в отделе систем Земли, NIES. Он добавил: «Ограничение глобального потепления ниже 1,5 ° C необходимо для того, чтобы рекордно теплые условия в окраинных морях Японии не стали новым нормальным климатом».

Количественный анализ ТПМ вокруг Японии показывает, что изменение климата уже стало основным фактором большинства рекордно высоких ТПМ в последние годы. «В будущем необходимо изучить динамику каждого явления экстремального потепления, принимая во внимание долгосрочное изменение климата и естественную изменчивость от года к году», — отметил Хаяши.

«Тем не менее, мы ожидаем, что наши статистические результаты, основанные на последних климатических моделях, помогут реализовать меры по адаптации и смягчению последствий изменения климата».