- Изменение климата связано со множеством параметров - скорость таяния льдов, опреснение мирового океана и изменение его температуры, уровень углекислого и других газов в атмосфере и прочие параметры. Взаимосвязь между ними и определяет динамику климата. Но просчитать эту траекторию невозможно, так как система слишком сложная. Кроме того, существуют возмущения, которые эту систему выводят из нормального состояния, - говорит профессор кафедры теоретической и математической физики УрФУ Дмитрий Александров.
Физики поставили цель выявить, насколько сильно непредсказуемые факторы - так называемый "эффект бабочки" - влияют на динамику климата. Для этого они изучили существующие математические модели, добавили в них случайный фактор и показали, что необходимо, чтобы климат перешел от теплого к холодному (в работе ученые сосредоточились на плейстоцене - периоде, который начался 2,588 миллиона лет назад и закончился 11,7 тысячи лет назад).
- Так, две двумерные модели поясняют связь между средней глобальной температурой мирового океана и массой морского льда и взаимосвязь температуры и растительности. В первом варианте случайные факторы могут создавать колебания климата и стать причиной климатического хаоса. Во втором - изменение параметров (шум) с нарастающей интенсивностью может привести к постепенному снижению средней температуры и вызвать катастрофический сдвиг климатической системы к состоянию, когда Земля из покрытой растительностью превратится в снежный ком, - говорится в сообщении вуза.
Ученые сделали вывод, что для перемены климата вовсе необязательно дожидаться глобальной катастрофы, вроде падения большого метеорита, и выявили условия, которые могут вывести систему из равновесия.
Трехмерные модели, построенные исследователями, учитывают состояние континентального и морского льдов, среднюю температуру мирового океана, концентрацию углекислого газа в атмосфере, массу льдов, площадь антарктического континентального ледяного щита, параметры орбиты и наклон Земли.
Отмечено, что влияние всех переменных просчитать все равно нельзя. Поэтому физики взяли простые модели и сделали срез динамики изменения мира: если новое динамическое явление есть в простой модели, то оно содержится и в сложной.
Новые расчеты помогут полнее описывать состояние нынешнего климата. Модели полученных ситуаций ученые опубликовали в Physics Reports.
Справка "РГ"
"Эффект бабочки" - термин в естественных науках, он обозначает свойство некоторых хаотичных систем: незначительное влияние на систему может иметь большие и непредсказуемые последствия, в том числе и совершенно в другом месте. Автором выражения считается американский математик и метеоролог Эдвард Нортон Лоренц - один из основоположников теории хаоса. Суть эффекта он описывал так: бабочка, взмахивающая крыльями в Айове, может вызвать лавину эффектов, которые достигнут высшей точки в дождливый сезон в Индонезии.