Чувствительность климата является мерой того, насколько сильно наш климат реагирует на энергетический дисбаланс. Наиболее распространенным ее определением является изменение глобальной температуры при удвоении СО2 в атмосфере. Если бы не было обратной связи, чувствительность климата составляла бы около 1 ° C. Но мы знаем, что есть целый ряд обратных связей, как положительных, так и отрицательных. Так как же определить суммарную обратную связь? Эмпирическое решение состоит в том, чтобы наблюдать, как наш климат реагирует на изменения температуры. У нас есть спутниковые замеры радиационного баланса и данные измерений температуры поверхности. Вместе они должны дать нам представление о суммарной обратной связи.

В работе «Об определении климатических обратных связей по данным ERBE» (Lindzen et al 2009) предпринята попытка это сделать. Предметом рассмотрения являются температуры поверхности моря в тропиках (20 ° южной широты до 20 ° с.ш.) с 1986 по 2000 год. В частности, авторов интересуют периоды, когда изменение температуры было больше, чем на 0,2 ° С, они отмечены красным и синим цветом (рис. 1).

Рис.1: Температура поверхности моря между 20 ° южной широты и 20 ° северной  широты по месяцам. Периоды изменения температуры больше чем на 0,2 ° C отмечены красным и синим ( Lindsen et al 2009).

Авторы также проанализировали данные спутниковых измерений исходящего от Земли излучения в течение этих периодов. При том, что краткосрочные температуры поверхности моря в тропиках в значительной степени обусловлены Эль-Ниньо-Южной осцилляцией, изменение исходящего излучения дает представление о том, как климат реагирует на изменение температуры. Их анализ показал, что когда становится теплее, увеличивается и поток излучения, исходящего от планеты в космос. Они пришли к выводу, что суммарная обратная связь является отрицательной и наша планета имеет низкую чувствительность климата, около 0,5 ° С.

Однако, в ответе на этот документ, «Отношения между температурами морской поверхности в тропиках и излучением верхних слоев атмосферы» (Trenberth et al 2010),  выявлен ряд недостатков в анализе Линдзена. Оказалось, что низкий результат чувствительности климата в значительной степени зависит от выбора начальной и конечной точек периода, который они анализируют. Небольшие изменения в этом выборе полностью изменяют результат. По существу, можно настроить начальную и конечную точки, чтобы получить такую величину обратной связи, какую вам хочется.

Рис. 2: Интервалы роста (красный) и понижения (синий) тропических температур поверхности моря SST (20 ° с.ш. - 20 ° С), используемые Lindzen et al 2009 (темные маркеры) и предлагаемый альтернативный выбор по объективному критерию (пустые маркеры) (Trenberth et al 2010).

Другим серьезным недостатком в анализе Линдзена является то, что он пытается вычислить глобальную чувствительность климата исходя из тропических данных. Тропики не замкнутая система – есть большой энергообмен между тропиками и субтропиками. Для правильного расчета глобальной чувствительности климата  нужны глобальные наблюдения.

Это подтверждается другой статье, опубликованной в начале мая (Murphy 2010). В ней содержится вывод, что небольшие изменения в переносе тепла между тропиками и субтропиками могут сделать тропический сигнал неразличимым. Делается вывод, что чувствительность климата должны быть рассчитана исходя из глобальных данных.

Кроме того, в статье, опубликованной на прошлой неделе, воспроизводится анализ  Линдзена и др. 2009 года и сравнивается с результатом, полученным с использованием данных почти по всему миру (Chung et al 2010). Последний указывает на суммарную положительную обратную связь, и авторы приходят к выводу, что тропический океан не является адекватной областью для определения глобальной чувствительности климата.

Для полноты понимания климата необходимо принимать во внимание весь объем данных. В вопросе чувствительности климата и спутниковых данных требуются глобальные данные, а не только данные по тропикам. Если же взглянуть на вопрос шире, единичный документ также следует рассматривать в контексте всей совокупности рецензируемых научных исследований. Множество работ на основе данных из разных периодов в истории Земли независимо и эмпирически сходятся на согласованном ответе - чувствительность климата составляет около 3 ° C  и подразумевает суммарную положительную обратную связь.

Автор ответа John Cook. Последнее обновление 26 июня 2010 года.