Между радиационным воздействием (которое при равновесии прямо пропорционально изменению температуры поверхности) и ростом СО2 в атмосфере действует логарифмическое соотношение. Следует заметить, что в настоящее время ситуация не является равновесной, поскольку существует планетарный энергетический дисбаланс, и нас еще ожидает дальнейшее потепление от углерода, который мы уже выбросили в атмосферу. Таким образом, оценки потепления от СО2 будут заниженными без учета этого потепления "в трубе".

Логарифмическое соотношение означает, что каждое удвоение СО2 в атмосфере будет давать одинаковое потепление у поверхности Земли. Таким образом, если, к примеру, увеличение атмосферного СО2 с 560 до 1120 объемных частей на миллион (ppmv) займет столько же времени, сколько потребовалось для роста с 280 до 560 ppmv, то связанное с этим потепление у поверхности Земли будет примерно линейным. Тогда возникает вопрос, насколько быстрого роста СО2 в действительности можно ожидать в предстоящие сто лет?

Насколько быстро будет расти СО2 в атмосфере?

Для ответа на этот вопрос IPCC рассматривает несколько сценариев антропогенной эмиссии. Сценарий A1F1 предполагает высокий экономический рост при сохранении сильной зависимости от ископаемого топлива до конца столетия. Сценарий B1 предполагает, что в течение столетия в основном произойдет переход от ископаемого топлива к альтернативным и возобновляемым источникам энергии. Прогнозируемые уровни CO2 для этих сценариев представлены на рис. 1.

Рис. 1 Атмосферные концентрации СО2 в Мауна Лоа с 1958 по 2008 годы (пунктирная черная линия) и прогнозируемые концентрации согласно шести сценариям IPCC (сплошные цветные линии). (IPCC Data Distribution Centre)

Можно видеть, что при "делах как обычно", без решительных шагов в сторону отказа от ископаемого топлива и ограничения эмиссии парниковых газов, мы, вероятно, достигнем к 2100 году концентрации атмосферного СО2 850-950 ppmv. Таким образом, первое удвоение  концентрации СО2, с 280 до 560 ppmv займет примерно 200 лет (с 1850 по 1950 г.), а второе удвоение до 1120 ppmv потребует лишь около 70 лет. Это приведет к ускоренному, а не линейному, потеплению. При сценариях А2 и A1F1 IPCC прогнозирует в 2095 году глобальные температуры на 2,0-6,4°C выше уровня 1990 года (2,6-7,0°C выше доиндустриальных значений) с наиболее вероятной оценкой 3,4 и 4,0°C (4,0 и 4,6°C выше доиндустриальных значений поверхностных температур соответственно).

Рис. 2 Прогноз глобальных поверхностных температур для сценариев IPCC. Тени соответствуют диапазону  ±1 стандартное отклонение для годовых средних значений каждой модели. Оранжевая линия – постоянная СО2 на уровне 2000 года. Серые полосы справа показывают наиболее вероятную оценку (сплошная линия в каждой полосе) и вероятный диапазон. (Источник: IPCC)

 Жизнь с ускорением

Некоторые скептики заявляют, что эти прогнозируемые величины потепления не проявляются в изменениях поверхностной температуры за последнее десятилетие. Но существует много краткосрочных факторов, способных скрыть долгосрочное потепление из-за роста атмосферного СО2. Поэтому если мы хотим знать, насколько реалистичны прогнозы IPCC, нам следует рассмотреть не "шумные" краткосрочные температурные данные, а данные роста атмосферного СО2.

Из этих данных легко видеть, что наблюдаемая в последние годы эмиссия СО2 близка к сценарию худшего случая A1F1 или превышает его.

Рис. 3: Наблюдаемая глобальная эмиссия СО2 от сжигания ископаемого топлива и производства цемента в сравнении со сценариями IPCC. Цветная область соответствует диапазону всех сценариев IPCC (Copenhagen Diagnosis).

Что впереди?

Итак, при продолжении сценария "дела как обычно" мы можем ожидать ускорения роста СО2, более чем достаточного для компенсации логарифмического соотношения с температурой, и ускорения роста поверхностной температуры. Заявления о линейном росте температуры игнорируют тот факт, что при "делах как обычно" мы удвоим текущую концентрацию СО2 (с 390 до 780 ppmv) за 60-80 лет, а ведь за 150 лет мы еще даже не приблизились к удвоению доиндустриальной концентрации (280 ppmv). Такой экспоненциальный рост СО2 обгонит логарифмическое соотношение с поверхностной температурой и ускорит глобальное потепление, если только мы не предпримем серьезных шагов по ограничению эмиссии парниковых газов. На деле чтобы продолжить нынешний темп потепления в 21 столетии мы должны достичь сценария IPCC B1 – перехода от ископаемого топлива к альтернативным и возобновляемым источникам энергии.

Автор ответа dana 1981. Последнее обновление 28 января 2011 года.