Согласно сводному отчету Национального управления океанических и атмосферных исследований США [3], с 1880 года глобальная средняя приземная температура воздуха (SGAT) увеличивалась каждые 10 лет примерно на 0,07℃, но к концу 20-го века рост SPTV показатель достиг значения 0,17℃ за десятилетие, то есть увеличился вдвое. С начала промышленной революции (~1850 г.) из-за сжигания ископаемого топлива уровень CO в атмосфере постоянно повышался и к 2019 г. достиг 0,041% [5]. Имея АЧХ и учитывая изменение параметра xn, можно в первом приближении определить изменение ВРП, вызванное отклонением климатического параметра xn от его многолетнего показателя x(0)n: Q x ( )n x Sn n.
Достаточно широкий диапазон изменения параметра α, а значит, и межмодельные различия в реакции ЗКС на внешнее радиационное воздействие, обусловлены, главным образом, особенностями каждой модели в части воспроизведения обратных связей в ЗКС, поскольку параметром является обратный коэффициенту чувствительности 1/ F2 T2eq и имеющий размерность Вт/м ⁄℃, характеризует обратную связь в ЗКС [33].
Исследование влияния изменения климата на экономиче- ские системы. Для оценки влияния изменения климата на мировую
Результаты анализа показали, что все 11 отраслей экономики имеют статистически значимую чувствительность к изменчивости (вариациям) рассматриваемых климатических параметров, а общий валовой внутренний продукт всех 11 отраслей экономики США изменился на миллиарды долларов США. . в ценах 2008 года) под влиянием колебаний (в течение суток) климатических параметров. Таким образом, временное изменение h является результатом действия детерминированного фактора (параметр ), который описывает тренд значения уровня моря ht в среднем по всему набору реализаций, и случайных факторов, агрегированных, описываемых вторым членом уравнение (2). 3) Калибровка модели, выполненная с использованием данных МГЭИК, была сделана таким образом, чтобы параметры модели представляли 95% процентилей. В качестве стоимостной меры риска принимается так называемая «ценность риска» (VaR), указывающая на величину потерь, которая не будет превышена с заданной доверительной вероятностью p (например, 95%).
Используя данные об инфраструктуре г. В Санкт-Петербурге и результатах прогноза социально-экономического развития города до 2100 г. [41, 42] следующие значения VaR (95 %), ES (5 %) и среднегодовых потерь (в ценах 2007 г.) были получены нами за 2050 г./.
Используя уравнение Клаузиуса-Клапейрона, можно показать, что повышение температуры воздуха на 1°С приводит к увеличению содержания H2O в атмосфере примерно на 7% [45]. В ответ на удвоение содержания CO2 в атмосфере соответствующий базовый коэффициент равновесной чувствительности климата составляет α0 ~0,3 К/(Вт/м2), а изменение равновесного SPTH – T0 1,10C. С введенным коэффициентом f выражение для равновесной чувствительности климата в замкнутой системе запишется следующим образом: T2eq G T0, где.
Анализ вариационного уравнения T2eqG2T0 f , полученного из выражения равновесной чувствительности климата, показывает, что существует нелинейная (квадратичная) связь между неопределенностью реакции ЭКС на радиационное воздействие и зависимостями обратных связей [ 33]. Здесь T и TD — глобально усредненные температурные аномалии, описывающие состояние верхнего и нижнего слоев соответственно, C и CD — эффективные теплоемкости этих слоев; γ – параметр, характеризующий поглощение тепла глубиной океана; F ts( ) – случайное радиационное воздействие, представляющее собой аддитивный белый гауссов шум с нулевым средним F ts( ) 0 и корреляционной функцией F t F ts( ) (s ) 2Ds ( ), где δ – дельта-функция .
Геоинжиниринг как проблема оптимального управления
Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change // University Press. Overview of CMIP5 and experimental design // Bulletin of the American Meteorological Society. Optimal control of aerosol emissions into the stratosphere for stabilization of the Earth's climate // Atmospheric and oceanic physics.
Assessment of the impact of thermal inertia and feedbacks in the atmosphere-ocean system on global surface air temperature variability // Atmospheric and oceanic physics. Estimated impacts of climate change on meridional eddy moisture transport in the atmosphere // Applied Sciences. Assessment of uncertainty in climate trends of surface air temperature in relation to the internal dynamics of the atmosphere // Doklady Earth Sciences.
Soldatenko S., Yusupov R., Colman R Cybernetic approach to the problem of interaction between nature and human society in the context of unprecedented climate change. The developed structure of the cybernetic system of the “climate economy” is presented, the weaknesses of the global governing bodies are analyzed, and the main causes of the uncertainties in assessing climate change and the economic damage caused by this change are discussed. Climate policy decisions are made under uncertainty due to the ambiguity of estimates of future climate, which in turn results from an insufficiently adequate description of the feedback in the climate system models.
Using low-parametric models of the Earth's climate system, the influence of the system's feedbacks on tangible inter-model differences of climate change estimates obtained using modern climate models of a high degree of complexity is illustrated. Since the climate adaptation measures proposed by experts are not the fight with causes, but the fight with the consequences, we see geoengineering as a radical adaptation strategy. In this paper, an example of the formulation and solution of the optimization problem for stabilizing the Earth's climate through the injection of finely dispersed sulfate aerosol into the stratosphere is presented.
Colman Robert — Ph.D., Head of Division, Climatic Research Division, Australian Bureau of Meteorology; Expert, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Co-Chair, Australian Climate Change Science Program, Member of the National Climate Council. Research interests: global climate modeling, climate change and variability, climate feedbacks, climate sensitivity, regional climate projection, analysis and validation of climate models. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
Estimating the influence of thermal inertia and feedback in the atmosphere-ocean system on the variability of the global surface air temperature. Assessment of the macroeconomic consequences of climate change in the Russian Federation for the period up to 2030 and further perspective.