Тропічні низькі хмари зникають — і це може прискорити глобальне потепління швидше, ніж прогнозують моделі

Тропічні низькі хмари над Тихим океаном зменшуються в площі та відбивній здатності в міру зростання CO₂ і потепління поверхні океану (SST), створюючи потужний позитивний зворотний зв'язок, який посилює глобальне потепління. Супутникові дані та моделювання тепер свідчать, що цей зворотний зв'язок є сильнішим, ніж прогнозувала більшість кліматичних моделей, що підвищує оцінки чутливості клімату та передбачає швидше потепління в майбутньому, ніж очікувалося раніше.

Низька хмарність зменшується з потеплінням

З середини 2003 до середини 2024 року супутникові спостереження зафіксували глобальне зменшення кількості низьких хмар, що збільшило поглинання сонячної радіації на +0,22 ± 0,07 Вт м⁻² за десятиліття, прискорюючи енергетичний дисбаланс Землі за цей період . Ця тенденція особливо помітна над тропічними та субтропічними океанами, особливо в регіонах пасатних стратокумулусів Тихого океану .

Зменшення площі низьких хмар або їх оптичної товщини дозволяє більшій кількості сонячного світла досягати поверхні океану, що додатково нагріває воду, а це, в свою чергу, ще більше зменшує кількість низьких хмар — утворюється замкнене коло . Цей механізм визначено як одну з першопричин значного розкиду в оцінках рівноважної кліматичної чутливості (ECS) між різними кліматичними моделями .

Нові докази: зворотний зв'язок сильніший, ніж у моделях

Дослідження 2025 року, опубліковане в Nature Communications, використало реальні супутникові дані для визначення зворотного зв'язку тропічних морських низьких хмар і дійшло висновку, що він значно сильніший, ніж середні прогнози поточних кліматичних моделей . Це означає, що кліматична система більш чутлива до впливу парникових газів, ніж показує середня модель .

Дослідники з Гонконзького університету науки та техніки (HKUST) розробили вдосконалений метод і виявили, що тропічний хмарний зворотний зв'язок може посилювати парниковий ефект на 71% більше, ніж попередні оцінки [6, 25]. Їхні результати, опубліковані в Nature Communications, вказують на низькі хмари морського прикордонного шару як на особливо потужний підсилювач . Дослідження також виключило можливість того, що тропічні низькі хмари можуть мати охолоджувальний ефект, який компенсує потепління .

Структура потепління впливає на реакцію хмар

Сила зворотного зв'язку низьких хмар залежить від того, де саме нагрівається поверхня океану. Концепція "тепліше — вище" показує, що просторові структури підвищення SST викликають зміни в тропічній хмарності та висоті хмар, які, в свою чергу, визначають величину зворотного зв'язку .

Спостережувана структура потепління за останні десятиліття — із сильнішим потеплінням у західній частині Тихого океану та слабшим у східній — історично дещо стримувала зворотний зв'язок низьких хмар [1, 8]. Однак кліматичні моделі прогнозують, що до кінця століття ця структура зміститься в бік більшого потепління в східній частині, що, ймовірно, посилить зворотний зв'язок .

Наслідки для прогнозів глобального потепління

Вища кліматична чутливість

Оновлені емерджентні обмеження з використанням останніх даних дають тимчасову кліматичну реакцію (TCR) близько 1,81 K (дуже ймовірний діапазон 1,28–2,33 K), що є невеликим збільшенням порівняно з оцінками до 2019 року . Деякі аналізи припускають, що кліматична чутливість (потепління при подвоєнні CO₂) може бути ближчою до 4,5°C, а не до загальноприйнятого діапазону 2,5–3°C .

Прискорений енергетичний дисбаланс

Спостережуване зниження альбедо низьких хмар сприяло рекордному енергетичному дисбалансу Землі, який досяг історичного максимуму у 2023 році [9, 12]. Скорочення низької хмарності пояснює приблизно 70% нещодавньої тенденції енергетичного дисбалансу .

Зменшення маскувального ефекту аерозолів посилює вплив

Різке зниження викидів сірчистих аерозолів від світового судноплавства після 2020 року, спричинене регулюванням Міжнародної морської організації, додатково знизило відбивну здатність низьких хмар над Тихим та Атлантичним океанами, посилюючи потепління . Цей ефект "чистішого повітря" частково відповідає за стрибок глобальних температур у 2023–2024 роках .

Ускладнювальний фактор: історичне збільшення хмарності

Дослідження за липень 2026 року показало, що тропічна низька хмарність насправді збільшувалася приблизно на 0,18% за десятиліття з 1979 по 2025 рік, що свідчить про те, що історична реакція хмар частково стримувала потепління за останні ~47 років . Це збільшення відбулося переважно за рахунок стратокумулусних хмар, які особливо ефективно відбивають сонячне світло, створюючи охолоджувальний ефект, оцінений приблизно в −0,79 Вт м⁻² K⁻¹ . Однак кліматичні моделі послідовно показують, що цей захисний ефект зміниться на протилежний і послабшає при подальшому потеплінні, а зворотний зв'язок низьких хмар стане більш позитивним у майбутньому .

Рекордні глобальні температури вже спостерігаються

2023 та 2024 роки стали найтеплішими за всю історію спостережень, причому 2024 рік став першим календарним роком, коли температура перевищила доіндустріальний рівень більш ніж на 1,5°C [11, 14]. Останні 11 років були 11 найтеплішими за всю історію спостережень .

Підсумок

Докази переконливо сходяться на тому, що втрата тропічних низьких хмар є головним підсилювачем глобального потепління. Супутникові дані вже показують помітне зниження кількості та альбедо низьких хмар, а спостережні обмеження вказують на те, що зворотний зв'язок перебуває на верхній межі модельних діапазонів. Це підвищує центральну оцінку кліматичної чутливості та свідчить про те, що майбутнє потепління може бути швидшим, ніж середній прогноз моделей CMIP6 — якщо не буде досягнуто глибокого та швидкого скорочення викидів. Основними невизначеностями залишаються точна величина зворотного зв'язку та те, як зміна структур потепління SST модулюватиме його в наступні десятиліття.