Климатические модели преувеличивают влияние парниковых газов на недавние межполушарные температурные шаблоны и тропический климат

Почему важно равновесие между Севером и Югом

Мы склонны воспринимать глобальное потепление как одну величину, например среднюю температуру планеты. Но то, где именно происходит потепление, иногда не менее важно, чем его общий масштаб. В этом исследовании рассматривается разница температур между Северным и Южным полушариями над океанами и задаётся простой вопрос: отражают ли лучшие современные климатические модели то, что действительно происходило с 1950‑х годов? Ответ — нет, и это несоответствие имеет важные последствия для прогнозов тропических осадков и будущих изменений климата.

В реальном мире — другая картина

Ключевая величина в этой работе — межполушарный тепловой контраст, определяемый как средняя температура поверхности моря в северных океанах минус такая же средняя в южных океанах. Наблюдения с 1950 года показывают, что этот контраст слегка снизился: океаны Южного полушария прогрелись больше, чем в северном. Одновременно изменилась схема тропических ветров и осадков в направлении, соответствующем этому смещению потепления в пользу юга. Однако при анализе более чем 500 симуляций из более чем 50 современных климатических моделей авторы обнаружили обратную картину. В моделях северные океаны нагреваются быстрее южных, что приводит к постоянно растущему контрасту, который почти не встречается в реальных наблюдениях.

Парниковые газы против мельчайших частиц

Чтобы понять, почему модели расходятся с наблюдениями, исследователи раздельно оценили роли разных антропогенных и естественных влияний. Они проанализировали специальные эксперименты моделирования климата, в которых варьировались либо только парниковые газы, либо только антропогенные аэрозоли, либо только естественные факторы, такие как вулканы и изменения солнечной активности. С помощью статистических методов они показали, что в реальном мире недавняя эволюция север–юг температур над океанами в основном управляется аэрозолями и естественными форсированиями. Аэрозоли, в основном эмитируемые в Северном полушарии, охлаждают воздух над этими океанами, препятствуя тому, чтобы северные воды нагревались быстрее южных. Крупные вулканические извержения дополнительно усиливают периоды охлаждения. В моделях же многолетняя тенденция в межполушарной разности определяется в основном парниковыми газами, а роль аэрозолей в качестве компенсирующего фактора оказывается слабее.

Как взаимодействуют ветры, испарение и тёплое море

Центральный физический механизм, лежащий в основе этого расхождения, связан со связью между поверхностными ветрами, испарением и температурой поверхности моря. Когда ветры над океаном усиливаются, испарение увеличивается, что отводит тепло и обычно охлаждает поверхность; при ослаблении ветра происходит обратное, и воды могут сильнее нагреваться. Эта обратная связь «ветер–испарение–SST» усиливает любое начальное неравенство в нагреве между полушариями. В симуляциях с только парниковыми газами модели создают изменения поверхностных ветров, которые систематически благоприятствуют дополнительному потеплению северных океанов по сравнению с южными. Наблюдения дают более сложную картину: изменения, вызванные аэрозолями, и естественная изменчивость формируют иные схемы ветров и температур, которые не соответствуют моделированному преобладанию потепления на севере.

Что это говорит о чувствительности моделей

Команда также изучила, как эта проблема связана с общей чувствительностью климатических моделей — насколько сильнее они нагреваются при заданном увеличении парниковых газов. Модели с более высокой равновесной климатической чувствительностью склонны демонстрировать более сильное и неверное потепление северных океанов относительно южных. Вместе с тем модели гораздо лучше воспроизводят медленные многодесятилетние колебания межполушарного температурного контраста, которые, по-видимому, в значительной степени формируются аэрозолями и естественными форсированиями. Воспользовавшись этим частичным успехом, авторы использовали наблюдаемую изменчивость, чтобы сузить оценки того, насколько сильно аэрозоли охлаждают планету через воздействие на облака, уменьшив неопределённость по сравнению с последними международными оценками.

Последствия для будущих осадков в тропиках

Баланс потепления между полушариями влияет на смещение тропического пояса осадков — зоны сильных осадков, питающей муссоны и влияющей на формирование ураганов. Поскольку многие модели преувеличивают потепление Северного полушария, они также склонны прогнозировать более сильный сдвиг этой полосы осадков к северу, чем это следует из наблюдений. При сравнении будущих проекций моделей с высокой и низкой климатической чувствительностью исследователи обнаружили, что модели с меньшей чувствительностью — те, которые лучше согласуются с наблюдаемой межполушарной картиной — дают более умеренный северный сдвиг тропических осадков. Проще говоря, это исследование указывает на то, что некоторые из самых экстремальных прогнозов моделей о том, насколько далеко сдвинутся тропические полосы дождей и насколько резко одни регионы станут суше или влажнее, могут быть преувеличены, если они опираются на модели, которые завышают влияние парниковых газов на потепление северных океанов.

Цитирование: He, C., Clement, A.C., Cane, M.A. et al. Climate models exaggerate greenhouse gas impact on recent interhemispheric temperature patterns and tropical climate. Nat Commun 17, 3265 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69783-5

Ключевые слова: межполушарный температурный контраст, аэрозоли и климат, смещения тропических осадков, систематические ошибки климатических моделей, потепление поверхности океана