Підвищення рівня парникових газів в атмосфері до еквівалента 1300 частин CO2 на мільйон і більше - малоймовірний, але можливий сценарій в XXII столітті - може призвести до дестабілізації і руйнування слоїсто-кучевих хмар над океаном. Це, у свою чергу, може стати причиною ще більшого потепління океану приблизно на вісім градусів Цельсія, говориться в дослідженні, опублікованому в журналі.
Поточний рівень CO2 в атмосфері становить близько 410 частин на мільйон за обсягом і продовжує підвищуватися в міру зростання викидів через діяльність людини. Теоретично, якщо людство продовжить викидати вуглекислий газ в атмосферу в нинішніх обсягах (близько 37 мільярдів тонн на рік), не знижуючи їх, в XXII столітті концентрація CO2 може перевищити 1200-1300 ppm.
Тапіо Шнайдер (Tapio Schneider) з Лабораторії реактивного руху NASA і його колеги вирішили з'ясувати, як у процесі зміни клімату себе поведуть слоїсто-кучеві хмари, які покривають приблизно 20 відсотків площі океану в низьких широтах. Ці хмари відіграють істотну роль у формуванні земного клімату, відображаючи сонячні промені, але дозвіл сучасних глобальних кліматичних моделей не дозволяє якісно моделювати їх формування і динаміку в глобальних масштабах.
Щоб обійти цю проблему, група Шнайдера побудувала невелику модель ділянки атмосфери над океаном в субтропіках методом великих вихорів. Моделювання показало, що при перевищенні порогу концентрації парникових газів в 1300 ppm CO2-еквівалента хмари починають руйнуватися, перетворюючись на кучеві, і зникають, що призводить до різкого зростання поверхневої температури океану на вісім градусів. Знову хмари виникають тільки після зниження концентрації істотно нижче цього порогу до доіндустріальних рівнів (приблизно 300 частин на мільйон). Вуглекислий газ, на думку вчених, буде заважати перенесенню тепла від верхніх шарів хмар, що знизить перепад температур між верхніми і нижніми шарами і, як наслідок, швидкість «перемішування» хмар. Стандартні глобальні кліматичні моделі не демонструють цей ефект при концентраціях аж до 9 тисяч частин на мільйон.
Автори дослідження зазначають, що їхні припущення також можуть допомогти пояснити палеокліматичну загадку еоцену, коли приблизно 50 мільйонів років тому Арктика була вільною від льоду: існуючі кліматичні моделі вказують, що для таких температур необхідна концентрація CO2 більше чотирьох тисяч частин на мільйон, або приблизно в два рази вище, ніж оціночна концентрація в той період за палеокліматичними даними. Якщо гіпотеза вчених про зникнення хмар вірна, то це може пояснити різке потепління і при більш низькій концентрації вуглекислого газу.