Солнечный свет проникает внутрь, отражается и излучает энергию наружу. Это фундаментальный энергетический баланс нашей планеты. Если облака, океаны, ледяные шапки и поверхность суши Земли посылают обратно в космос столько энергии, сколько солнце светит на нас, тогда наша планета поддерживает равновесие.

Но на протяжении десятилетий эта система была разбалансирована. Солнечный свет продолжает поступать, а Земля не выделяет достаточно, ни в виде отраженного солнечного излучения, ни в виде испускаемого инфракрасного излучения. Дополнительное тепло, удерживаемое вокруг нашего земного шара, около 90% которого хранится в океане, добавляет энергии в мировые климатические системы и проявляется во многих отношениях: повышение температуры, повышение уровня моря, наводнения, засухи, более сильные метели и ураганы, и более смертоносные экстремальные явления.

В то время как климатологи на протяжении полувека предупреждали, что это было неизбежным результатом добавления слишком большого количества углекислого газа в атмосферу, так называемые отрицатели климата продолжали предполагать, что наблюдаемые изменения могут быть случайностью — просто естественными вариациями.

«До сих пор ученые считали, что из-за короткого периода наблюдений мы не можем сделать вывод, вызвано ли увеличение дисбаланса человеческим фактором или климатическим «шумом», — сказал Шив Приям Рагхураман, аспирант в области атмосферных и океанических наук (AOS) в Принстоне. «Наше исследование показывает, что даже с учетом данных наблюдений почти невозможно добиться такого большого увеличения дисбаланса только из-за того, что Земля совершает свои собственные колебания и вариации».

Так что же вызвало растущий энергетический дисбаланс?

«Мы всегда думаем: «Увеличение количества парниковых газов означает улавливание большего количества инфракрасного тепла» — классический парниковый эффект усиливается», — сказал Рагураман. «Это правильно, но обратная сторона — то, что в результате более теплая планета теперь также излучает больше инфракрасного тепла в космос, поэтому воздействие нагрева парниковым газом отменяется. Вместо этого большая часть увеличения дисбаланса происходит из-за того, что мы получаем такое же количество солнечного света, но меньше отражается назад, потому что увеличение количества парниковых газов вызывает изменения облачного покрова, меньше аэрозолей в воздухе отражает солнечный свет — то есть, более чистый воздух над США и Европой — и морской лед уменьшается». (Яркий белый морской лед отражает гораздо больше солнечного света, чем морская вода, поэтому по мере таяния морского льда Земля становится менее отражающей.)

Кроме того, исследователи отметили, что океаны хранят 90% этого избыточного тепла. Из-за этой тесной связи между растущим энергетическим дисбалансом и нагреванием океана, энергетический дисбаланс Земли имеет важные связи со здоровьем морской среды, повышением уровня моря и потеплением глобальной климатической системы. Исследователи надеются, что отслеживание исторических тенденций в этом энергетическом дисбалансе и понимание его компонентов улучшат модели будущего изменения климата, которые определяют политику и усилия по смягчению последствий.

«Спутниковые записи ясно показывают, что климатическая система находится под влиянием человека», — заявили они. «Знание того, что человеческая деятельность ответственна за ускорение поглощения тепла планетой, подразумевает необходимость принятия значительных политических и общественных действий по сокращению антропогенных выбросов парниковых газов для сдерживания дальнейшего увеличения энергетического дисбаланса Земли».