Объяснить стремительный нагрев океанов помогает квантовая физика
Океаны нашей планеты нагреваются быстрее, чем предсказывают современные климатические модели, и причина этого явления может крыться в квантовой физике. Так считает австралийский ученый, почетный профессор прикладной физики Университета технологий Сиднея (UTS) Джефф Смит. Его статья, опубликованная в журнале Journal of Physics Communications, представляет новую «парадигму квантовой тепловой физики», которая помогает глубже понять воздействие глобального потепления на океаны и климатические системы.
На протяжении последних 70 лет наблюдения фиксировали ускоряющийся рост температур мирового океана и увеличение общей энергии, аккумулированной в его водах. В этом году было достигнуто тревожное рекордное значение средней глобальной температуры поверхности океана — 21,1°C. Смит отмечает, что традиционные климатические модели, учитывающие рост концентрации парниковых газов в атмосфере, не способны объяснить столь стремительное повышение температуры.
По его словам, решение загадки заключается в том, что океан аккумулирует энергию не только в виде тепла. Часть энергии сохраняется в форме гибридных пар фотонов, связанных с колеблющимися молекулами воды. Это своеобразная форма квантовой информации, отличная от той, что исследуется в разработках квантовых компьютеров. До 1960-х годов такая энергия помогала стабилизировать тепловой баланс океанов, однако в условиях роста атмосферных температур и увеличения притока тепла система больше не может поддерживать прежнюю стабильность.
Смит объясняет, что, нагреваясь из-за солнечной радиации и излучения атмосферы, океанская вода сохраняет эту энергию в двух формах: как тепло и как квантовую информацию. При этом с увеличением теплового воздействия обе формы энергии также растут, способствуя ускорению нагрева океана. Этот механизм, по мнению ученого, упускали из виду в традиционных моделях климатической динамики.
Новая теория требует пересмотра подхода к климатическому моделированию. «Роль нетепловой энергии в ускорении нагрева океанов теперь необходимо учитывать при разработке прогнозов изменения климата», — подчеркивает Смит. Это также может потребовать уточнения моделей, описывающих тепловые процессы в городских и природных системах, что поможет снизить энергопотребление и смягчить воздействие глобального потепления на здоровье людей, животных и растений.
Однако, несмотря на важность этих новых научных данных, Смит подчеркивает, что остановить тревожную тенденцию роста температур можно только за счет снижения концентрации парниковых газов в атмосфере. Без решения этой проблемы последствия ускоряющегося нагрева океанов могут стать катастрофическими для климата и экосистем планеты.
Тем временем новое исследование ученых показало, что океаны в начале XX века были теплее.
