Կլիմայի փոփոխության հետադարձ ազդեցություններ

**Կլիմայի փոփոխության հետադարձ ազդեցություններ** (), բնական գործընթացներ, որոնք ձևավորում են գլոբալ ջերմաստիճանի բարձրացման աստիճանը՝ հաշվի առնելով որոշակի ծավալի ջերմոցային գազերի արտանետումները: Դրական հետադարձ ազդեցությունները նպաստում են ջերմաստիճանի աճին, մինչդեռ բացասականները սահմանափակում են այն։ Դրանք ազդում են և՛ մթնոլորտում ջերմոցային գազերի քանակի վրա, և՛ այդ գազերի հետևանքով առաջացող ջերմաստիճանի փոփոխության վրա։ Չնայած արտանետումները կլիմայի փոփոխության հիմնական խթանն են, հետադարձ ազդեցություններն են ձևավորում մոլորակի զգայունությունը այդ ազդեցության հանդեպ։

Թեև հետադարձ ազդեցությունների ընդհանուր ազդեցությունը բացասական է, այն աստիճանաբար նվազում է, քանի որ ջերմոցային գազերի արտանետումները չեն դադարում։ Սա նշանակում է, որ հետադարձ ազդեցությունները դանդաղեցնում են տաքացումը, սակայն եթե արտանետումները շարունակվեն նույն տեմպով, տաքացման արագացումը անխուսափելի է։ Ընդհանուր առմամբ, հետադարձ ազդեցությունները կմնան բացասական՝ հիմնականում մոլորակի տաքացման հետևանքով առաջացող ուժեղացած ջերմային ճառագայթման շնորհիվ, որը մի քանի անգամ գերազանցում է որևէ առանձին ազդեցության ուժգնությանը։ Այդ իսկ պատճառով, մարդկային գործունեությամբ պայմանավորված կլիմայի փոփոխությունը միայնակ չի կարող առաջացնել անկառավարելի ջերմոցային էֆեկտ։

Հետադարձ ազդեցությունները կարելի է բաժանել ֆիզիկական և մասնակիորեն կենսաբանական խմբերի։ Ֆիզիկականները ներառում են մակերևույթի անդրադարձելիության նվազումը (ձյան ու սառույցի ծածկույթի պակասելու հետևանքով) և մթնոլորտում ջրային գոլորշու ավելացումը։ Ջրային գոլորշին ոչ միայն հզոր ջերմոցային գազ է, այլև ազդում է ամպերի բաշխման և մթնոլորտում ջերմաստիճանի ձևավորման հետադարձ ազդեցությունների վրա։ Կենսաբանական ազդեցությունները հիմնականում առնչվում են բույսերի կողմից ածխաթթու գազի կլանման տեմպի փոփոխությանը ածխածնային շրջապտույտի շրջանակում։ Տարեկան արտանետվող CO₂-ի ավելի քան կեսը կլանվում է բույսերի և օվկիանոսի կողմից։ Սակայն երկարաժամկետ հեռանկարում այս տոկոսը կկրճատվի, քանի որ ածխածնային ամբարները կհագենան, իսկ բարձր ջերմաստիճանները կհանգեցնեն երաշտի, անտառային հրդեհների և այլ երևույթների։

Հետադարձ ազդեցությունների ուժգնությունը և փոխազդեցությունները գնահատվում են գլոբալ կլիմայական մոդելների միջոցով, որոնք հնարավորության դեպքում համապատասխանեցվում են դիտարկված տվյալների հետ։ Որոշ ազդեցություններ արագորեն ազդում են կլիմայի զգայունության վրա, մինչդեռ սառցե շերտերի արձագանքը կարող է դարեր տևել։ Դրանք կարող են նաև տեղայնացված ազդեցություններ ունենալ, ինչպես օրինակ՝ բևեռային ուժեղացումը, որը պայմանավորված է ձյան ու սառույցի ծածկույթի նվազմամբ։ Թեև հիմնական մեխանիզմները լավ ուսումնասիրված են, որոշակի անորոշություն շարունակում է գոյություն ունենալ, մասնավորապես՝ ամպերի հետադարձ ազդեցությունների առումով։ Ածխածնային շրջապտույտի անորոշությունը պայմանավորված է այն մեծ տեմպերով, որոնցով CO₂-ն կլանվում է բույսերի միջոցով և հետագայում ազատվում՝ կենսազանգվածի այրման կամ քայքայման արդյունքում։ Օրինակ՝ հավերժական սառցույթի հալումը կարող է առաջացնել թե՛ CO₂, և թե՛ մեթանի արտանետումներ՝ բարդ ու դժվար կանխատեսվող եղանակներով։ Կլիմայական սցենարները կիրառվում են մոդելներում՝ գնահատելու համար, թե ինչպես Երկիրը կարձագանքի ջերմոցային գազերի արտանետումներին ժամանակի ընթացքում, ներառյալ՝ ինչպես կզարգանան հետադարձ ազդեցությունները մոլորակի տաքացման հետ մեկտեղ։

## Եզրույթներ և սահմանումներ
Պլանկի արձագանքը բնորոշում է հավելյալ ջերմային ճառագայթումը, որը մարմինները արձակում են իրենց ջերմաստիճանի բարձրացման արդյունքում։ Պլանկի արձագանքի դասակարգումը որպես կլիմայական փոփոխության հետադարձ ազդեցություն կախված է համատեքստից։ Կլիմայական գիտությունների մեջ պլանկի արձագանքը համարվել է տաքացման ներքին բաղադրիչ՝ առանձնացված ճառագայթային և ածխածնային շրջապտույտի հետադարձ ազդեցություններից։ Այնուամենայնիվ, Պլանկի արձագանքը ներառվել է կլիմայի զգայունության հաշվարկներում։

Այն հետադարձ ազդեցությունը, որը մեծացնում է սկզբնական փոփոխությունը, կոչվում է դրական հետադարձ ազդեցություն, իսկ այն, որը նվազեցնում է սկզբնական փոփոխությունը՝ բացասական հետադարձ ազդեցություն։ Կլիմայական փոփոխության հետադարձ ազդեցությունները դիտվել են գլոբալ տաքացման համատեքստում, ուստի դրական հետադարձները խթանում են տաքացումը, իսկ բացասականները՝ մեղմացնում։ Հետադարձ ազդեցության դրական կամ բացասական բնորոշումը չի նշանակում, որ այն լավ է կամ վատ:

Սկզբնական փոփոխությունը, որը առաջացնում է հետադարձ ազդեցություն, կարող է լինել արտաքին ուժի ներգործության հետևանք կամ կլիմայական համակարգի ներքին փոփոխականության արդյունք։ Արտաքին ուժ ասելով՝ հասկանում են կլիմայական համակարգի սահմաններից դուրս գտնվող գործոն, որն առաջացնում է կլիմայի փոփոխություն և կարող է կլիմայական համակարգին փոխանցել տաքացման կամ հովացման ազդակ։ Արտաքին ուժերը կարող են լինել ինչպես մարդածին (օրինակ՝ ջերմոցային գազերի արտանետումներ կամ հողերի օգտագործման փոփոխություններ), այնպես էլ բնական (օրինակ՝ հրաբխային ժայթքումներ)։

## Ֆիզիկական հետադարձ ազդեցություններ
### Պլանկի արձագանք (բացասական)

Պլանկի արձագանքը համարվել է կլիմայական համակարգում ամենահիմնարար հետադարձ ազդեցությունը։ Երբ սև մարմնի ջերմաստիճանը բարձրացել է, ինֆրակարմիր ճառագայթումը նույնպես աճել է՝ նրա բացարձակ ջերմաստիճանի չորրորդ աստիճանի համեմատությամբ՝ ըստ Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքի։ Երկրի տաքացման արդյունքում ավելացել է դեպի տիեզերք արտանետվող ջերմային ճառագայթման քանակը։ Այս երևույթը դիտարկվել է որպես ուժեղ կայունացնող արձագանք, և երբեմն անվանվել է «արձագանք առանց հետադարձ ազդեցության», քանի որ համարվել է ջերմադինամիկ համակարգի ինտենսիվ հատկություն, երբ դիտարկվել է զուտ որպես ջերմաստիճանից կախված գործոն։

Թեև Երկրի ճառագայթողականությունը ամբողջական չէ (ավելի փոքր է, քան մեկը), սև մարմնի իդեալական ճառագայթումը տարբերակվել է որպես առանձին չափելի մեծություն մոլորակի ճառագայթման խախտումները ուսումնասիրելիս։

Պլանկի արձագանքը համարվել է համարժեք ճառագայթային արձագանք, որը ստացվել է գործնական դիտարկումներից կամ գլոբալ կլիմայական մոդելներից։ Դրա ուժգնությունը հաճախ գնահատվել է Ստեֆան-Բոլցմանի բանաձևից ածանցվող արժեքով՝ մոտավորապես −3.8 Վտ/քմ մեկ Կելվինի (կամ աստիճանի) փոփոխության հաշվով։ Որոշ մոդելներում արձագանքը գրանցվել է ավելի թույլ, ինչը վերագրվել է մթնոլորտի վերին շերտերի հատկություններին և մոդելներում ի սկզբանե բացակայող որոշ հավելյալ գործոնների։

Երկրի՝ ոչ իդեալական ճառագայթման հատկություններն, այսպես կոչված՝ «մոխրագույն մարմնի» ազդեցությունները, հիմնականում համարվել են ընդգրկված մնացած հետադարձ ազդեցությունների կազմում և բաշխվել են ըստ կլիմայական համակարգի՝ ազդակ-արձագանք սկզբունքի։ Իդեալական տարբերակում ենթադրվել է, որ տարբեր մոդելներով, անուղղակի դիտարկումներով և տեսական հաշվարկներով ստացված Պլանկի արձագանքի ուժգնությունը ժամանակի ընթացքում կմոտենան իրար, քանի որ վերլուծության մեթոդները շարունակաբար կատարելագործվել են։

### Ջրային գոլորշու հետադարձ ազդեցություն (դրական)
Ըստ Կլապեյրոն-Կլաուզիուսի հավասարման՝ ավելի տաք մթնոլորտում հագեցած գոլորշու ճնշումը բարձր է, ինչի պատճառով մթնոլորտի տաքացման դեպքում ջրային գոլորշու բացարձակ քանակը նույնպես մեծացել է։ Այս ազդեցությունը երբեմն անվանվել է նաև հատուկ խոնավության հետադարձ ազդեցություն, քանի որ հարաբերական խոնավությունը համեմատաբար կայուն մնացել է օվկիանոսների վերևում, սակայն նվազել է ցամաքային տարածքներում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցամաքը տաքացել է ավելի արագ, քան օվկիանոսը, և հարաբերական խոնավության անկում դիտարկվել է 2000 թվականից հետո։

Քանի որ ջրային գոլորշին ինքնին ջերմոցային գազ է, նրա քանակի ավելացումը նպաստել է մթնոլորտի հետագա տաքացմանը, ինչը թույլ է տվել մթնոլորտին կլանել ավելի շատ գոլորշի։ Այսպիսով, ձևավորվել է դրական հետադարձ ցիկլ, որը շարունակվել է այնքան ժամանակ, քանի դեռ բացասական հետադարձ ազդեցությունները կայունացրել են համակարգը։

Մթնոլորտում ջրային գոլորշու ավելացումը հայտնաբերվել է արբանյակային դիտարկումներով, և այդ դիտարկումների հիման վրա կատարված հաշվարկներով այս հետադարձ ազդեցության ուժգնությունը կազմել է մոտավորապես 1.85 ± 0.32 մ2/Կ։ Այս արժեքը համընկել է մոդելների գնահատականների հետ, որոնք կազմել են մոտ 1.77 ± 0.20 մ2/Կ։ Երկու դեպքում էլ, այս ազդեցությունն ավելի քան կրկնապատկել է այն տաքացումը, որը կլիներ միայն ածխաթթու գազի ազդեցությամբ։

Ինչպես մյուս ֆիզիկական հետադարձ ազդեցությունների դեպքում, այս գործոնը նույնպես արդեն ներառվել է կլիմայական փոփոխության սցենարների տաքացման կանխատեսումներում։

### Բարձրության հետ կապված ջերմաստիճանի փոփոխության հետադարձ ազդեցություն (բացասական)
Բարձրության հետ կապված ջերմաստիճանի փոփոխության արագությունը սահմանվել է որպես այն արագությունը, որով մթնոլորտային փոփոխականը՝ սովորաբար ջերմաստիճանը, նվազել է բարձրության ավելացման հետ։ Այսպիսով, այն համարվել է ջերմաստիճանի քանակական արտահայտում, կապված ճառագայթման հետ՝ որպես բարձրությունից կախված գործառույթ, և տվյալ համատեքստում դիտարկվել է ոչ թե որպես առանձին երևույթ։

Բարձրության հետ կապված ջերմաստիճանի փոփոխության հետադարձ ազդեցությունն ընդհանուր առմամբ դիտարկվել է որպես բացասական հետադարձ ազդեցություն։ Սակայն այն դիտվել է որպես դրական հետադարձ ազդեցություն բևեռային շրջաններում, որտեղ զգալիորեն նպաստել է բևեռային տաքացմանը՝ կլիմայի փոփոխության ամենախորը հետևանքներից մեկին։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ բևեռային շրջաններում, որտեղ հաճախ նկատվել են ջերմային հակադարձումներ, մակերևույթը տաքացել է ավելի արագ, քան վերին շերտերը, ինչի արդյունքում երկարալիք ճառագայթումը անարդյունավետորեն է արտանետվել տիեզերք։

Մթնոլորտի ջերմաստիճանը նվազել է բարձրության հետ՝ տրոպոսֆերայում։ Քանի որ ինֆրակարմիր ճառագայթման արտանետումը կախված է ջերմաստիճանից, ապա վերին՝ սառն մթնոլորտային շերտերից դեպի տիեզերք արտանետվող ճառագայթումը փոքր է եղել, քան ներքևի՝ տաք շերտերից դեպի մակերևույթ ուղղված ճառագայթումը։ Արդյունքում, ջերմոցային ազդեցության ուժգնությունը կախված է եղել մթնոլորտում ջերմաստիճանի նվազման արագությունից։

Թե՛ տեսական հաշվարկները, թե՛ կլիմայական մոդելները ցույց են տվել, որ գլոբալ տաքացման պայմաններում բարձրության հետ ջերմաստիճանի նվազման արագությունը նվազել է, ինչը հանգեցրել է բացասական հետադարձ ազդեցության, որը թուլացրել է ջերմոցային ազդեցությունը։

### Մակերևութային անդրադարձողության հետադարձ ազդեցություն (դրական)
Անդրադարձողությունը () արտահայտում է, թե որքան ուժեղ է մոլորակի մակերևույթը արտածել արևի ճառագայթումը, ինչի շնորհիվ խուսափվում է դրա կլանումը և տեղի է ունենում հովացման ազդեցություն։ Ավելի պայծառ և արտացոլող մակերևույթները ունեցել են բարձր անդրադարձողություն, իսկ մուգ մակերևույթները՝ ցածր, ինչի հետևանքով վերջինները ավելի արագ են տաքանում։ Ամենաբարձր անդրադարձողություն ունեցող մակերևույթները սառույցն ու ձյունն են, ուստի մակերևութային անդրադարձողության փոփոխությունները հիմնականում կապվում են այն երևույթի հետ, որը հայտնի է որպես սառույց-անդրադարձողության հետադարձ ազդեցություն։ Այս ազդեցության ավելի փոքր մասը պայմանավորվում է օվկիանոսի ֆիզիկական հատկությունների, հողի խոնավության և բուսածածկի փոփոխություններով։

Սառցե ծածկույթի և ծովային սառույցի առկայությունը հանգեցրել է նրան, որ Հյուսիսային և Հարավային բևեռները շատ ավելի սառն են եղել, քան կլինեին դրանց բացակայության դեպքում։ Սառցադաշտային ժամանակահատվածներում սառույցի քանակի ավելացումը բարձրացրել է անդրադարձողությունը, ինչի արդյունքում նվազել է արևային ճառագայթման կլանումը և տեղի է ունեցել մոլորակի հովացում։ Սակայն երբ տեղի է ունեցել տաքացում և սառույցը հալվել է, դրա փոխարեն հայտնվել է մուգ հող կամ բաց ջուր, որոնք ավելի շատ են կլանել ջերմություն։ Սա էլ իր հերթին հանգեցրել է նոր տաքացման և նոր հալման։ Այսպես ձևավորվել է ինքնաբավ ուժեղացվող շրջան, որը շարունակվել է, մինչև համակարգը հասել է որոշակի հավասարակշռության։

Վերջին տարիներին Արկտիկայում ծովային սառույցի կրճատումը դիտարկվել է որպես այն հիմնական պատճառներից մեկը, որ Արկտիկայի տաքացումը գրեթե չորս անգամ գերազանցել է գլոբալ միջին տեմպը՝ սկսած 1979 թվականից (երբ սկսվել են շարունակական արբանյակային դիտարկումները)։ Այս երևույթը հայտնի է որպես Արկտիկական ուժեղացում։ Դրան հակառակ՝ Անտարկտիդայի սառցածածկույթի բարձր կայունությունը, մասնավորապես Արևելյան Անտարկտիդայում, որտեղ սառցե վահանը մոտ չորս կիլոմետր բարձրությամբ է ծովի մակարդակից, հանգեցրել է նրան, որ վերջին յոթ տասնամյակում տարածաշրջանը համեմատաբար քիչ տաքացել է։

2021 թվականի դրությամբ մակերևութային անդրադարձողության հետադարձ ազդեցության ընդհանուր ուժգնությունը գնահատվել է միջինը 0.35՝ տատանման միջակայքով՝ 0,10-ից մինչև 0,60։ Միայն Արկտիկայի ծովային սառույցի անկումը 1979-ից մինչև 2011 թվականը պատասխանատու է եղել ճառագայթային ուժգնացման մեջ 0,21 միավորի համար, ինչը համարժեք է այդ ժամանակահատվածում ածխաթթու գազի արտանետումների ազդեցության մոտ մեկ քառորդին։

1992-ից մինչև 2018 թվականների ընթացքում ծովային սառույցի ընդհանուր կրճատումը համարժեք է եղել ամբողջ մարդածին ջերմոցային գազերի արտանետումների մոտ տասը տոկոսին։ Սառույց-անդրադարձողության հետադարձ ազդեցության ուժգնությունը մշտական չէ և կախված է սառույցի կորստի տեմպից։ Մոդելները կանխատեսել են, որ բարձր տաքացման պայմաններում այս ազդեցությունն առավելագույնին կհասնի մոտ 2100 թվականին, ինչից հետո կնվազի, քանի որ այդ ժամանակ արդեն կվերանան հեշտությամբ հալվող սառցածածկույթները։

Երբ կլիմայական մոդելները (հատկապես հինգերորդ սերնդի) գնահատել են, որ հունիսից մինչև սեպտեմբեր Արկտիկայում ծովային սառույցը կարող է ամբողջությամբ կորչել (ինչը հնարավոր է բարձր տաքացման դեպքում), դրա արդյունքում գլոբալ ջերմաստիճանը կարող է աճել միջինը 0,1°C-ով, իսկ տարածաշրջանային մակարդակում աճը կարող է գերազանցել 1,5°C։ Այս հաշվարկներում ներառվել են նաև երկրորդային ազդեցությունները, ինչպիսիք են՝ սառույցի կորստի ազդեցությունը տարածաշրջանային ջերմաստիճանային տեղաշարժերի, ջրային գոլորշու և ամպային հետադարձ ազդեցությունների վրա։ Այդ տաքացումը չի դիտարկվել որպես լրացուցիչ ազդեցություն, այլ ներառվել է արդեն գոյություն ունեցող մոդելային կանխատեսումներում։
  

### Ամպերի հետադարձ ազդեցություն (դրական)

Երբ ամպերին դիտում են ներքևից, դրանք արտանետում են ինֆրակարմիր ճառագայթում դեպի մակերևույթ, որն ունենում է տաքացնող ազդեցություն։ Իսկ երբ դիտում են վերևից, ամպերը արտացոլում են արևի լույսը և միաժամանակ ինֆրակարմիր ճառագայթում արձակում տիեզերք, որն ապահովել է հովացնող ազդեցություն։ Ցածր ամպերը պայծառ են և բարձր անդրադարձողությամբ, ուստի ապահովում են ուժեղ հովացում։ Բարձր ամպերը, սակայն, շատ բարակ և թափանցիկ են, որ արդյունավետորեն արտացոլեն արևի լույսը, այդ պատճառով ունենում են ընդհանուր տաքացնող ազդեցություն։

Ընդհանուր առմամբ ամպերը դիտարկվել են որպես նշանակալի հովացնող գործոն։ Սակայն սպասվում է, որ կլիմայի փոփոխության հետևանքով ամպերի տեսակների տարածվածությունն ու բնույթը կփոխվեն այնպիսի ձևով, որը կնվազեցնի դրանց հովացնող դերը և, հետևաբար, կարագանա գլոբալ տաքացումը։ Թեև որոշ աշխարհագրական լայնություններում ամպերի փոփոխությունը գործում է որպես բացասական հետադարձ ազդեցություն, գլոբալ մասշտաբով այն դիտարկվել է որպես հստակ դրական հետադարձ ազդեցություն։

2021 թվականի դրությամբ ամպերի հետադարձ ազդեցության ուժգնությունը գնահատվել է մոտ 0,42 Վտ/քմ մեկ Կելվինի հաշվով, տատանման միջակայքով՝ -0,10-0,94։ Սա կլիմայական հետադարձ ազդեցությունների մեջ առավել լայն վստահության միջակայք ունեցող գնահատականն է, քանի որ ամպերի որոշ տեսակներ (հատկապես այն տեսակները, որոնք առաջացել են օվկիանոսների վերևում) շատ դժվարությամբ են դիտարկվել։ Այդ պատճառով կլիմայական մոդելներն ունեցել են սահմանափակ տվյալներ՝ դրանց վարքը ճիշտ վերարտադրելու համար։

Բացի այդ, ամպերը զգալիորեն ազդվել են աերոզոլային մասնիկներից, որոնք հիմնականում առաջացել են ծծմբով հարուստ հանածո վառելիքի (օրինակ՝ քարածխի և նավթային մնացուկների) ոչ զտված այրումից։ Ամպերի հետադարձ ազդեցության գնահատման համար անհրաժեշտ է նաև առանձնացնել այդ մասնիկների հետևանքով առաջացած գլոբալ մթնեցման ազդեցությունը։

Արդյունքում, ամպերի հետադարձ ազդեցության գնահատականները կտրուկ տարբերվել են կլիմայական տարբեր մոդելների միջև։ Այն մոդելները, որոնցում ամպերի հետադարձ ազդեցությունը դիտարկվել է որպես առավել ուժեղ, ունեցել են բարձր կլիմայական զգայունություն, այսինքն՝ նման մոդելներն արձանագրել են շատ ավելի ուժեղ տաքացում՝ նույն քանակությամբ ջերմոցային գազերի (օրինակ՝ ածխաթթու գազի կրկնապատկման) պարագայում։

2020 թվականից մոտ ժամանակաշրջանում հայտնաբերվել է, որ որոշ մոդելներ, որոնցում ամպերի ազդեցությունը եղել է չափազանց ուժեղ, կանխատեսել են այնպիսի բարձր տաքացում, որը հակասել է հնագույն կլիմայի տվյալներին՝ հիմնված հնէաբանական աղբյուրների վրա։ Այդ մոդելների արդյունքները հետագայում բացառվել են կլիմայական զգայունության միջին գնահատականից՝ ՄԱԿ-ի Կլիմայի փոփոխության փորձագետների վեցերորդ զեկույցում։

## Կենսաաշխարհագրական և կենսաքիմիական հետադարձ ազդեցություններ

Երկրի ածխածնային շրջապտույտում առկա են ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական կլիմայական հետադարձ ազդեցություններ։ Բացասական ազդեցությունները բավականին մեծ են և կարևոր դեր են խաղում կլիմայի իներցիայի կամ դինամիկ (ժամանակից կախված) փոփոխությունների ուսումնասիրություններում։ Քանի որ դրանք համարվել են համեմատաբար անզգայուն ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ, որոշ ուսումնասիրություններում դիտարկվել են առանձին կամ պարզապես անտեսվել են, հատկապես երբ նպատակ է եղել գնահատել կլիմայական զգայունությունը։

Գլոբալ տաքացման կանխատեսումներում ածխածնային շրջապտույտի հետադարձ ազդեցությունները ներառվել են սկսած ՄԱԿ-ի Կլիմայի փոփոխության փորձագետների չորրորդ գնահատման զեկույցից՝ 2007 թվականին։ Թեև այդ ժամանակ դրանց գիտական հասկացությունը սահմանափակ է եղել, հետագայում այն զգալիորեն բարելավվել է։

Այս դրական հետադարձ ազդեցությունների օրինակներ են՝

* Արտառոցություն և հաճախականության աճ անտառային հրդեհների դեպքում,
* Խոշոր կորուստներ արևադարձային անտառներում՝ պայմանավորված հրդեհներով և չորացումով,
* Ծառածածկ տարածքների կորուստ՝ այլ տարածաշրջաններում։

Ամազոնի խոնավ անտառը հայտնի օրինակ է, քանի որ այն ոչ միայն հսկայական է իր ծավալով և կենսաբազմազանությամբ, այլև այն պատճառով, որ կլիմայի փոփոխությունից ստացած վնասները ավելի են շատացել շարունակվող անտառահատման հետևանքով։ Այս երկու վտանգների համատեղ ազդեցությամբ հնարավոր է, որ անձրևային անտառի մեծ մասը կամ ամբողջը վերածվի սավաննայի նման միջավայրի, սակայն նման փոփոխությունը ամենայն հավանականությամբ տեղի կունենա միայն համեմատաբար բարձր՝ 3,5°C տաքացման պայմաններում։

Ընդհանուր առմամբ, ցամաքային և օվկիանոսային ածխածնային կլանիչները կլանել են ներկայիս արտանետումների մոտ կեսը։ Նրանց ապագա կլանման կարողությունը դիտարկվել է որպես դինամիկ։ Եթե ապագայում արտանետումները նվազեն, ապա այդ կլանիչների կողմից կլանված արտանետումների բաժինը կաճի և կարող է հասնել մինչև երեք քառորդի, սակայն կլանվող ընդհանուր քանակը կնվազի՝ ներկայիս ցուցանիշի համեմատ։ Հակառակ դեպքում՝ եթե արտանետումները շարունակեն աճել, ապա կլանվող քանակը նույնպես կավելանա, բայց դրանց բաժինը կարող է նվազել մինչև մեկ երրորդ՝ քսանմեկերորդ դարի ավարտին։

Եթե արտանետումները բարձր մնան նաև քսանմեկերորդ դարից հետո, ապա ածխածնային կլանիչները ի վերջո կգերբեռնվեն․ օվկիանոսային կլանիչների դերը կնվազի, իսկ ցամաքային էկոհամակարգերը կդառնան ածխածնի աղբյուր՝ այլևս չկլանելով, այլ արտանետելով այն։

Եթե մթնոլորտից ածխաթթու գազը մեծ քանակով դուրս բերվի, հնարավոր է, որ մի քանի տասնամյակ ցամաքն ու օվկիանոսը՝ որպես բնական կլանիչներ, սկսեն արտանետել ածխածին։

#### Օվկիանոսների դերը

Լը Շատելիեի սկզբունքի համաձայն՝ Երկրի ածխածնային շրջապտույտի քիմիական հավասարակշռությունը փոփոխվում է՝ արձագանքելով մարդու գործունեությամբ պայմանավորված ածխաթթու գազի արտանետումներին։ Այս գործընթացում գլխավոր դեր է կատարում օվկիանոսը, որը կլանում է այդ գազը՝ այսպես կոչված լուծելիության պոմպի միջոցով։ Ներկայումս օվկիանոսը կլանում է մարդու կողմից արտանետվող ածխաթթու գազի մոտ մեկ երրորդը, սակայն երկարաժամկետ հեռանկարում՝ մի քանի դարերի ընթացքում, այդ գազի մեծ մասը (մոտ երեք քառորդը) կհասցվի լուծվել օվկիանոսի ջրերում։ Ինչպես երբեմն նշվում է․ «Բրածո վառելիքից ստացված ածխաթթու գազի կյանքի տևողությունը, հանրային քննարկման համար, կարելի է մոտավորել որպես 300 տարի, և դրան հավելած՝ մոտ 25 տոկոս, որը մնում է մթնոլորտում ընդմիշտ»։

Սակայն այն, թե ապագայում ինչ արագությամբ օվկիանոսը կշարունակի կլանել ածխաթթու գազը, մնում է անորոշ։ Այս գործընթացին կարող են խանգարել ջերմաստիճանի բարձրացմամբ պայմանավորված շերտավորումը, ինչպես նաև հնարավոր փոփոխություններ օվկիանոսի ջերմահալինային շրջանառության մեջ: Ընդհանուր կլանման կարողությունը որոշելու գործում ամենակարևոր գործոններից մեկը համարվում է Հարավային օվկիանոսի վիճակը՝ հատկապես դրա խորքային շրջանառությունը։

#### Քիմիական քայքայում
Երկրաբանական չափանիշներով՝ երկարաժամկետ կտրվածքով քիմիական քայքայումը նպաստում է մթնոլորտից ածխաթթու գազի հեռացմանը։ Ներկայիս գլոբալ տաքացման պայմաններում քայքայման տեմպերը աճում են, ինչը ցույց է տալիս կլիմայի և Երկրի մակերևույթի միջև գործող էական հետադարձ ազդեցություններ։

Բիոսեքվեստրացման գործընթացներն էլ իրենց հերթին կենսաբանական մեխանիզմներով կլանում և պահպանում են ածխաթթու գազը։ Օվկիանոսներում օրգանիզմների կողմից խեցիների ձևավորումը նույնպես, շատ երկար ժամանակում, նվազեցնում է օվկիանոսում լուծված CO₂-ի քանակը։

Ածխաթթու գազի ամբողջական փոխակերպումը կրաքարի (կալցիումի կարբոնատի)՝ կարող է տևել հազարավորից մինչև հարյուր հազարավոր տարիներ։

#### Ֆոտոսինթեզի միջոցով առաջնային արտադրություն

Բույսերի և ֆիտոպլանկտոնի զուտ առաջնային արտադրողականությունը աճում է, քանի որ մթնոլորտում ածխաթթու գազի բարձր կոնցենտրացիան խթանում է նրանց ֆոտոսինթեզը։ Այս երևույթը հայտնի է որպես ածխաթթու գազով պարարտացման էֆեկտ։ Բացի այդ, բարձրացած ածխաթթու գազի պարունակության պայմաններում բույսերն ավելի քիչ ջուր են օգտագործում, քանի որ ստոմատաներից՝ տերևների բաց անցքերից, ավելի քիչ խոնավություն է կորչում գոլորշիացման և շնչառության արդյունքում։

Այնուամենայնիվ, որոշ շրջաններում երաշտի աճը կարող է սահմանափակել բուսական աճը, իսկ ջերմաստիճանի բարձրացումը՝ գերազանցելով օպտիմալ պայմանները, ունի հետևողականորեն բացասական ազդեցություն։ Քսանմեկերորդ դարի կանխատեսումները ցույց են տալիս, որ բույսերի ծավալն էապես կավելանա բևեռներին մոտ բարձր լայնություններում, մինչդեռ արևադարձային գոտում՝ կաճի շատ ավելի քիչ։ Միջին մակարդակի վստահությամբ է ենթադրվում, որ արևադարձային էկոհամակարգերը կուտակելու են ավելի շատ ածխածին՝ համեմատած ներկայիս վիճակի հետ։ Սակայն բարձր վստահությամբ հաստատվում է, որ ցամաքային ածխածնային կլանիչները ընդհանուր առմամբ դրական կմնան։

Երկրաչափական տաքացումը նաև ազդում է կենսաբանական ծագում ունեցող գազերի արտանետումների վրա, որոնց թվում են կլիմայի վրա ազդող գազերը, ինչպես՝ մեթանը, ազոտի օքսիդը և դիմեթիլ սուլֆիդը։ Որոշ գազեր, օրինակ՝ օվկիանոսներից արտանետվող դիմեթիլ սուլֆիդը, ունեն անուղղակի ազդեցություն։

Ցամաքից (հատկապես ճահիճներից) արտանետվող մեթանը և ազոտական օքսիդը՝ ինչպես ցամաքից, այնպես էլ օվկիանոսներից, համարվում են դրական հետադարձ ազդեցության օրինակներ։ Այլ կերպ ասած՝ երկարաժամկետ տաքացումը փոխում է մեթանի հետ կապված մանրէային հասարակարգի հավասարակշռությունը քաղցրահամ ջրային էկոհամակարգերում։ Արդյունքում առաջանում է ավելի շատ մեթան, մինչդեռ դրա օքսիդացումը ածխաթթու գազի նվազում է։

Բացի այդ, տեղի են ունենում նաև կենսաաշխարհագրական փոփոխություններ, որոնք ազդում են մակերեսի անդրադարձողունակության՝ ալբեդոյի վրա։ Օրինակ՝ ենթաարկտիկական անտառներում որոշ վայրերում խեժափիճիները փոխարինվում են սոճիներով։ Սա փոքր ազդեցություն է ունենում տաքացման վրա, քանի որ խեժափիճիները ձմռանը թափում են իրենց ասեղները և ձյան ծածկույթի տակ ավելի լավ են թաքնվում, մինչդեռ սոճիները պահպանում են իրենց մուգ ասեղները ամբողջ տարվա ընթացքում։

Մյուս կողմից, մի շարք միացությունների՝ ինչպիսիք են ծովի աղը, դիմեթիլ սուլֆիդը, փոշին, օզոնը և կենսածին ցնդող օրգանական միացությունները, արտանետումների փոփոխությունները ընդհանուր առմամբ կարող են ունենալ  բացասական ազդեցություն։ 2021 թվականի դրությամբ այս բոլոր ածխաթթու գազից չկախված հետադարձ ազդեցությունները համարվում են, որ գրեթե միևնույն ժամանակ չեղարկում են միմյանց, սակայն վստահությունը այս գնահատականների նկատմամբ դեռ ցածր է։ Ընդհանուր համակցված ազդեցությունը կարող է լինել մինչև ± 0․25 Վտ/մ²/Կ:

### Հավերժական սառցույթ (դրական հետադարձ ազդեցություն)
Հավերժական սառցույթի ազդեցությունը վերևում ներկայացված գնահատականներում ներառված չէ, քանի որ այն չափազանց դժվար է մոդելավորել։ Դրա դերը կախված է ժամանակից, քանի որ սառցադաշտերում կուտակված ածխածնի պաշարները տարբեր տեմպերով են սպառվում՝ կախված տաքացման մակարդակից։ Դրա փոխարեն, հավերժական սառցությի հալումը դիտարկվում է որպես առանձին գործընթաց, որը զգալիորեն նպաստելու է մոտակա տասնամյակների տաքացմանը։ Լավագույն գնահատականները ներկայացվում են ստորև։

2024 թվականին «Բնություն. Կլիմայի փոփոխություն» ամսագրում հրապարակված ուսումնասիրության համաձայն՝ Արկտիկայում սառած ափամերձ հողերի հալեցմամբ պայմանավորված ափերի էրոզիան նվազեցնում է օվկիանոսի՝ ածխաթթու գազ կլանելու ունակությունը։ Սա հանգեցնում է լրացուցիչ ածխածնա-կլիմայական հետադարձ ազդեցությունների՝ տարածաշրջանում։

## Երկարաժամկետ հետադարձ ազդեցություններ
### Սառցե թերթիկներ

Երկրի մնացած երկու սառցե թերթիկները՝ Գրենլանդիայի և Անտարկտիդայի սառցե թերթիկները, ծածկում են աշխարհի ամենամեծ կղզին և մի ամբողջ մայրցամաք, և երկուսն էլ միջինում մոտ երկու կիլոմետր հաստություն ունեն։ Հաշվի առնելով դրանց մեծությունը՝ դրանց արձագանքը տաքացման վերաբերյալ ընդգրկում է հազարավոր տարիներ և ենթադրվում է, որ տեղի կունենա երկու փուլով։

Առաջին փուլը վերաբերում է սառույցի հալվելուն և դրա ազդեցությանը թերմոհիալինային շրջանառության վրա։ Քանի որ հալված ջուրը մաքուր է, այն դժվարացնում է մակերեսային ջրի խորը շերտերի մեջ ընկղմումը, ինչը խաթարում է թթվածնի, սննդանյութերի և ջերմության փոխանակումը։ Սա համարվում է բացասական հետադարձ կապ՝ որը գնահատվում է մոտ 0.2°C ցրտի ազդեցությամբ հազար տարվա միջին հաշվարկով, սակայն այս ժամկետների վրա հետազոտությունները դեռ սահմանափակ են։ Երկարաժամկետ առավել ազդեցիկ է սառցե թերթիկների ալբեդոյի հետադարձ կապը, երբ սառույցի ծածկույթը փոխվում է՝ կախված երկարաժամկետ ջերմաստիճանային փոփոխություններից։ Եթե տաքացումը չի դադարում, այդ հետադարձ կապը կլինի դրական։

Գրենլանդիայի սառցե թերթիկի ամբողջական կորուստը գնահատվում է որպես գլոբալ տաքացումը 0.13°C (տարածքային միջակայքով 0.04–0.06°C), մինչդեռ Արևմուտյան Անտարկտիկայի սառցե թերթիկի կորուստը կավելացնի 0.05°, իսկ Արևելյան Անտարկտիկայի սառցե թերթիկի կորուստը՝ 0.6°C։ Գրենլանդիայի սառցե թերթիկի կորուստը նաև կբարձրացնի Արկտիկայի տարածքային ջերմաստիճանը 0.5-ից մինչև 3 աստիճան, իսկ Անտարկտիկայի տարածքային ջերմաստիճանը կհասցնի մոտ 1 աստիճան Արևմուտյան սառցե թերթիկի կորուստից հետո և 2 աստիճան Արևելյան սառցե թերթիկի կորուստից հետո։

Այս գնահատականները ենթադրում են, որ գլոբալ տաքացումը կմնա միջինում 1.5°C։ Գոլորշու ազդի լոգարիթմիկ աճի պատճառով սառույցի կորուստից առաջացող ազդեցությունը կարող է ավելի մեծ լինել փոքր տաքացման ժամանակ, ինչպես 2020-ականներին, բայց կփոքրանա, եթե տաքացումը բարձրանա։ Գրենլանդիայի և Արևմուտյան Անտարկտիկայի սառցե թերթիկները հավանաբար կլուծվեն ամբողջությամբ, եթե երկարաժամկետ տաքացումը մոտ լինի 1.5°C, իսկ Արևելյան Անտարկտիկայի սառցե թերթիկը կկորցնի ամբողջականությունը միայն 5-10°C տաքացման դեպքում։

### Մեթանի հիդրատներ
Ածխածնային մեթանի հիդրատները կամ մեթանային կլատրատները սառած միացություններ են, որտեղ մեծ քանակությամբ մեթանն ամբողջովին փակված է ջրի բյուրեղային կառուցվածքում, ձեւավորելով սառույցի նման խիտ նյութ։ Երկիր մոլորակում դրանք հիմնականում գտնվում են օվկիանոսի հատակի ավազանների տակ՝ մոտ 1100 մետր խորության վրա։ 2008-ին լուրջ մտահոգություններ կային, որ Արկտիկայի որոշ մակերեսին մոտ, հատկապես Արևելյան Սիբիրի արկտիկական ափամերձ տարածքում գտնվող մակերեսային հիդրատները արագ կհալվեն և մեծ քանակությամբ մեթան կազատեն, ինչը կարող էր առաջացնել մինչև 6°C տաքացում հաջորդ 80 տարիների ընթացքում։

Բավականին վերջին հետազոտությունները ցույց են տվել, որ հիդրատները դանդաղ են արձագանքում տաքացմանը, և մեթանի դուրս գալը մինչև մթնոլորտ շատ դժվար է, քանի որ այն նախ պետք է ազատվի օվկիանոսի հատակից։ Այն պատճառով այս դարում մեթանային հիդրատների ազդեցությունը գլոբալ ջերմաստիճանի վրա մեծ չի ակնկալվում։ Մի քանի հետազոտություններ, սակայն, ենթադրում են, որ հիդրատների դիսոցիացիան (տարրալուծումը) կարող է հազարավոր տարիների ընթացքում հանգեցնել մոտ 0.4-0.5 °C (0.72-0.90°F) տաքացման։

## Գլոբալ էներգետիկ անհավասարակշռության մաթեմատիկական ձևակերպում
Երկիրը թերմոդինամիկ համակարգ է, որի երկարաժամկետ ջերմաստիճանի փոփոխությունները կախված են գլոբալ էներգիայի անհավասարակշռությունից, որը կոչվում է Երկրի էներգետիկ անհավասարակշռություն ()։
: EEI \equiv ASR - OLR

* **ASR** () — կլանված արևային ճառագայթում,
* **OLR** () — դուրս եկող երկարալիքային ճառագայթում։

Երբ EEI-ն դրական է՝ համակարգը տաքանում է, երբ բացասական է՝ սառչում է, իսկ երբ մոտ է զրոյին՝ ջերմաստիճանը համեմատաբար կայուն է։ Այս արտահայտության մեջ ASR և OLR տերմինները ներառում են բազմաթիվ ջերմաստիճանից կախված հատկություններ և բարդ փոխազդեցություններ, որոնք կարգավորում են համակարգի վարքագիծը։

Համեմատաբար կայուն հավասարակշռության վիճակի շուրջ այդ վարքագիծը բնորոշելու համար կարելի է դիտարկել EEI-ի շեղումը, որը նշված է Δ նշանով: Նման շեղումը սովորաբար առաջանում է ճառագայթային ուժի (ΔF) կողմից, որը կարող է լինել բնական կամ մարդածին: Համակարգի ներսում կայուն վիճակին վերադառնալու կամ կայուն վիճակից հեռանալու արձագանքները կոչվում են հետադարձ կապ λΔT:

:  \Delta EEI = \Delta F + \lambda \Delta T.
Հետադարձ կապը թերմոդինամիկ գործընթաց է, մինչդեռ հարկադրանքը՝ թերմոդինամիկ գործողություն՝ ըստ դասական սկզբունքների։ Համախմբված հետադարձ կապը կարող է մոտավորացվել գծային պարամետր λ-ի և խախտված ջերմաստիճանի ΔT-ի միջոցով, քանի որ λ-ի բոլոր բաղադրիչները (ենթադրվում է, որ առաջին կարգի են՝ անկախ և գումարային կերպով գործելու համար) նույնպես ջերմաստիճանի ֆունկցիաներ են, թեև տարբեր չափով, ըստ սահմանման՝ թերմոդինամիկ համակարգի համար։

:  \lambda = \sum_{i} \lambda_i = (\lambda_{wv} + \lambda_c + \lambda_a + \lambda_{cc} + \lambda_p + \lambda_{lr} + ...) .

Ֆիդբեքների ընդհանուր ազդեցությունը հնարավոր է մոտավոր հաշվարկել λ պարամետրի միջոցով, որը բաղկացած է մի քանի մասերից՝

* **wv** — ջրային գոլորշի,
* **c** — ամպեր,
* **a** — մակերևույթի ալբեդո,
* **cc** — ածխածնային ցիկլ,
* **p** — Պլանկի արձագանք (առանցքային բացասական հետադարձ ազդեցություն),
* **lr** — ջերմաստիճանային կշռում (lapse rate) և այլն։  Բոլոր թվերը ներկայացված են որպես համաշխարհային միջին արժեքներ, իսկ ջերմաստիճանը սովորաբար հաշվվում է երկրային մակերեսի մակարդակով, քանի որ հենց մակերեսի ջերմաստիճանն է ամենաարդյունավետ և կարևոր մարդկանց ու կյանքի համար։

Պլանկի արձագանքը բացասական է և ամենաուժեղ կախվածությունը ջերմաստիճանից է։ Հետադարձ արձագանքների ընդհանուր λ-ը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

:  \lambda = \neg\lambda_p \times (1 - \sum_{i} g_i) .
որտեղ gi-ն տարբեր հետադարձ կզդեցությունների հարաբերական ուժերն են, օրինակ՝ ջրային գոլորշու հետադարձ ազդեցությունը մոտ 0.5 է։

Ժամանակակից թվային կլիմայի մոդելավորման և վերլուծության համատեքստում գծայինացված բանաձևը սահմանափակ կիրառություն ունի։ Այդպիսի կիրառություններից մեկը տարբեր հետադարձ ազդեցության մեխանիզմների հարաբերական ուժեղ կողմերի ախտորոշումն է։ Այնուհետև ստացվում է կլիմայի զգայունության գնահատականը հարկադրանքի նկատմամբ այն դեպքի համար, երբ զուտ հետադարձ ազդեցությունը մնում է բացասական, և համակարգը որոշ ժամանակ անց հասնում է նոր հավասարակշռության վիճակի (ΔEEI=0):
:  \Delta T = \frac{\Delta F}{\lambda_p \times (1 - \sum_{i} g_i)} .

## Հետևանքները կլիմայական քաղաքականության համար

Երկրաբանական փոփոխությունների հետադարձ կապերի անորոշությունը մեծ ազդեցություն ունի կլիմայի քաղաքականության վրա։ Օրինակ՝ ածխածնային ցիկլի հետադարձ կապերի անորոշությունը կարող է ազդել ջերմոցային գազերի արտանետումների նվազեցման նպատակների վրա (կլիմայի փոփոխության մեղմացում)։ Արտանետումների նպատակները հաճախ հիմնված են արտազատվող ջերմոցային գազերի կոնցենտրացիաների կայունացման մակարդակի կամ համաշխարհային ջերմաստիճանի սահմանափակման որոշակի չափի վրա։ Այս նպատակների հաջող իրականացման համար անհրաժեշտ է լավ պատկերացում ունենալ ապագա ածխածնային ցիկլի փոփոխությունների մասին։

Եթե մոդելները սխալ են գնահատում ածխածնային ցիկլի ապագա փոփոխությունները, ապա կոնցենտրացիայի կամ ջերմաստիճանի սահմանված նպատակները կարող են չիրականացվել։ Օրինակ՝ եթե մոդելները նվազագույն են գնահատում ածխածնի արտանետումը՝ դրական հետադարձ կապերի (օրինակ՝ մշտապես սառած հողի հալման) պատճառով, ապա կվատագույնանա նաև արտանետումների նվազեցման անհրաժեշտ մակարդակի գնահատումը, որպեսզի հասնենք այդ նպատակներին։

## Ծանոթագրություններ

Կատեգորիա:Կլիմա
Կատեգորիա:Կլիմայի փոփոխության քաղաքականություն
Կատեգորիա:Կլիմայի փոփոխություն