В 2003 году британские климатологи запустили проект Climateprediction, в рамках которого любой владелец
компьютера с выходом в Интернет мог поучаствовать в прогнозировании изменений климата. Для этого надо было установить небольшую программу,
которая работала в периоды простоя центрального процессора. Один расчет - 45 лет модельного времени - занимал около 2-х месяцев. По мере
расчета можно было видеть меняющиеся распределение температуры, облачности и осадков. Желание лично внести вклад в исследование
привлекло к участию в проекте около ста тысяч человек из 150 стран. Спустя два года после его старта были опубликованы результаты:
практически все модели показали значительное потепление климата во второй половине XXI века (от 2 до 11,5 C). К началу 2006 разработчики
существенно улучшили свою программу. Популяризацией новой версии занялась телерадиовещательная корпорация BBC, что позволило уже за первые два месяца привлечь больше участников, чем
за все время реализации первой версии.
|
КЕРНЫ ПРОТИВ «КИОТО». Вполне возможно, что во всем происходящем виноваты естественные
процессы, имеющие ту же природу, что и чередование малых и больших ледниковых периодов. Неожиданно высокая сегодняшняя
скорость изменения температуры может быть лишь краткосрочным эпизодом, который впоследствии окажется рядовым всплеском на
графике. Нельзя также исключить, что в прошлом уже были такие быстрые колебания, - просто при «записи» в ледниковые керны
информация о скорости изменений исказилась, например, за счет диффузии. Результаты исследований все тех же ледниковых
кернов заставили усомниться в обоснованности требований Киотского протокола. Дело в том, что повышение уровня CO
2
в атмосфере зачастую не предшествовало, а следовало за потеплением. То есть оно являлось не причиной, а следствием
потепления. Механизм этого явления нетрудно объяснить - при повышении температуры в атмосферу выходит углекислый газ,
растворенный в воде (а здесь его в 60 раз больше, чем в воздухе) и находящийся в твердых породах. Этот эффект может,
конечно, усиливать потепление, но вовсе не обязательно, что рост содержания С0
2 может спровоцировать потепление.
Другое дело, если земная атмосфера находилась в состоянии шаткого равновесия, будучи
готова в любой момент перейти в режим потепления. В этом случае любое, даже малое воздействие - неважно, естественное или
искусственное - вполне может спровоцировать начало такого перехода, подобно тому как маленький камень вызывает лавину.
|
Кроме земных и солнечных процессов на климат могут влиять и космические лучи. Стерильная рас-пиловка ледяных кернов из Антарктиды
предшествует их скурпулезному химическому анализу.
|
Глобальное потепление - распределение по странам |
В проблеме глобального потепления почти нево-зможно отделить политику от науки. Выбросы парниковых газов странами, наиболее
активно сжи-гающими нефть, в 2000 году. Лидер - США
|
|
Для того чтобы разобраться в хитросплетениях климатических изменений, надо, во-первых, продолжать сбор и анализ данных,
а во-вторых, научиться максимально точно моделировать происходящие в атмосфере процессы. Здесь важно различать предсказания
погоды и климата. Из-за случайных атмосферных флуктуаций уверенный прогноз погоды ограничен сроком около недели, максимум
двух. Однако при моделировании климата нам важны лишь средние значения и коридоры, которые описывают погоду. Эти показатели
можно вычислить на основе некоторых общих принципов - закона сохранения энергии, химических превращений атмосферных газов,
динамики морских течений. Но даже таких общих принципов довольно много и далеко не все из них хорошо известны. К примеру,
недавно совершенно неожиданно обнаружилось, что обычные зеленые растения могут поставлять в атмосферу метан, а некоторые
новые леса, растущие на влажной торфянистой почве, выделяют больше углекислого газа, чем поглощают. Другой пример: до
недавнего времени в климатических моделях не учитывалось влияние соединений серы, которая способствует образованию
аэрозолей, а вместе с ними и облаков. Пока еще плохо понятно, как происходит теплообмен между океаном и атмосферой.
Неизвестны особенности долгопериодических океанических циркуляций.
Во всех подобных случаях климатологи вынуждены подбирать параметры модели методом проб и
ошибок. Делается это примерно так. Строится компьютерная модель, по которой можно рассчитать эволюцию климата при различных
вариантах параметров. Затем берется информация о состоянии климата, например в начале ХХ века, и строится ретропрогноз -
прогноз для уже прошедших десятилетий. Если модель дает результаты, близкие к тому, что было на самом деле, то считается,
что на нее можно положиться и в прогнозе на десятилетия вперед, а если нет, то параметры немного изменяются, и делается
новая попытка. Беда, однако, в том, что таким способом удается построить довольно много моделей, которые хорошо согласуются
с прошлыми данными, но дают разные прогнозы на будущее.
И менно таким способом получены прогнозы, приводимые в отчете Межправительственной группы
экспертов по изменению климата. Вот некоторые из них. Ожидаемое глобальное потепление за период с 1990 по 2100 год составит
от 1,4 до 5,8°С. Это многим больше, чем в ХХ веке, а температура в итоге станет рекордной за последние 10 тысяч лет. При
этом в континентальных районах Северного полушария потепление будет примерно на 40% больше, чем в среднем по Земле. На всех
материках уменьшится разница дневных и ночных температур. В Северном полушарии продолжится сокращение снежного покрова,
площади морских льдов и объема Гренландского ледника. А вот масса антарктического льда, наоборот, вырастет из-за повышения
влажности воздуха на Южном полюсе. Одним из самых долгосрочных эффектов нынешнего потепления должно стать повышение уровня
моря. Здесь скажется не только таяние континентальных ледников, но и постепенный прогрев морской воды, сопровождающийся ее
тепловым расширением. Кажется, что это незначительный эффект, однако, если учесть глубину океанов, прогнозируемое повышение
уровня на 0,5 м за 100 лет (именно из-за расширения) уже не выглядит фантастическим. Впрочем, неопределенность этого
прогноза очень велика - от 0,1 до 0,8 м. Для сравнения: в последнее время уровень моря возрастает примерно на 2-3 мм в год
(0,2-0,3 м в столетие).
Если потепление действительно имеет антропогенную природу и выбросы парниковых газов
останутся на прежнем уровне, то температура на Земле будет продолжать расти и дальше, что приведет со временем к разрушению
Гренландского ледника и pocтy уровня моря на З-7 м через тысячу лет. При этом огромные территории суши уйдут под воду. Это
произойдет, конечно, не скоро, и кто-то может утешать себя мыслью, что после нас хоть потоп. Но, даже не заглядывая в столь
отдаленное будущее, мы обнаруживаем весьма скорые и неприятные последствия глобального потепления. Например, похолодание в
Европе. Да-да, именно похолодание, и довольно резкое. Оно может случиться, если остановится Гольфстрим - теплое течение,
играющее роль европейской «системы центрального отопления», формирующее массы теплого влажного воздуха и гарантирующее
мягкий европейский климат. Как показывает изучение осадочных пород, Гольфстриму уже случалось останавливаться в прошлом.
Первые признаки его замедления зафиксированы двумя независимыми исследовательскими группами - британской и американской.
Измеряя расход воды, они обнаружили ослабление потока примерно на 30% по сравнению с прошлыми исследованиями в 1957, 1981 и
1992 годах. Пока в Европе не замечают снижения температур (возможно, недостаток тепла от Гольфстрима компенсируется общим
глобальным потеплением), но сам факт замедления течения выглядит тревожно.
|
Карта возможного затопления территории Евразии при различных велечинах вероятного подъема уровня океана. Масштабы бедствия (при
ожидаемом в течении XXI века повышении уровня моря на 1 м) будут гораздо меньше заметны на карте и почти не скажутся на жизни большинства
государств. В увеличении даны районы побережий Северного и Балтийского морей и южного Китая. (Карту можно увеличить!)
|
|
Исследование изменений климата - это передний край науки. Для измерения уровня моря и
ледников используются самые современные спутниковые технологии, для моделирования климата - мощные суперкомпьютеры. Данные
собираются из глубин океанов и из стратосферы, из ледниковых кернов и из подводных скважин. При этом, как это ни странно,
остро не хватает простых, но качественных измерений температуры, влажности, давления, ветра. Для выяснения происходящих в
земной климатической системе процессов приходится привлекать физику и химию, астрономию и биологию. Прогнозы невозможно
строить без учета влияния экономики и политики, а оценивать то, что говорится об изменениях климата, нельзя без знания
истории и социальной психологии. Трудно привести пример другой столь комплексной задачи, которая с такой остротой
когда-либо стояла бы перед человечеством. И тем важнее при ее решении не подменять честные исследования пропагандистскими
заявлениями, будь они «за» или «против» потепления. Ведь в конечном счете важно не кто победит в споре, а что происходит
на самом деле. Ну, а для того чтобы это узнать, надо продолжать исследования, держа в голове все возможные варианты и не
забывая о том, что ставки в околоклиматических играх - по-настоящему глобальные.
Политика потепления на Земле
В многостраничном отчете Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата
каждое утверждение сопровождается оговоркой о степени достоверности по следующей шкале. Например, «практически достоверно»
означает вероятность правильности утверждения более 99%, «весьма вероятно» - 90-99%, «вероятно» - 66-90%. Характерный
пример утверждения из отчета: «...с конца 1960-х годов протяженность снежного покрова, весьма вероятно, сократилась на 10%».
Или: «Вероятно, на некоторых территориях увеличилась интенсивность сухих условий в летний период и связанного с этим риска
засух». Столь осторожные высказывания специалистов оставляют политикам широкие возможности для произвольной трактовки темы.
При этом мотивы для принятия того или иного решения могут быть далеки от научных. Например, в Европейском союзе, и особенно
в Великобритании, возобладало мнение о том, что потепление происходит преимущественно по вине человека. Именно поэтому ЕС
активно лоббировал принятие Киотского протокола. Построенная на нем международная система торговли квотами на выброс
парниковых газов стимулирует развитие альтернативной энергетики и энергосберегающих технологий. Эти технологии еще долга
оставались бы нерентабельными, но, получив «допинг» от Киотского протокола, они вполне могут лет через 10-20 составить
конкуренцию традиционной нефтегазовой энергетике. А это важный для Европы шаг в обеспечении энергетической независимости.
Другой мотив - скрытая экономическая помощь развивающимся странам, необходимая для
повышения международной стабильности. Открыто оказать масштабную помощь не позволяет общественное мнение жителей Европы. И
тут Киотский протокол оказался как нельзя кстати - для развивающихся стран в нем практически нет ограничений по выбросам
углекислого газа, а вот развитым придется оплачивать превышение квот. На практике это эквивалентно! экономической помощи.
В США правительство Буша, связанное с нефтяным лобби, выступило против Киотского
протокола, резонно заявляя, что влияние человека на климат пока не доказано. Вместе с тем в университетской среде США к
глобальному потеплению и возможности воздействия человека на климат относятся более обеспокоенно, чем в правительственных
структурах. Показателен случившийся в начале года скандал, когда один из крупных специалистов-климатологов NASA заявил, что
начальство предписывало ему не информировать прессу о результатах исследований, говорящих в пользу антропогенной природы
потепления. Вскоре аналогичный скандал произошел и в Австралии, которая занимает сходную с США позицию. Интересен и пример
России, правительство которой проигнорировало мнение большинства отечественных климатологов о том, что Киотский протокол
не имеет надежного научного обоснования, и ратифицировало его ради укрепления отношений с ЕС и в надежде получить прибыль
от продажи недоиспользуемой квоты на выброс CO2. В целом проблема изменения климата на сегодня является той
зоной, где наука столь тесно переплетена с политикой, что очень трудно отличить одно от другого. Остается только надеяться,
что прогресс в сфере климатологических исследований позволит со временем распутать этот клубок.
|
Планета Земля
