CC BY
838
Проблема глобального изменения климата как природная опасность
В.А. Владимиров, д-р техн. наук, ЦСИ ГЗ МЧС России Ю.И. Чураков, ФГУ ВНИИ ГОЧС
Экстремальные погодные явления последних лет интенсифицировали дискуссию о грядущем значительном потеплении земного климата, вызываемого экономической деятельностью человека, главным образом вследствие выбросов в атмосферу так называемых парниковых газов (углекислого газа, метана и др.) [1].
Идея о разогреве земной атмосферы за счет парниковых газов была высказана впервые в конце XIX в. известным шведским учёным С.Аррениусом [2, 3, 4]. Дополнительным толчком к её популяризации в 70-х - 90-х годах ХХ века послужило численное моделирование климата, подтвердившее, по утверждению авторов, антропогенный парниковый эффект [5].
Одновременно с внедрением в массовое сознание данная парадигма приобрела немало противников и сомневающихся, особенно после Киотской конференции 1997 года, на которой экономически развитым странам фактически был предъявлен ультиматум: или всеобщая катастрофа в будущем, или снижение промышленных выбросов, что стимулировало мировое сообщество к более внимательному изучению доказательной базы глобального потепления.
Условно всю массу специалистов, имеющих отношение к указанной проблеме, можно разделить на 4 группы:
бескомпромиссные сторонники глобального потепления, наибольший вклад в которое, по их мнению, вносит хозяйственная деятельность человека;
специалисты, признающие факт глобального потепления, но считающие утверждение о его преимущественно антропогенном происхождении трудно доказуемым;
сомневающиеся в обоснованности установления самого факта глобального потепления;
сторонники точки зрения, согласно которой в ближайшие десятилетия и далее произойдёт глобальное похолодание, а не потепление.
Научно-популярное изложение точки зрения сторонников глобального антропогенного потепления можно найти в большом количестве разнообразной литературы на данную тему [6, 7, 8]. Наиболее полно и аргументированно в научном изложении мнение специалистов этой группы отражено в «Оценочном докладе об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации», подготовленном Росгидрометом в 2008 году (далее -Доклад) [9]. Как следует из Доклада, источником данных для анализа и прогноза климатических явлений и характеристик является система наблюдений за климатом как глобального, так и регионального масштаба.
Следуя рекомендациям Рамочной конвенции ООН по изменению климата, международные организации - ВМО, МОК (ЮНЕСКО), ЮНЕП и МСНС — создали программу «Глобальная система наблюдений за климатом» (ГСНК), которая является комплексной и базируется на средствах наблюдений, размещенных на суше, морских судах, плавающих буях, зондах, самолетах и спутниках. Система наблюдений позволяет создать базу данных о глобальных и региональных изменениях климата за длительный период времени с целью информирования правительств о происходящих изменениях. Региональная система наблюдений за климатом России является важной составной частью ГСНК.
По данным российской системы наблюдения за климатом глобальное и региональное потепление климата имеет место, что подтверждается многими фактами. Помимо повышения глобальной температуры воздуха у земной поверхности наблюдается уменьшение площади морского льда в Арктическом бассейне и снежного покрова на суше, повышение среднего уровня океана и др. Известно, что изменение глобальной температуры в ХХ веке и в на-
чале XXI века было неоднородным. Выделяются три временных интервала: потепление 1910-1945 гг., слабое похолодание 1946-1975 гг. и наиболее интенсивное потепление после 1976 г. Особое внимание привлекают данные за последние 30-40 лет.
На рис. 1 изменение среднегодовой температуры приземного воздуха, осредненной по территории России, представлено в сопоставлении с изменением среднегодовой глобальной температуры. Важно отметить, что потепление климата на территории России оказалось заметно больше глобального. Размах аномалий (разность между максимумом и минимумом) среднегодовой температуры в России достигает 3-4°С, в то время как для земного шара он лишь несколько превосходит 1°С.
Повышение среднегодовой температуры воздуха в течение ХХ века происходило практически на всём земном шаре. За последние 100 лет (1907- 2006 гг.) общее потепление составило 0,75°С в среднем для земного шара и 1,29°С для России.
За период 1976-2006 гг. суммарное среднее потепление в целом по России составило 1,33°С, т. е. превысило 100-летнее среднее потепление (1,00-1,29°С). Это превышение отчасти объясняется некоторым похолоданием, имевшим место в середине ХХ века. Соответственно скорость потепления после 1975 г. оказалось намного больше, чем за столетие в целом. Для территории России — это 0,43°С/10 лет против 0,10-0,13°С/10 лет. Однако если сравнить оценки периода 1976-2006 гг. с оценками для конца ХХ века (1976-2000 гг.), то на территории России в целом и для отдельных регионов обнаруживается тенденция к определенному уменьшению скорости потепления, тогда как в глобальном масштабе скорость потепления продолжает увеличиваться.
в)
Годы
Рис. 1. Изменения среднегодовой температуры приземного воздуха (°С), осредненной по земному шару (а) и по территории России (б), в отклонениях от средних за 1961-1990 гг. Жирная кривая показывает сглаженный ход температуры (11-летние скользящие средние), затененная область обозначает границы 95%-ного доверительного интервала для 11-летних средних, которые не включают ошибки пространственного осреднения и нарушений однородности наблюдений.
Следует отметить, что понимание причин и механизмов изменения среднегодовой температуры, а также других важных параметров, характеризующих состояние климата на всем земном шаре и в России, и, особенно, вклада в это изменение результатов хозяйствен-
ной деятельности человека, невозможно без развитой системы физико-математического моделирования, в основе которой лежат климатические модели.
В настоящее время широко признается, что объединенные модели общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) являются наиболее перспективным инструментом исследования процессов, действующих в климатической системе.
Если модель позволяет воспроизводить современный климат, различные состояния климатической системы, наблюдавшиеся в далеком прошлом (когда внешние воздействия сильно отличались от современных), а также эволюцию климатической системы (т.е. связанные с внешним воздействием тренды и собственную изменчивость), полученные с помощью этой модели оценки будущих изменений климата в результате реализации того или иного сценария внешнего воздействия заслуживают доверия.
Прямое сравнение результатов проведённых модельных расчетов с данными наблюдений на земном шаре показывает, как утверждают специалисты первой группы, что с высокой степенью вероятности отмечаемое потепление не может быть объяснено лишь естественными причинами, и антропогенный фактор ответственен за большую часть глобального потепления, наблюдаемого во второй половине ХХ века (рис. 2).
'С
—0,5
ПинатуЗо
Санта-Мария Дгунг ль- Чтон
-1.0 Г I . I „ .
1900 1920 1940 1960 1960 2000
Годы
Рис. 2. Аномалии средней глобальной температуры приземного воздуха (°С) по данным наблюдений и расчетов с учетом антропогенных и естественных внешних воздействий (а) и только естественных воздействий (б). К естественным воздействиям относятся изменения приходящего на верхнюю границу атмосферы солнечного излучения и влияние вулканической деятельности на аэрозольный состав атмосферы, а к антропогенным — изменения концентрации парниковых газов и сульфатного аэрозоля. Аномалии рассчитаны по отношению к среднему за 1901-1950 гг. На рисунке (а) результаты 58 расчетов по 14 МОЦАО показаны тонкими линиями, а среднее по мультимодель-ному ансамблю — жирной линией. На рисунке (б) представлены результаты 19 расчетов по 5 моделям. Расчеты показаны тонкими линиями, а среднее по мультимодельному ансамблю — жирной линией. Серыми линиями отмечено время наиболее значительных извержений вулканов
Аналогичные исследования проведены и в России. Чтобы установить наличие антропогенного сигнала в процессе повышения температуры наземного воздуха было выполнено сравнение годовых и сезонных аномалий температуры по данным наблюдений и результатам расчетов по ансамблю моделей. Были проведены две серии экспериментов — в первой учитывались антропогенные и естественные внешние воздействия, а во второй — только естественные воздействия. Анализ временного хода годовых аномалий температуры показал, как свидетельствуют приверженцы первого направления, что наблюдаемый ее положительный тренд невозможно объяснить без учета антропогенного фактора (рис. 3). Более того, из анализа результатов расчетов следует хорошее совпадение наблюдаемой с конца 1970-х годов скорости роста температуры воздуха и результатов расчетов по ансамблю моделей.
1,5 Н-------1-------1------1------1-------'------1-------і------<------1-------1------г
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Г оды
Рис. 3. Временной ход среднегодовых аномалий температуры приземного воздуха (°С) на территории России, полученных по данным наблюдений (1, 2) и рассчитанных по ансамблю 16 МО-ЦАО СМ1Р3 с учетом только естественных внешних воздействий (3), антропогенных и естественных воздействий (4). Аномалии рассчитаны по отношению к среднему за 1901-1950 гг. Кривая (2) получена из (1) с помощью 11-летнего скользящего осреднения. Заштрихованные области показывают межмодельный разброс, равный стандартным отклонениям (±с) от средних по ансамблю
Полученная по ансамблю моделей аппроксимация тренда антропогенной составляющей температуры позволяет оценить ее вклад в суммарную изменчивость наблюдаемой температуры в целом для территории России.
Близость оценок вкладов линейного временного тренда и его антропогенной составляющей может действительно рассматриваться в качестве важного аргумента в пользу того, что главным фактором наблюдаемого в целом по России роста температуры приземного воздуха является антропогенный фактор.
Результаты совместного анализа наблюдений и расчетов, выполненных с помощью моделей, позволили специалистам первой группы сделать следующие выводы:
крайне маловероятно (< 5%), что изменения климата, наблюдавшиеся за последние 50 лет, происходили без внешнего воздействия;
с высокой степенью вероятности (> 90%) можно утверждать, что наблюдаемое увеличение концентраций антропогенных парниковых газов является одной из основных причин глобального потепления, начиная с середины ХХ века.
Однако, несмотря на достаточно убедительное вышеизложенное доказательство антропогенных причин наблюдаемого потепления климата на Земле, рядом специалистов выдвигаются различные «альтернативные» гипотезы причин этого потепления, активно обсуждаемые в средствах массовой информации.
Например, часто упоминается гипотеза о важной роли солнечной активности в наблюдаемом глобальном потеплении. Более того, утверждается, что вследствие изменения светимости Солнца в ближайшие годы следует ожидать даже понижения глобальной темпе-
ратуры. Вместе с тем, непрерывные наблюдения за Солнцем в течение 28 лет показывают, что колебания потока солнечной радиации между максимумом и минимумом в 11-летнем цикле составляют 0,08% при отсутствии заметного долговременного тренда. Прямое радиационное воздействие на глобальную атмосферу в результате изменений солнечного потока с 1750 г. по настоящее время составляет 0,12 Вт/м . Эта величина значительно меньше суммарного радиационного воздействия парниковых газов, обусловленных хозяйственной деятельностью человека. Поэтому, в четвёртом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) констатируется, что нет оснований рассматривать изменения солнечной активности и связанные с нею изменения потока солнечной радиации на верхней границе атмосферы как причину наблюдаемого потепления климата.
Согласно другим предположениям нынешнее потепление климата является проявлением долгопериодной естественной изменчивости климата. На основании того, что в течение ХХ века, как указывалось выше, наблюдались два тёплых периода, второй из которых продолжается и в настоящее время, высказывается мнение, что период наиболее значительного потепления в конце ХХ столетия приходится на восходящую ветвь 50-60-летнего естественного колебания или связан с квазипериодическим внешним воздействием. Что же касается утверждений о влиянии других внешних естественных воздействий на климат (планет Солнечной системы и т. п.) — в настоящее время не существует убедительных данных наблюдений, которые бы показывали, что эти воздействия по своей величине способны повлиять на глобальное изменение климата.
Иногда высказываются гипотезы о том, что глобальное потепление будет компенсироваться похолоданием в связи с наступлением следующего ледникового периода в результате эволюции орбиты Земли. Действительно, изменения орбитальных параметров происходят, но с периодичностью от нескольких десятков до сотен тысяч лет и в прошлом они приводили к значительным изменениям глобального климата. В связи с этим в четвёртом оценочном докладе МГЭИК по этому поводу указывается, что современное антропогенное потепление климата не может быть ослаблено естественным похолоданием климата Земли вследствие изменений орбитальных параметров Земли в ближайшие несколько тысяч лет.
К наиболее активным представителям оппозиционной точки зрения на климатические изменения из указанных выше второй и третьей групп специалистов относится интернациональная группа учёных, возглавляемая академиком РАН К.Я. Кондратьевым (Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Международный центр по окружающей среде и длительному зондированию им. Ф. Нансена, Санкт-Петербург). В концентрированном виде их взгляды изложены в заключении к книге «Изменения глобального климата: концептуальные аспекты». Учёные считают, что в массовом сознании изменение глобального климата однозначно отождествляется с глобальным потеплением. По их мнению всё это не так безобидно, как кажется на первый взгляд. Обеспокоенность состоянием жизненной среды, несомненно, положительный факт. Но только до той поры, пока эта обеспокоенность не становится предметом социального, тем более социальноэкономического управления, когда сознательно формируются неверные представления об объективных процессах, происходящих в мире, а не совсем верные представления превращаются в совсем неверные установки к действиям. Таковыми, по их представлению, являются положения, закрепленные в Рамочной конвенции ООН об изменении климата (Рио-де-Жанейро, 1992 г.), и вытекающие из нее совсем неверные установки, сформулированные в Киотском протоколе к данной конвенции (1997 г.).
По мнению этой группы учёных, главная трудность в понимании причин изменений климата связана с сохраняющейся до сих пор невозможностью достаточно надежного учета климатических обратных связей. В первую очередь это касается облачно-радиационной обратной связи, прямого и косвенного (через воздействие на радиационные свойства облаков) влияния атмосферного аэрозоля на климат, а также влияния на него взаимодействия атмосферы и океана, когда игнорируется инерционность климатической системы, ибо термическая «память» глубоких слоев океана достигает столетий и даже тысячи лет. Кроме того, по
данным наблюдений за 1858—1992 гг. обнаружены также глобальные осцилляции приземной температуры воздуха с периодом около 65—70 лет.
Учёные считают, что противоречивость проблемы антропогенных изменений климата состоит в отсутствии достоверных количественных оценок соотношения между вкладами природных и антропогенных факторов. Именно это обстоятельство создает серьезные трудности на пути практического осуществления рекомендаций, содержащихся в Киотском протоколе. Такого рода выводы, детально обсуждавшиеся ранее, по их мнению, находят всё более широкое признание. В этом контексте недоумение этой группы учёных вызывает весьма широкое использование термина «изменение климата» как определяющего лишь антропогенно обусловленное изменение. Не менее неправомерна, по их мнению, подмена понятия «изменение климата» (в его истинном значении) термином «глобальное потепление», поскольку и данные наблюдений, и результаты численного моделирования свидетельствуют о высокой степени пространственной неоднородности современных изменений климата, отнюдь не сводящихся к повышению приземной температуры воздуха. Утверждается, что упомянутые терминологические недоразумения не являются случайными и, если называть вещи своими именами, имеют целью дезинформацию ради утверждения ложной концепции антропогенного («парникового») глобального потепления.
Свидетельством тому может быть, например следующее. В разгар знойного лета 1988 г. Д. Хансен заявил в Конгрессе США о 99-процентной вероятности антропогенного глобального потепления и его разрушительных последствиях для экосистем в будущем, а также о наличии якобы консенсуса среди специалистов по этому вопросу, хотя многие метеорологи и климатологи отнюдь не разделяли подобные взгляды: соответствующие разработки не позволяли установить достоверные причинно-следственные соотношения между антропогенными выбросами парниковых газов и наблюдавшимися изменениями климата. А в августе 1997 г. министр геологии США В. Бэббитт, обращаясь к примерно трем тысячам участников ежегодного конгресса Экологического общества США, сказал, что они должны выполнить гражданскую обязанность — помочь убедить скептически настроенную американскую публику в том, что глобальное потепление является и реальным, и опасным.
Такая политическая мотивированность поддержки концепции глобального «парникового» потепления определила гигантский рост правительственных ассигнований на такого рода разработки в США в период 1990-1995 гг. с 600 млн. до 1,8 млрд. долларов. Еще более высоких уровней достигли финансовые потоки через Всемирный банк и Глобальный экологический фонд.
Если антропогенное воздействие на климат действительно опасно, то ученые этой группы задают вопрос, как определить критерии этой опасности и кто должен быть за это ответственным (с учетом также социально-экономических и политических факторов). До сих пор остаются без ответа еще три вопроса: окажутся ли меры по снижению концентрации парниковых газов экономически эффективными, кто выиграет и кто потеряет от мер по снижению выбросов парниковых газов и как изменения климата повлияют на осуществление мер по предотвращению нежелательных изменений климата на протяжении жизни одного поколения людей?
Основополагающее значение при этом безусловно имеет совершенствование глобальной системы наблюдений, данные которой позволят ответить на все эти вопросы. Самые важные обстоятельства, касающиеся изменений глобального климата, сегодня состоят в следующем: 1) данные наблюдений (пока еще неадекватные с точки зрения их полноты и надежности) полностью ещё не подтверждают наличия глобального потепления. Особенно это касается данных наземных наблюдений в США, Арктике и результатов спутникового дистанционного зондирования; 2) если усиление парникового эффекта атмосферы, обусловленное предполагаемым удвоением концентрации СО2 в атмосфере, составляет около 4 Вт/м , то неопределенности, связанные с учетом климатообразующей роли атмосферного аэрозоля и облаков, а также с введением так называемой «потоковой поправки», достигают десятков и даже 100 Вт/м2; 3) результаты численного моделирования климата, обосновывающие гипо-
тезу парникового глобального потепления и якобы согласующиеся с данными наблюдений, представляют собой, по мнению этой группы ученых, не более чем подгонку к данным наблюдений; 4) опирающиеся на эти результаты рекомендации об уровнях сокращения выбросов парниковых газов лишены смысла, а их осуществление может иметь далеко идущие негативные социально-экономические последствия.
Иллюстрацией исключительной сложности понимания закономерностей современной динамики климатической системы, и тем более оценки возможных изменений климата в будущем, является отсутствие до сих пор достоверных количественных оценок вклада антропогенных факторов в формирование современного климата при бесспорном понимании того, что антропогенно обусловленное усиление парникового эффекта атмосферы (за счет роста концентрации парниковых газов в атмосфере) должно порождать определенные изменения глобального климата. Весьма опасно укоренившееся в связи с этим понимание глобального потепления как повсеместное повышение температуры, усиливающееся с широтой. Как показал анализ данных наблюдений в высоких широтах Северного полушария, подобные суждения совершенно не соответствуют действительности.
В целом члены указанной интернациональной группы утверждают, что касается прогнозов климата и содержащихся в Киотском протоколе рекомендаций о сокращении выбросов парниковых газов в атмосферу, то первые нельзя интерпретировать иначе как условные сценарии и, соответственно, вторые как лишенные реальных оснований. Таким образом, существует острая необходимость в течение ближайших лет провести ревизию Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК) и отказаться от необоснованных, нереальных и опасных для социально-экономического развития рекомендаций, содержащихся в Протоколе.
Точку зрения на проблему глобального потепления специалистов четвертой группы достаточно четко высказал заместитель директора Института географии РАН академик А. Тишков: «Человек, конечно, способен своей деятельностью влиять на размах колебаний температуры. Не случайно она растет по сравнению со средними многолетними значениями. Однако теория об антропогенном характере потепления в том виде, который представляется нам через СМИ и в некоторых научных публикациях, зачастую преподносится как чисто алармистская идея, которая относится к разряду предсказаний о конце света и Всемирном потопе. Что бы там ни делал человек, через десятилетия все равно пойдет обратный процесс
- похолодание. Действительно, уже сейчас в связи с таянием многолетней мерзлоты разрушаются фундаменты зданий, участились катастрофы на нефте- и газопроводах, более интенсивно размываются берега рек и морей, в горах участились сели и лавины... Аномальные погодные явления приобретают затяжной характер, как это демонстрируют нам затяжные оттепели, дожди и холода. Но более масштабных изменений все же ожидать не следует. Даже если речь идет о прогнозах на столетия вперед. Нужно не кричать о конце света, а предпринимать превентивные действия — в частности, не строить и не развивать инфраструктуру на опасных по климатическим условиям территориях. А еще — ввести экологическое и климатическое страхование, чтобы избежать серьезных ущербов» [10].
Представление специалистов четвёртой группы о том, что в ближайшем и обозримом будущем наступит глобальное похолодание, коренным образом расходится с выводами Доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (1РС), опубликованного в феврале 2007 года, в котором подчёркивается, что вызванные деятельностью человека процессы остановить практически невозможно, потепление будет продолжаться как минимум несколько веков, а то и целое тысячелетие [11].
Их точка зрения, в частности, основана на том [1], что в Средние века климат Земли был заметно теплее современного. Примером тому может служить и название острова Гренландия, поскольку в момент его открытия в Х в. побережье действительно было покрыто сочной зелёной травой. О колебаниях приземных температур в прошлые времена говорят и геологические данные, приведенные, например, в работе [12]. Вероятнее всего, сейчас мы, считают специалисты этой группы, живём вблизи максимума одного из временных потеп-
лений, начавшегося еще в XVII в., когда об антропогенном влиянии на климат выбросов парниковых газов в атмосферу и говорить-то не приходилось. Отсюда видно, что современное потепление носит ярко выраженное природное происхождение и в скором времени может смениться новой фазой похолодания [13]. Так, судя по расчётам ведущего астронома Пулковской обсерватории Х.И. Абдусаматова [14], начало медленного понижения температуры можно ожидать уже в 2012-2015 гг., а глобального минимума она достигнет примерно к 2055-2060 гг. Такое положение сохранится приблизительно в течение 50-70 лет, и только в начале XXII в. начнётся очередной цикл глобального потепления климата. Такие вариации климата явно определяются периодическими (пульсирующими) изменениями светимости Солнца, которые, в свою очередь, вероятно, связаны с колебаниями размеров и площади Солнца, зависящими от интенсивности протекающих в его недрах ядерных реакций [14].
В статье ещё одного представителя этой группы специалистов доктора геологоминералогических наук Б.Л. Берри «Прошлые, унаследованные и будущие природные опасности», написанной им специально для Интернета по материалам предыдущих работ [15], сделана попытка долговременного прогноза похолодания (в текущем и последующих тысячелетиях).
Его представления основаны на изотопно-кислородном анализе ископаемых раковин, захороненных в осадках морских слоёв. Содержание тяжёлого изотопа кислорода с атомным весом 18, выраженное в тысячных долях от содержания обычного лёгкого кислорода с атомным весом 16, сопоставлено с экологическими характеристиками Земли, такими как температура поверхности океанов в экваториальном поясе, температура земной поверхности в северном полушарии, изменения уровней поверхности океана, объёмы и площади ледниковых щитов.
Молекулы воды с лёгким изотопом кислорода легче испаряются из океанов и накапливаются в ледниковых покровах. В воде остаётся больше тяжёлых изотопов кислорода. Когда в ископаемых раковинах морских отложений обнаруживают больше тяжёлых изотопов, это значит, что данные слои формировались в ледниковую эпоху. Чем больше относительное содержание тяжёлого изотопа, тем больше льда находится на поверхности Земли. Такое сопоставление оказалось возможным благодаря обобщению существующих экологических реконструкций последнего ледникового периода.
В результате анализа последних 700 тысяч лет были выделены десять стабильных колебаний природных условий с периодами от 14 до 294 тысяч лет [16]. Они характеризуют однородное чередование длительных ледниковых и коротких тёплых периодов. Модель процесса, представленная суммой этих 10 колебаний, позволяет дать экологический прогноз на ближайшие 300 тысяч лет [17].
Периоды колебаний связаны с изменениями орбиты Земли, а их амплитуды сильно зависят от земных условий [16]. Например, в заключительный период существования океанической циркуляции через полярные моря (3,1-2,7 млн. лет назад) изменения орбиты мало влияли на колебания температур. В то время тёплые течения, проходящие через Северный Ледовитый океан, не позволяли формироваться морским льдам и уменьшали амплитуды колебаний температур в северном полушарии [17].
Тенденции к похолоданию и увеличению амплитуд колебаний в последние 3 миллиона лет были вызваны уменьшением водообмена между Тихим и Северным Ледовитым океанами и усилением похолоданий при формировании морских льдов. Рост площадей морских льдов и снежного покрова увеличивает количество солнечного тепла, отраженного обратно в космос, что опять способствует похолоданию, росту площадей льда и дальнейшему похолоданию.
Вечная мерзлота начала формироваться около 1 млн. лет назад и проникла к настоящему времени в Азии и Северной Америке до максимальных глубин, соответственно равных 1600 и 1000 м [18]. 700 тысяч лет назад площади морских льдов достигли своих критических размеров и создали условия для чередования длинных ледниковых и коротких межледниковых периодов [17]. Периодические потепления разрушали ледниковые покровы северных
материков только на 10 тысяч лет, но не могли уничтожить вечную мерзлоту, которая до сих пор занимает северную часть Канады, Аляску, Азиатскую часть России, присутствует в Монголии и на севере Китая.
Следующий ледниковый период начнётся примерно через 4 тысячи лет. Следует отметить, что этот прогноз не очень надёжен, так как в модели используются только очень длинные периоды, начиная с периода в 14 тысяч лет. Нам очень мало известно о природных колебаниях в диапазоне периодов от 1000 лет [19] до 14 тысяч лет [16], использование которых может существенно изменить результаты моделирования. Поэтому существует опасность, что ледниковый период может начаться значительно раньше, например, в текущем тысячелетии [20]. При этом температура поверхности материков в северном полушарии снова понизится на 6°С, площадь ледниковых щитов увеличится на 30 млн км , их объём - на 60 млн. км3. Уровень океана понизится на 80 м. Современные портовые сооружения окажутся вдали от морских берегов. Разрушится инфраструктура промышленных северных стран. Ледники толщиной в 2-3 км снова покроют северные части континентов.
В Азии ледники образуют плотины, которые препятствуют стоку рек, впадающих в Северный Ледовитый океан. В Западной Сибири сформируется гигантское пресное море, часть воды которого может спонтанно прорываться в Каспийское море. Сотни миллионов людей необходимо будет переместить в более южные регионы: южнее штата Висконсин в Америке, южнее Киева в Восточной Европе и южнее Монголии в Азии.
На этом фоне предстоящих похолоданий особенно абсурдно выглядит борьба северных стран с отсутствующим техногенным потеплением [20, 21]. При объединении усилий человечество в состоянии противостоять очерёдной ледниковой эпохе. Для этого необходимо препятствовать росту площадей морских льдов в арктическом регионе, предусмотреть меры по отеплению поверхности океана. Причем проект отепления поверхности океана можно связать с комплексным освоением Арктики. Отепление поверхности океана до 0°С, в первую очередь, следует проводить за счет изменения направлений существующих потоков энергии [22, 23, 24, 25]:
использования космических отражателей на стационарных полярных орбитах, фокусирующих солнечную энергию и свет на поверхностях полярного бассейна;
увеличения притока тёплых вод в арктический бассейн за счёт корректировки течений Атлантического океана отклоняющими экранами, ускорения вывода ледовых полей Арктики в Атлантический океан, строительства приливных сооружений для обмена вод Северного Ледовитого и Тихого океанов и создания электростанций в районе Берингова пролива;
использования тепла земных недр и более тёплых вод из глубин арктических морей; использования подземных рассолов для увеличения солёности океанических вод в областях впадения рек, других физико-химических методов таяния морского льда;
создания плавучих сборно-разборных атомных электростанций для жизнеобеспечения Севера и отепления арктических вод, систем утилизации и хранения ядерных отходов. (Человечеству надо увеличить производство энергии в 1000 раз за 1000 лет. Для этого каждый год необходимо увеличивать её производство на 0,7%);
вынесения в полярные регионы производств с большими отходами тепла; использования новых целенаправленных разработок.
Столь радикальное преобразование климата требует достаточно средств, изобретательности и, главное, времени для поэтапной и критической оценки получаемых результатов. Анализируя изложенное выше, следует отметить следующее.
Общей слабой стороной всех перечисленных точек зрения является недостаточность доказательной базы.
В отношении аргументации специалистов первой из вышеупомянутых групп до сих пор нет окончательного решения вопроса о достоверности наблюдаемых температурных данных, образующих многолетний температурный ряд. Речь идёт об их полноте, влиянии ошибок пространственного осреднения, нарушениях однородности наблюдений.
Например, наблюдения приземной температуры воздуха на протяжении более столетия осуществляются при помощи стеклянных термометров, но за это время неоднократно изменялись устройства защиты термометров от прямого воздействия солнечной радиации и ветра, что диктует необходимость фильтрации данных по приземной температуре воздуха с целью обеспечения однородности рядов наблюдений. В период с апреля по август 2000 г. на станции университета Небраски, США (40°83' с.ш., 96°67' з.д.) Hubbard и Lin [24] выполнили сравнительные наблюдения приземной температуры воздуха над гладким травяным покровом с использованием различных устройств защиты термометров. Одновременно измерялись прямая солнечная радиация и скорость ветра. Анализ результатов наблюдений показал, что расхождения данных наблюдений могут достигать нескольких десятых градуса. Учитывая, что измеряемый эффект повышения температуры, позволяющий говорить о глобальном потеплении, того же порядка, необходим серьёзный анализ точности его измерения [28].
Температурные данные, представленные на рис. 1 и рис. 2, являются результатом математической обработки опытных данных, зависящим от метода обработки, причём разброс получаемых значений может быть соизмерим с наблюдаемым эффектом потепления.
Климатические модели, используемые как основной инструмент доказательства преимущественного влияния антропогенного фактора, содержат большое количество параметров и коэффициентов, в том числе неопределённых. Возникает вопрос: насколько устойчивы вычисляемые средние значения температуры при вариациях числовых значений параметров и коэффициентов в пределах точности их получения, если не заниматься подгонкой расчётной кривой к опытной зависимости?
Судя по литературным источникам, изложенные вопросы остаются открытыми.
Что касается противников антропогенного характера изменения климата, то, когда речь идёт о критике с их стороны в адрес своих оппонентов, то она, во многом достигает цели. С другой стороны, их доказательства естественных причин глобальных изменений климата правдоподобны, однако нередко носят предположительный или декларативный характер, что возможно связано с состоянием науки в данной области на сегодняшний день.
В отношении работ Б. Берри можно сказать, что хотя для них характерны указанные выше недостатки, тем не менее, они демонстрируют принципиальную возможность развития сценария глобального изменения климата в обозримом будущем, противоположного сценарию глобального потепления.
Таким образом, следует констатировать, что:
вопрос о надёжности температурных данных (многолетнего температурного ряда), позволяющих утверждать о глобальном потеплении, до сих пор не получил окончательного общепризнанного разрешения;
существуют точки зрения, альтернативные антропогенному характеру глобального потепления, предполагающие естественные механизмы его происхождения и прогнозирующие как в ближайшем, так и отдалённом будущем похолодание;
доказательная база как антропогенного, так и естественного характера глобального потепления недостаточна для того, чтобы сделать окончательный вывод в пользу того или иного механизма;
вопрос о том, потепление или похолодание ожидает нас до конца столетии остается открытым;
очевидными опасными проявлениями глобального изменения климата, требующими конкретных действий, являются: увеличение частоты и длительности аномальных и опасных климатических явлений; таяние ледников и вечной мерзлоты; изменение характера распределения осадков по поверхности Земли.
ВЫВОДЫ
Учитывая большой интервал времени между Киотской конференцией 1997 года и Копенгагенской конференцией ООН по проблеме изменения климата, прошедшей в декабре
2009 года, можно было сделать вполне определённые выводы по данной проблеме, не дожидаясь окончания Копенгагенской конференции [27]. Два-три десятилетия назад, когда о
проблеме современного глобального изменения климата было известно еще очень мало, предполагалось, что изменение это будет заключаться в повсеместном потеплении в результате так называемого парникового эффекта - накопления в атмосфере газов, задерживающих тепловое излучение поверхности Земли (углекислого газа, метана и других). Проведенные за эти два-три десятилетия исследования показали, что проблема имеет намного более сложный характер, и в разных частях Земли климат может меняться по-разному. С учетом имеющихся научных знаний по данной проблеме, правильнее говорить не о глобальном потеплении, а о глобальном изменении климата, увеличении частоты аномальных и опасных климатических явлений, таянии ледников и вечной мерзлоты, изменении характера распределения осадков по поверхности Земли.
Связано ли глобальное изменение климата с деятельностью человека? Доказать связь глобального изменения климата с деятельностью человека сложнее, чем доказать сам факт существования глобальных изменений климата. Изменения климата могут происходить и под влиянием человека, и под влиянием природных причин (последнее наблюдалось в прошлом на протяжении всей истории Земли). Скорее всего, современное изменение климата является результатом совместного действия природных причин и человека, а вот вопрос о том, как эти причины соотносятся друг с другом и какая из них главнее, является предметом сложных научных исследований.
Тем не менее можно сказать, что авторитету концепции антропогенного глобального потепления за прошедшие годы был нанесён существенный урон, что подтвердила прошедшая Копенгагенская конференция. Вопрос о том, куда качнётся температурный ряд в ближайшем будущем и в более отдалённой перспективе - в сторону потепления или в сторону похолодания, оказался совсем не таким однозначным, как это казалось вначале.
Опасно ли глобальное изменение климата для живой природы? Да, опасно - несмотря на то, что сравнимые по амплитуде и даже значительно более сильные изменения климата в истории Земли происходили многократно. С точки зрения угрозы живой природе у современных изменений климата есть две особенности, делающие их особо опасными для биологического разнообразия нашей планеты. Во-первых, высокая скорость этих изменений. Во-вторых, совершенно иной характер территорий дикой природы. В прошлом они представляли собой непрерывные пространства в масштабе континентов, в пределах которых виды живых организмов могли свободно мигрировать вместе с природными зонами. Сейчас природная среда фрагментирована инфраструктурой и освоенными человеком территориями, и у большинства видов живых организмов нет возможности свободно мигрировать вслед за смещающимися природными зонами. Из-за беспрецедентной скорости изменений климата и фрагментированности природной среды современные изменения климата могут стать причиной вымирания огромного количества видов живых организмов и резкого сокращения природного биологического разнообразия.
Опасно ли глобальное изменение климата для человека? Да, опасно - опять же, несмотря на то, что на протяжении времени существования человека как биологического вида климату случалось изменяться и сильнее. Глобальные изменения климата, наблюдавшиеся в прошлом (например, в периоды оледенения), не наносили человеческой цивилизации значительного ущерба просто потому, что цивилизации как таковой еще не было, и человек в глобальном плане еще не был настолько оседлым и привязанным к конкретным местам жительства существом. Сейчас люди населяют практически всю Землю, перемещаться им при быстрых глобальных изменениях климата некуда, да и невозможно перенести с места на место целые города и даже государства, существованию которых угрожает, например, подъем уровня воды в мировом океане. Основных угроз человеческой цивилизации, связанных с изменением климата, три: подъем уровня воды в океанах и затопление островных и прибрежных территорий; увеличение частоты и интенсивности опасных явлений природы (ураганов, засух, морозов, пожаров на природных территориях и др.); расширение зон рискованного земледелия и снижение уровня продовольственной безопасности целых стран и народов.
Почему идёт достаточно жёсткая, бескомпромиссная борьба между сторонниками, прежде всего, глобального потепления и его антропогенного происхождения и сторонниками глобального изменения климата, не сводящими его к глобальному потеплению и отрицающими его преимущественно антропогенную природу? Очевидно, что дело не сводится только к социально-политическим мотивам, политической ангажированности представителей той или иной точки зрения, экономическим интересам отдельных стран, лоббированию интересов финансово-промышленных групп, что выдвигается нередко как основной аргумент с обеих сторон при обсуждении рассматриваемой темы в СМИ. Безусловно, всё это имеет место и играет большую роль при принятии коллективных решений по данной проблеме. Назовём этот фактор субъективным.
Однако, существует и другой фактор - объективный. Объективный он потому, что отражает основную цель любой науки - выяснение истины посредством получения новых знаний об окружающем нас мире и о нас самих.
Еще существуют ученые, для которых научная доказательность - главный критерий принятия результатов научных исследований, разработки научных доктрин и концепций, особенно, когда ценой вопроса является выживание человечества.
На сегодняшний день главное то, что большинство учёных признаёт наличие глобальных изменений климата, независимо от вызывающих их причин, и обеспокоено их последствиями для настоящего и будущих поколений.
Есть ли элементы фальсификации в научной деятельности, связанной с исследованием изменения климата? Конечно, есть. Элементы фальсификации (недобросовестные исследования, подгонка результатов под желаемый результат или заведомо неверная интерпретация результатов) встречаются в науке, как и в любом ином виде человеческой деятельности, совсем нередко. Мотивы фальсификации могут быть самыми разными - от желания выдать заказчику наиболее яркий и общественно значимый результат до желания прославиться за счет отрицания общепризнанных теорий и концепций. В столь большой и общественно значимой области исследований, как исследования, связанные с глобальным изменением климата, неизбежно попадаются недобросовестные исследователи или недобросовестные интерпретаторы чужих исследований. Проблема усугубляется тем, что результаты тех или иных исследований нередко интерпретируются средствами массовой информации и политиками таким образом, что потом сами авторы исследований не узнают свои результаты. Но при этом основная масса именно научных исследований в области климата однозначно показывает, что изменения есть и что они тем или иным способом связаны с деятельностью человека.
Может ли глобальное изменение климата нанести существенный ущерб России? Да, причем Россия может стать одной из наиболее страдающих от изменения климата стран мира. Россия - северная страна, а изменения климата, по всей видимости, будут проявляться в наибольшей степени именно в северных странах (что пока подтверждается данными метеорологических наблюдений). Нашей стране глобальное изменение климата грозит: резким ростом рисков в земледелии и лесном хозяйстве (засух, морозов, вредителей, болезней, усыхания лесов и др.); увеличением количества опасных явлений погоды (наводнений, ураганов, сильных снегопадов); деградацией вечной мерзлоты с разрушением расположенной на ней инфраструктуры; затоплением или подтоплением обжитых приморских районов; изменением санитарно-эпидемиологической ситуации, и т.д. Особый риск связан с тем, что постепенное преобразование окружающей среды человеком в какой-то момент может привести к резким изменениям климата (например, к изменению конфигурации Гольфстрима, что чревато превращением значительной части Европейской России в зону сурового континентального климата, некомфортную для проживания и не очень подходящую для сельского хозяйства).
Что должна предпринимать Россия для противодействия возникшей климатической угрозе?
Президентом Российской Федерации 23 апреля 2009 года подписана Климатическая доктрина Российской Федерации, содержащая следующие принципы политики Российской Федерации в области климата:
- глобальный характер интересов Российской Федерации в отношении изменений климата и их последствий;
- приоритет национальных интересов в разработке и реализации государственной политики в области климата;
- ясность и информационная открытость политики Российской Федерации в области климата;
- признание необходимости действий как внутри страны, так и в рамках полноправного международного партнерства Российской Федерации в международных исследовательских программах и проектах;
- всесторонность учета возможных потерь и выгод, связанных с изменениями климата;
- предосторожность при планировании и реализации мер по обеспечению защищенности человека, экономики и государства от неблагоприятных последствий изменений климата.
Основными задачами политики Российской Федерации в области климата являются:
- укрепление и развитие информационной и научной основы политики Российской Федерации в области климата, включая всемерное усиление научно-технического и технологического потенциала Российской Федерации, обеспечивающего максимальную полноту и достоверность информации о состоянии климатической системы, воздействиях на климат, его происходящих и будущих изменениях и их последствиях;
- разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по адаптации к изменениям климата;
- разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по смягчению антропогенного воздействия на климат;
- участие в инициативах международного сообщества в решении вопросов, связанных с изменениями климата и смежными проблемами.
К этому следует добавить, что необходимо консолидировать силы и средства противодействия экстремальным колебаниям климата, оптимизировать их состав и структуру с целью повышения эффективности противодействия.
В русле этих задач для МЧС России представляются актуальными следующие вопросы:
организация централизованной системы наблюдений и контроля за опасными природными явлениями,
создание сил постоянной готовности в потенциально опасных районах;
выявление и уточнение зон с наиболее опасными и частыми экстремальными климатическими аномалиями и определение рисков возникновения ЧС в этих зонах;
усиление мер по защите населения в опасных климатических зонах;
предупреждение развития чрезвычайных ситуаций ЧС на побережье Арктики и в зоне вечной мерзлоты, включая ограничение (запрет) строительства и развития инфраструктуры на опасных по состоянию грунта территориях;
внедрение экологического и климатического страхования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сорохтин О.Г. Эволюция климатов Земли.
2. Arrhenius S. On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the
ground. - Phil. Mag., 1896, 41.
3. Глобальное потепление: Доклад Гринпис. - М.: Изд-во МГУ.
4. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. - Л.: Гидрометеоиздат.
5. Герасимов А. Академик Кирилл Кондратьев: глобальное потепление климата -это миф.
6. Сафонов Г.Ц. Опасные последствия глобального изменения климата - РРЭЦ,
2006.
7. Логинов В. Глобальные и региональные изменения климата. Причины и следствия. - М.: Тетрасистемс, 2008.
8. Рамстофф, Шельнкубер. Глобальное изменение климата. Диагноз, прогноз, терапия. - М., 2009.
9. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Техническое резюме. - М.: Росгдромет, 2008.
10. Замахина Т. Таяние становится неявным. «Московский комсомолец», 21 февраля
2010 года.
11. Владимиров В. А. Глобальное изменение климата как источник чрезвычайных ситуаций. Информационный сборник ЦСИ ГЗ МЧС России. 2008, № 38, с. 64-83.
12. Сорохтин О.Г. Эволюция и прогноз изменений глобального климата Земли. -М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006.
13. Landscheidt T. New Little Ice Age Instead of Global Warming? - Energy and Environment, 2003, 14, p. 327-350.
14. Абдусаматов Х.И. О долговременных скоординированных вариациях активности светимости, радиуса Солнца и климата: Труды международной конференции «Климатические и экологические аспекты солнечной активности». - СПб, 2003.
15. Берри Б. Прошлые, унаследованные и будущие природные опасности. 24-052007. Великая эпоха.
16. Берри Б. Л. Основные системы геосферно-биосферных циклов и прогноз природных условий. Биофизика, 1992, Т.37, вып. 3, с. 414-428.
17. Berry B. L. Regularities of natural cycles, predictions of climate and surface conditions. Hydrol. Process, 1998, 12, 2267-2278.
18. Berry B. L. Long-term predictions from three million years of climatic, glacial and periglacial history. Permafrost. Seventh International Conference. June 23-27, 1998, 115-116.
19. Berry B. L., 2006: Solar system oscillations and models of natural processes. Journal of Geodynamics, 2006, 41, 133-139.
20. Берри Б. Жить в тепле и уюте нам осталось недолго. 07-02-2007. Великая Эпоха.
21. Берри Б. Пора кончать с Киотской диктатурой. 05-12-2006. Великая Эпоха.
22. Берри Б. Л. Прогноз природных процессов и проблемы стабилизации климата. В кн.: Математические методы анализа цикличности в геологии. Том 13, Ред. С.Л. Афанасьев. Материалы XIII международной конференции. 13 марта 2006. М. Воентехиниздат, с. 158-168.
23. Берри Б. Л. Освоение Арктики и стабилизация климата. Том 1, Теория и практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз её изменений. Материалы международной конференции. Тюмень, 29-31 мая 2006. Proceedings Earth Cryosphere assesment: theory, applications and prognosis of alterations. International conference. Vol. 1. Development of the Arctic region and stabilization of the global climate, с. 59-62.
24. Берри Б. Живём по правилам похолодания. Знание-Сила, 2006, 3, с. 16-21.
25. Бурлешин М. В ожидании ледникового периода. «Московская правда», 3 февраля 2010 года.
26. Hubbard K.G., Lin X. (2002) Realtime data filtering models for air temperature measurements. // Geophys. Res. Lett. V.29, N10, p. 67/1-67/4.
27. В Копенгагене началась Пятнадцатая конференция ООН по проблеме изменения климата. 07-12-2009. Лесной форум Гринпис.
28. Манин А.С., Соничкин Д.М. Колебания климата по данным наблюдений. М.: Наука, 2005.
