"Нужно готовиться не к катастрофе, а к ураганам, ливням и волнам жары"

Чем глобальное потепление грозит РФ и миру, Sobesednik.ru узнал у зав. лабораторией климатологии Института географии РАН.

Наш корреспондент беседовал с Владимиром СЕМЕНОВЫМ – членом-корреспондентом РАН, доктором физико-математических наук, ведущим научным сотрудником Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, заведующим лабораторией климатологии Института географии РАН. Область научных интересов Владимира Анатольевича – изменения климата в Арктике, экстремальные погодные явления, моделирование климата, динамика атмосферы.

– Что такое глобальное потепление? Судя по Википедии, это увеличение температуры на планете?

– Это увеличение глобальной температуры, то есть осредненной температуры поверхности планеты в последние 150 лет. Это изменения температуры, которые отмечаются с помощью инструментальных наблюдений. В последние 150 лет появились репрезентативные данные, и по ним можно составить картину глобальной температуры. Кроме того, развивались способы анализа этих данных, способы восстановления недостающих данных – чтобы можно было восстановить полную картину. Все они доступны в разных источниках – либо с 1850 года, либо с 1870 года. На основании этой информации были сделаны выводы, что глобальная температура поднялась за время наблюдений на 1,15 градуса. А в течение ХХ века – на 0,9 градуса. Вот это увеличение глобальной температуры примерно на один градус и называется глобальным потеплением.

[:image:]

– Можно ли точно выделить причины изменения климата, а также назвать основные?

– Причин несколько, среди них – увеличение парниковых газов в атмосфере. Речь идет о газах, которые создают парниковый эффект. Они перехватывают часть уходящей тепловой радиации. Земля получает из космоса коротковолновую радиацию и излучает обратно длинноволновую; излучает как тепло, а получает как свет в широком спектре. Баланс приходящей и уходящей энергии, собственно, и определяет температуру планеты. Влиять на эту температуру можно, изменяя либо приходящую радиацию, либо уходящую. Парниковые газы уменьшают радиацию, которая уходит от нашей планеты. Сейчас радиация, которая уходит, перехватывается этими газами и возвращается обратно, нагревая еще больше Землю.

Главным парниковым газом является водяной пар; если бы его не было, температура бы была примерно на 30 градусов ниже. Но из-за того, что есть парниковый газ, который часть уходящей радиации перехватывает и возвращает обратно, мы живем именно в климате со среднегодовой температурой планеты в 14,5 градусов Цельсия выше нуля.

Вторым по важности парниковым газом является углекислый газ. У него эффект меньше, чем у водяного пара, но достаточный для того, чтобы играть существенную роль в радиационном балансе. Наблюдения показывают, что концентрация парниковых газов, которая была равна в середине XIX века 280 молекулам парниковых газов на миллион молекул в воздухе, теперь увеличилась до 400 частиц на миллион. Количество выросло более чем на треть, при этом выросло очень быстро – так быстро и так сильно, как этого не происходило за последние, по крайней мере, 800 тысяч лет.

Увеличение парниковых газов можно проследить достаточно точно по измерениям, которые делаются в ледниковых кернах (колонна льда, которая вырезается из ледника при бурении, по ней можно определить слои льда по годам), куда вмораживаются пузырьки воздуха. Если постепенно растапливать накопившийся за сотни тысяч лет воздух, в нем можно произвести замеры концентрации парниковых газов, состава атмосферы. И видно, что за последние сотни тысяч лет концентрация углекислого газа менялась относительно слабо и медленно, а сильный рост произошел в недавний довольно короткий промежуток времени.

[:image:]

Что произошло? Наиболее очевидная версия – антропогенные выбросы парниковых газов. Со времен промышленной революции люди начали сжигать все больше нефти и угля, в результате чего росла концентрация парниковых газов. Более того, углерод, который в составе углекислого газа выбрасывается в атмосферу, имеет другой изотопный состав. Вес атомов углерода отличается от веса обычного углерода, который содержится в атмосфере. Поэтому можно достаточно точно определить, какая часть антропогенного углерода попала в атмосферу.

Антропогенный вклад в увеличение количества парниковых газов неоспорим. Это стопроцентный факт. Это следует из того, что меняется изотопный состав атмосферного углерода и еще потому, что последние сотни тысяч лет таких изменений и близко не было.

С другой стороны, при удвоении углекислого газа в сухой атмосфере до соотношения 500 молекул на миллион температура планеты увеличилась бы лишь на один градус. Сейчас же при увеличении соотношения на 100 молекул потепление составило тот же градус. Почему это происходит? Мы сталкиваемся с неопределенностью климатических прогнозов. Есть около тридцати моделей, они дают картину увеличения температуры в диапазоне от полутора до шести градусов. Из-за чего же появляется такая неопределенность? Дело в том, что действие углекислого газа усиливается положительной обратной связью [тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему увеличению выходного сигнала]. Главный элемент такой положительной обратной связи – это водяной пар. При некотором нагреве атмосферы, вызванном увеличением концентрации углекислого газа, увеличивается влагоемкость атмосферы, что приводит к дальнейшему увеличению парникового эффекта и так далее. Кроме того, меняется облачность, а это самый большой источник неопределенности. Она может как охлаждать поверхность – из-за того, что отражает солнечную радиацию, – так и нагревать ее. Зимой облака поглощают микроволновую радиацию и направляют ее обратно к поверхности планеты. Вот такие причины неопределенности.

В целом же можно сказать, что глобальное потепление – факт. Есть измерения, проводимые на метеорологических станциях, есть измерения с морских судов. Известно, что моряки производят метеорологические измерения, фиксируют температуру. Все эти данные собираются, анализируются учеными; в них вносятся коррективы, исправляются ошибки. Также уже 30 лет измерения производят спутники. Понимаете, странно задавать сейчас вопрос: верите или не верите вы в глобальное потепление? Можно, конечно, отрицать этот факт, но, с моей точки зрения это, глупо.

Еще один факт – это увеличение содержания парниковых газов в атмосфере. Доказано, что значительную роль в этом процессе играет антропогенная эмиссия. А вот о вкладе антропогенного фактора в глобальное потепление можно спорить: это половина? это треть? это две трети? Вокруг этих оценок идет дискуссия. Я считаю, что разумно говорить о 50% вкладе человеческого фактора. Теория и численные эксперименты это показывают.

– Можно говорить о каких-либо климатических зонах, где процесс ощущается сильнее?

– Потепление происходит неравномерно. Сильнее всего это заметно в высоких широтах [приполярные области] северного полушария. Этот эффект получил название «арктическое усиление глобального потепления». Если в среднем по планете за последние 30 лет температура выросла на 0,5 градуса, то в Арктике – на 1,5. Эта область теплеет в три раза быстрее, чем в среднем планета.

Связано это со следующими причинами. Когда теплеет Арктика, уменьшается альбедо (способность поверхности Земли отражать солнечные лучи): чем выше альбедо, тем сильнее отражается солнечная радиация. Лед и снег тают, и все больше радиации поглощается поверхностью, которая, в свою очередь, разогревается еще больше. Этот процесс является положительной обратной связью. Еще одна причина – из-за таянья льдов увеличивается количество водяного пара в атмосфере. Профиль температуры таков, что эта влага будет в нижних слоях атмосферы сосредотачиваться. Есть и еще ряд обратных связей, которые усиливают потепление. Арктика – это регион, где наиболее очевидно выражено глобальное потепление.

[:image:]

– К чему может привести этот процесс? Распространены довольно печальные сценарии, при которых, довольно обширные территории в Европе и Америке погрузятся под воду. Все это действительно вероятно?

– Понятно, что если тают морские льды, то уровень океана не поднимается – вы помните закон Архимеда. Поднятие уровня моря происходит из-за таяния континентальных ледников, ледников в Антарктиде и Гренландии, горных ледников. За последние сто лет уровень океана поднимался относительно слабо: сейчас мы фиксируем изменение на 3 миллиметра в год. За последний век он поднялся где-то на 20 сантиметров. К концу XXI века, учитывая уровень неопределенности, можно ожидать повышения уровня Мирового океана на 40–80 сантиметров. Причиной будет таяние ледников и термическое расширение океана: все мы знаем, что при нагревании тела расширяются; океан также расширяется из-за потепления.

Конечно, глобальной катастрофы не будет, но есть ряд регионов, например Голландия, где даже небольшое увеличение уровня моря будет критическим. Значительная часть этой страны, как известно, находится ниже уровня моря. В этом случае будет ощутим эффект эрозии – берега будут размываться. Важно и то, что от глубины моря зависит и высота волн. Если прибрежная зона становится глубже на полметра, волны также будут выше. Вместе эти условия делают критичным повышение уровня океана и на полметра. Также затопление грозит и территориям восточного побережья США. Для России в целом этот процесс проблем не представит, хотя в Калининградской области некоторые районы могут быть затронуты.

– Возможно, существует прогноз именно для нашей страны? Так в СМИ писали: «Северная граница земледелия дойдет до побережья Северного Ледовитого океана. А территория, где сельское хозяйство эффективно, увеличится в четыре-пять раз. Мало того, появятся регионы, где можно выращивать хлопок, как в Средней Азии, и субтропические фрукты, как в Абхазии или Турции». А Роман Вильфанд посоветовал привыкать к резким чередованиям холода и жары. Кроме того, в Москве все чаще проходят ураганы и ливни, подобных которым раньше не было.

– Потепление имеет и отрицательные, и положительные последствия. Возможно увеличение частоты и экстремальности погодных явлений. Мы это ожидаем из-за того, что атмосфера при потеплении будет содержать больше влаги. Чем выше влажность в атмосфере, тем больше будет проливаться дождей.

Климат наших южных регионов, например, Краснодарского края, когда погода часто меняется, а жара чередуется с ливнями – возможно, скоро мы будем наблюдать в средней полосе, в нашем регионе. Также увеличится частота и интенсивность засух. Колебания значений температуры станут более сильными и более частыми.

Меняется также атмосферная циркуляция; это более сложная область. В целом многие исследования говорят, что это может привести к более продолжительным и устойчивым погодным аномалиям. Если будет жара, то, условно, не десять дней, как раньше, а пятнадцать. Есть и ряд факторов, которые стабилизируют все это, действуют как положительная обратная связь. Это касается и погоды зимой. Вспомните, мы последние десять лет наблюдаем аномально холодные зимы. Все это уже предсказывалось двадцать лет назад.

Есть также и ряд менее значимых последствий. Расширяется ореол обитания насекомых – переносчиков болезней, в том числе эпидемических. Происходит таяние вечной мерзлоты: появляются проблемы с сохранностью и эксплуатацией инфраструктуры, которая построена в этих областях.

Плюсы глобального потепления можно ощутить у нас в области сельского хозяйства. Растения, которые росли на юге, теперь можно будет увидеть и севернее.

– Не грозят ли данные изменения частыми засухами на южных территориях, где температура также поднимется?

– Проблема такова, что в наших широтах осадки будут расти, а в южных регионах – Причерноморье, Северном Кавказе – в среднем будут уменьшаться. Там возможно увеличение частоты засух – есть много исследований на эту тему.

– Это лето будет холодным?

– Я не думаю. Температура, скорее всего, будет в пределах нормы. И Гидрометцентр уже скорректировал свой прогноз.

Здесь вот что нужно понимать: согласно исследованиям, вдоль широтного круга возникает «волна» атмосферных потоков, которая создает ряд положительных и отрицательных погодных аномалий. Посмотрите на карту погоды сейчас: в юго-западной Европе наступила жара, у нас в центральных областях прохлада, в Иркутске – жара, а дальше – на Дальнем Востоке – опять прохлада.

Мы видим аномалию в виде перемежающихся очагов холода и тепла. Вероятность того, что такая картина будет возникать чаще, с глобальным потеплением увеличивается. Эта «волна» не будет «привязана» к какому-либо месту, она динамична. При этом очень сложно предсказать, в каком месте она установится, или какова будет ее фаза.

В 2010 году в Москве была аномальная жара, а восточнее холод и даже местами шел снег. В следующем году опять, возможно, будет жара в московском регионе. В таких условиях часть страны страдает от холода, часть – от жары.

[:image:]

– Что делается для предотвращения глобального потепления? В Википедии любой может прочитать о Киотском протоколе, Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Существует IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата при ООН). Насколько эффективно все это работает? Есть, например, точка зрения, что международная бюрократия активно раздувает значимость проблемы, чтобы получать под это хорошие бюджеты.

– Не буду спорить, вполне возможно, что какие-то организации играют на ажиотаже, значимости проблемы и используют ее в своих целях. Например, бить тревогу о том, что будут вымирать животные, не стоит. Климат постоянно меняется, был и ледниковый период, который закончился 11 тысяч лет назад, и климат стал похож на современный. Примерно 25 тысяч лет назад был максимум оледенения, и с тех пор земля постепенно теплеет. Максимум потепления был достигнут шесть-восемь тысяч лет назад – так называемый оптимум голоцена, эпохи четвертого периода. В этот период летом в Арктике было теплее, чем сейчас. При этом состав флоры и фауны не изменился, никаких отрицательных глобальных изменений не обнаружено. Сейчас мы еще не приблизились к этим показателям, пока только идем в этом направлении. Потепления на градус-полтора мы ожидаем к середине XXI века. Но все это не отменяет того факта, что глобальное потепление есть и значительную роль в этом процессе сыграл человек.

Надо стремиться ограничивать выбросы парниковых газов. Конечно, сложно этот процесс контролировать: большая часть населения планеты живет в развивающихся странах, им еще далеко до энергосберегающих производств. Многие же развитые страны «скинули» свои «грязные» производства в страны развивающиеся, и утверждать, что там у них высокие экологические стандарты, теперь будет лукавством.

Большим позитивным эффектом можно считать, что человечество озаботилось этой проблемой. Стали активно обсуждаться энергосберегающие технологии. Подобные производства в целом более эффективны, и это касается не только потепления. Они дают возможность получать больше полезного продукта. Активно развиваются возобновляемые источники энергии: используется солнце, ветер. Север Германии уже получает значительную часть энергии [от] ветряков. В южных штатах США большое количество жителей ставит солнечные батареи и практически все потребности своих домохозяйств обеспечивают за счет этого источника энергии. И интересно, что компании устанавливают оборудование бесплатно, так как получают прибыль от неиспользованной жильцами энергии, которая распределяется по сети между домами. Энергетики могут продавать ее и получать прибыль. Все это – большой экологический прорыв.

– Деятельность международных организаций по предотвращению глобального потепления – как она устроена?

– Межправительственная группа экспертов по изменению климата проводит оценку международных научных достижений в этой области. Работ очень много, и нужно резюме, донести эти результаты до policy makers – политиков и чиновников. Эксперты делают обзоры последних научных публикаций и пишут огромные доклады на тысячу страниц. Работы разделяются по трем направлениям: физические изменения; адаптация к этим изменениям (там говорится, как адаптироваться к изменениям климата); смягчение последствий потепления. В итоге по каждому направлению получается большой доклад с коротким – страниц на 50–60 – резюме для политиков в конце. По этим документам формируется общая картина: что происходит и почему, что со всем этим делать.

– Получается, что руководство государств на основе этих документов и заключает различные международные соглашения?

– На основе обобщения всех этих знаний предпринимаются какие-то шаги: что нужно делать, как со всеми проблемами справляться. И в результате рождаются такие международные соглашения, как Киотский протокол, Парижские соглашения. Все эти соглашения нацелены на то, чтобы снизить выбросы. Отмечу, что пока страны не готовы на законодательном уровне вносить изменения, чтобы жестко ограничивать производителей. Все эти соглашения носят необязательный характер.

– В последнее время идет активное обсуждение позиции Дональда Трампа по выходу из Парижского соглашения. Какие будут у этого события последствия?

– Америка никогда и не входила в эти соглашения, только при Обаме произошли некоторые изменения. А теперь все вернулось на круги своя.

– Можно как-либо оценить эффективность всех этих усилий?

– С моей точки зрения, главный эффект от подобной деятельности – то, что человечество озаботилось энергосберегающими технологиями, альтернативными источниками энергии. Результаты этого уже видны. Например, получили распространение энергосберегающие лампочки, которые в десять раз эффективнее обычных. Появилась бытовая техника, которая потребляет в три-четыре раза меньше энергии, чем раньше. Все это – эффект пропаганды опасности глобального потепления. Вот вам положительный момент.

– А кто в России занимается проблемой глобального потепления?

– У нас есть разные министерства, Министерство энергетики например. Они на правительственном уровне объявляют различные федеральные целевые программы, конкурсы на разработку энергосберегающих технологий. Мы сами занимаемся физикой и иногда получаем финансирование от федеральных целевых программ на изучение проблем изменений климата и их последствий. Вот пример подобной деятельности. Насколько эффективно все это работает на государственном уровне, я судить не могу.

– Вообще в России ведь не распространены ветряки и солнечные батареи, тут жгут топливо. Наша страна находится среди лидеров по выбросам парниковых газов?

– Россия – да, но выше Китай и США. У нас значительно сократилось производство со времени развала Советского Союза. Это не есть хорошо. Мы не можем радоваться тому, что у нас так мало выбросов. Потому что у нас уменьшилась экономика, и эти выбросы за нас производит Китай и зарабатывает на этом, а мы все у него покупаем. Что касается ветряков – у нас просто дешевые ресурсы.

– Атомная энергетика есть еще.

– С точки зрения изменения климата хороший пример. Но это очень опасно. С другой стороны, можно говорить и о лоббизме. Лет 20 назад произошла такая атака на атомную энергетику. В Германии закрывают станции, например. На мой взгляд, может быть, стоит направлять усилия на то чтобы сделать атомную энергетику более безопасной. Это уже технологические моменты. В этом направлении стоит двигаться. Трамп тот же, кажется, инициировал программу по развитию атомной энергии. Для нашей страны это интересно, особенно для северных регионов, где нет солнца, для ветряков – суровые условия, а атомная энергия была бы идеальна. Но случаются разные экстремальные ситуации. Фукусима вот. Они редки, но эффект от них перечеркивает всю долговременную работу, все плюсы.

– Самое страшное, что может случиться в результате глобального потепления? Может быть, в отдаленной перспективе. Может процесс неожиданно усилиться? Озвучивают и экзотические версии о том, что нас ждет катастрофа и температура невероятно повысится: будет как на Венере – плюс 400.

– Нет, сравнивать с Венерой нельзя: там чудовищное давление в 90 атмосфер, а вся атмосфера состоит из углекислого газа. У нас такого не будет.

Изменения не повлекут за собой катастрофических последствий. Возможно изменение уровня Мирового океана. Допустим, растают все ледники, что может гипотетически случиться через порядка 10 тысяч лет, то уровень поднимется на 100 метров. Голландию затопит, да. Есть интерактивные карты, где можно это все посмотреть. Но затопит проценты территории суши, основная часть останется над водой.

Конечно, все зависит от того, насколько быстро происходят изменения. Если все происходит медленно, человек успевает адаптироваться. Развиваются технологии. Если все это займет тысячи лет, конечно, можно адаптироваться. Технологии развиваются нелинейно: кто знает, что будет через тысячу лет? Может быть, будут созданы плавающие города. Кстати, это уже сейчас реальность. Им точно не страшно изменение уровня океана.

– А скачкообразные изменения?

– Есть такая проблема. Опять же, это может иметь локальный масштаб: тысячи километров. Но в масштабах всей планеты – вряд ли. В ближайшие сто лет не будет ничего. Готовиться нужно к другим проблемам – серьезным, но не катастрофического масштаба: к ливням и ураганам, «волнам» жары. Адаптировать городскую среду, чтобы не было жертв, заблаговременно принимать меры в сельском хозяйстве.

[:wsame:][:wsame:]