Игорь Мохов. Климат: к чему готовиться? | Большие Идеи
Феномены

Игорь Мохов. Климат: к чему готовиться?

Анна Натитник
Игорь Мохов. Климат: к чему  готовиться?

Поняв, как меняется современный климат, можно подготовиться к грядущим переменам и оценить перспективы стран и регионов — в том, что касается сельского хозяйства, туризма, добычи полезных ископаемых и просто комфортной жизни. О том, почему происходят климатические изменения и что они сулят человечеству, рассказывает член-корреспондент РАН, директор Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН Игорь Иванович Мохов

Что сейчас происходит с климатом, действительно ли он меняется и, если меняется, то под влиянием каких факторов — естественных или антропогенных?

Климат, по определению, меняется, всегда менялся и будет меняться. Другое дело, как и почему. То, что в последнее время идет серьезное потепление, — факт. Три прошедшие десятилетия были самыми теплыми на поверхности Земли с середины ХIX века. Что касается причин климатических изменений, то важную роль играют обе категории факторов — и естественные, и антропогенные; проблема только в том, чтобы адекватно оценивать их вклад. И здесь необходимо понимать, какими временными диапазонами мы оперируем. Если мы говорим о столетии, то, судя по модельным и эмпирическим оценкам, доминирует человеческий фактор. Если мы рассматриваем более короткие промежутки, скажем в пределах тридцатилетия, то на первый план выходит естественная изменчивость — под влиянием солнечной, вулканической активности, облаков и т. д. В земной климатической системе есть разные природные циклы: последствия вулканического извержения проявляются в течение года-двух; в стратосферном ветре наблюдается двухлетняя цикличность, положительные и отрицательные аномалии температуры в экваториальной части Тихого океана (явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья) отмечаются со средней периодичностью около 4—5 лет; Атлантическая долгопериодная осцилляция (изменения температуры в Северной -Атлантике) имеет период около 60 лет. Существенные вариации климата связаны с этим 60-летним колебанием, которое проявляется на фоне векового тренда — общей тенденции потепления. В последние десятилетия потепление на планете шло ускоренными темпами. Предыдущий максимум в XX веке пришелся на 1930—1940-е годы; потом был период похолодания — примерно до середины 1970-х. Сейчас мы вновь вышли на гребень этой волны, поэтому в ближайшие два десятка лет можно ожидать относительного замедления потепления или даже локального похолодания, а затем, через 20—30 лет, — очередного ускорения потепления.

Как давно ученые наблюдают за климатом?

Данные наблюдений глобального масштаба имеются с середины XIX века. Но тогда сеть наблюдений на Земле была неплотной. И хотя точечные наблюдения велись в разных странах и раньше — в Англии, Чехии, России за температурой и осадками следили уже в XVIII веке, — глобальных измерений еще не было, поэтому судить о климатических тенденциях в то время можно только по реконструкциям. Сейчас сеть метеостанций покрывает Землю достаточно плотно, но все равно измеряется не все и не везде. Дополнительную информацию ученым дают спутники, но и они не совершенны: время их жизни ограничено, а данные, приходящие от них, нужно стыковать между собой, они должны быть совместимыми. Все это представляет серьезную проблему. Чтобы получить информацию о прошлых веках и десятилетиях и заполнить дыры в рядах данных, особенно над океанами, используют методы экстраполяции, интерполяции и реконструкции. Анализируют, например, годовые кольца деревьев, пыльцу, состав пузырьков воздуха в ледовых щитах и т. д. Палеореконструкция климата за 400 тысяч лет, проведенная на советско-российской антарктической станции «Восток», была, на мой взгляд, самым выдающимся проектом столетия в области климатических исследований. Был восстановлен ход изменений не только температуры, но и содержания парниковых газов и аэрозоля в атмосфере, и было показано, что в последние сотни тысяч лет они шли практически синхронно. Этот вывод используют противники антропогенного потепления — они утверждают: раз температурные изменения с давних времен вызывают повышение концентрации парниковых газов в атмосфере, значит, сегодняшняя ситуация не нова. На самом деле сейчас изменения идут гораздо быстрее, чем раньше, и этого не объяснить без учета антропогенных воздействий. Кстати, еще недавно казалось, что современные модели переоценивают последствия антропогенного потепления. Однако на деле скорость таяния морских льдов в Арктике больше, чем ожидалось. В сентябре 2012 года зарегистрирован рекорд: в Арктике было вдвое меньше морских льдов, чем в среднем с конца 1970-х годов. Если тенденция сохранится, уже в середине XXI века арктические морские льды могут стать сезонными.

Что еще, кроме скорости потепления, свидетельствует о влиянии человека на климат?

Говоря про потепление, мы обычно имеем в виду земную поверхность: метеорологические измерения проводятся на высоте двух метров. Потепление же идет не только в поверхностном слое, но и в тропосфере (слой высотой в среднем 12 км). А вот выше, в стратосфере и мезосфере в последние десятилетия, наоборот, идет сильное выхолаживание. Наш институт с конца 1950-х годов измеряет температуру в области мезопаузы — на высоте около 87 км (это самый длинный в мире ряд измерений). Там отмечено сильное похолодание — на один-два порядка более быстрое, чем потепление у поверхности Земли. Это имеет важнейшее значение для выявления механизмов климатических изменений. Результаты модельных экспериментов показывают: если бы концентрация парниковых газов в атмосфере не увеличивалась из-за антропогенного воздействия, такое выхолаживание не должно было бы проявиться.

Давайте уточним, что имеется в виду под «антропогенным фактором».

Если говорить об энергетике климата — о тепловом, радиационном балансе, то ключевое влияние на климатическую систему оказывает парниковый эффект. Парниковые газы — это углекислый газ, метан, закись азота и другие составляющие. Они в большей степени воздействуют на длинноволновое излучение — на уходящую от Земли тепловую радиацию, чем на приходящую солнечную радиацию. То есть они пропускают солнечные лучи, а обратное излучение в другом волновом диапазоне задерживают. Есть и другие факторы, например так называемые тепловые шапки городов. В центре городов обычно теплее, чем на периферии, — это связано с энергетическими источниками. Значительное влияние на климат оказывает загрязнение атмосферы.

Справедливо ли утверждать, что человек начал влиять на климат только, скажем, во второй половине ХХ века?

Не совсем. Серьезное антропогенное воздействие на климат началось с вырубки лесов. Потеря лесов приводит к изменению альбедо Земли, то есть коэффициента отражения солнечной радиации, что в свою очередь сказывается на энергетическом, тепловом балансе планеты. Масштабная вырубка происходила не только в последнее столетие, уничтожение лесов (например, в ходе сельскохозяйственных работ) влияло на климат и раньше.

Когда впервые заговорили об опасности изменения климата?

Еще в XIX веке некоторые ученые предсказывали парниковый эффект. И все же, когда я начал заниматься климатом в 1975 году, эта проблема широкого резонанса не имела, потому что значимых климатических изменений еще не отмечали. В целом до 1970-х считалось, что современный климат существенно не меняется. Только со второй половины 1970-х, когда началось быстрое потепление (как я говорил, фаза волны естественного потепления наложилась на общую тенденцию антропогенного потепления и усилила ее), люди начали ощущать перемены и интерес к глобальным изменениям климата возрос. Хотя и сегодня есть скептики, утверждающие, что особых изменений не происходит. А некоторые предсказывают похолодание, даже скорое наступление ледникового периода. Но здесь дело, повторюсь, во временных масштабах: локальные относительные похолодания были и будут, а длительная (в масштабах столетия) современная тенденция связана с потеплением.

На чем же основываются прогнозы о грядущем похолодании?

В течение последнего миллиона лет на Земле регулярно сменялись ледниковые и межледниковые (то есть теплые) эпохи. В ледниковые периоды на континенты наступает ледник и уровень океана значительно понижается. Характерные периоды таких циклов — 20, 40, 100 тысяч лет. Сейчас мы находимся на вершине цикла и должны уже «сваливаться» в ледниковый период. Задержка может быть связана с деятельностью человека: результаты моделирования показывают, что скорость антропогенного потепления больше скорости естественного похолодания при переходе к ледниковому периоду. Если антропогенное воздействие не уменьшится, в ближайшее столетие похолодания не будет. А когда оно произойдет (не раньше чем через тысячелетие), новые технологии, будем надеяться, позволят нам его пережить. А вот раньше наступление холодного периода представляло серьезную проблему для людей и вынуждало их переселяться в более южные районы. С этим, в частности, была связана миграция народов.

Правильно ли я понимаю, что первая попытка борьбы с климатическими изменениям на международном уровне связана с Киотским протоколом?

«Климатические обязательства» не накладывались ни на кого до Монреальского протокола, который в 1989 году ограничил производство химических веществ, разрушающих озоновый слой. Но первой попыткой наладить обсуждение проблемы изменения глобального климата и договориться об общих правилах действительно стал Киотский протокол. Переговоры начались в конце ХХ века, а сам протокол действовал с 2008-го по 2012-й. Однако климатического эффекта он не дал и дать не мог. Это было исключительно экономико-политическое соглашение. При тех ограничениях на выбросы антропогенных газов эффект мог быть только на уровне климатической изменчивости. Для России требования Киотского протокола сократить выбросы по сравнению с 1990 годом были необременительны. Из-за «завала» промышленности мы стали загрязнять атмосферу существенно меньше, чем во времена СССР. Сейчас предпринимаются попытки сформулировать условия посткиотского соглашения. Но переговоры идут медленно, поскольку у всех государств свои интересы. Европа, активно внедряющая новые технологии, форсирует введение жестких правил; Китай, который вместе с США лидирует по эмиссии СО2 в атмосферу, отстаивает возможность развиться без кабальных ограничений; США совершенствуют технологии, не подписывая внешних обязательств (они не ратифицировали Киотский протокол). У всех стран свои особенности. Скажем, северным государствам, в том числе России, необходимо дополнительное отопление в холодное время года; -островным государствам — защита от затоплений; в некоторых странах (в России, в Бразилии) есть обширные леса, которые поглощают СО2, и т. д. Все эти факторы нужно оценивать — например, старые и молодые леса в разной степени поглощают углекислый газ — и учитывать при введении новых правил. Многим странам, в частности Китаю, важно также, как будет подсчитываться вклад государства в мировую эмиссию парниковых газов: на душу населения или по стране в целом.

советуем прочитать
Войдите на сайт, чтобы читать полную версию статьи
советуем прочитать
Не летайте по полям
Кастури Ранган ,  Хирш Иван
Прагматика верности
Волков Вячеслав,  Новаш Ирина