ПРИГЛЯДЕЛИСЬ К ГЛОБАЛЬНОМУ ПОТЕПЛЕНИЮ

АЛЬБИНА ЯРЖЕМБОВСКАЯ, СТАНИСЛАВ ЯРЖЕМБОВСКИЙ Журнал «Звезда», N 12, 2009 07.12.2009

Глобальное потепление: домыслы и факты
> > О глобальном потеплении сейчас говорят как о техногенной катастрофе, вызванной
> > бездумной хозяйственной деятельностью человечества. Этой актуальнейшей теме посвящено
> > бесчисленное количество публикаций в прессе, в которых независимо от того,
> > респектабельное это издание или бульварный листок, серьезная научная проблема
> > трактуется неизменно в неряшливо-поверхностном журналистском стиле, да к тому же еще
> > и в эмоциональном до истеричности тоне. Логотипом этой истерии стали апокалиптического
> > вида картинки обрушивающихся шельфовых ледников (которые, между нами говоря, будут
> > обрушиваться всегда уже по той простой причине, что вода теплее льда при любом климате),
> > а также грозно «дымящих» градирен атомных электростанций, из которых по определению
> > не может выделяться ничего, кроме водяного пара и капельной воды.
> > Если подойти к проблеме глобального потепления с научными критериями, то самый
> > первый вопрос, который возникает: а происходит ли вообще это пресловутое потепление?
> > Как ни странно, на этот, казалось бы, праздный вопрос однозначного ответа до сих пор
> > нет. Безусловно, в пользу глобального потепления свидетельствуют несколько довольно
> > весомых фактов, но ни один не является стопроцентно убедительным, на каждый из них
> > имеется свое «но». Важнейшим из этих фактов можно считать зафиксированный наземными
> > метеостанциями рост средней температуры воздуха у поверхности Земли на 0.7 С за
> > последние сто пятьдесят лет, что по климатологическим критериям немало. Однако рост этот
> > не был постоянным: за указанный период наблюдалось два цикла потепления и последующего
> > похолодания, третье потепление, начавшееся в 1970-е годы, продолжается до сих пор.
> > Само наличие этих температурных волн настораживает: ведь объем промышленных выбросов
> > (на которые списывается потепление) все это время нарастал неуклонно, свидетельством
> > чему является знаменитая «хоккейная клюшка» резкий скачок концентрации углекислого
> > газа как раз в тот момент, когда в Англии произошла «промышленная революция», после
> > чего концентрация углекислоты в атмосфере стала расти взрывным образом по крутой
> > экспоненте.
> > Серьезным свидетельством в пользу потепления климата является таяние льдов. Быстрее
> > всего в настоящее время тают горные ледники, в частности в Альпах, однако в планетарном
> > масштабе льда в горных ледниках не так уж много. Куда весомее тот факт, что тает
> > гренландский ледниковый щит, в котором сосредоточено около восьми процентов всего
> > ледового покрова Земли: за последние полвека его толщина уменьшилась на четырнадцать
> > метров! Также и арктический морской лед за последнее двадцатилетие прошлого века
> > потерял почти шесть процентов своей площади. Таянию льдов приписывается повышение
> > уровня океана: за последнее десятилетие прошлого века это повышение составило восемь
> > миллиметров. Заметно тают и шельфовые (прибрежные) ледники Антарктики. Но что
> > чрезвычайно важно сам антарктический щит не только не тает, но, похоже, даже нарастает.
> > Мы пока не знаем, насколько интенсивно он нарастает, но вполне возможно, что его
> > нарастания достаточно для того, чтобы компенсировать потепление на всем остальном
> > земном шаре. Так что из всех перечисленных, твердо установленных фактов еще вовсе
> > не следует, что наблюдаемое в том или ином регионе Земли потепление является
> > действительно глобальным и действительно устойчивым, а не локальным и временным.
> > И уж тем более отсюда никак не следует, что это потепление обусловлено именно
> > хозяйственной деятельностью человека. В современной климатологии есть несколько точек
> > зрения на проблему глобального потепления. Ряд исследователей признает решающую роль
> > углекислого газа, но лишь того, который не имеет техногенного происхождения. Есть
> > исследователи, отрицающие решающую роль углекислоты вообще и отдающие предпочтение
> > солнечной гипотезе. Есть сторонники аэрозольной гипотезы. Есть влиятельные ученые,
> > которые считают главным фактором изменения климата нелинейные автоколебательные
> > процессы в системе океан атмосфера. Наконец, есть и такие оригиналы (при этом
> > профессиональные климатологи), которые вообще отрицают факт глобального потепления и
> > у них для этого, как ни странно, имеются довольно серьезные аргументы. Для того чтобы
> > разобраться в спектре всех этих воззрений, рассмотрим факторы изменчивости теплового
> > баланса Земли. Этих факторов не так уж много: проникновение в атмосферу солнечной
> > радиации, отражение части радиации Землей, прозрачность атмосферы, парниковый эффект
> > атмосферных газов и взаимодействие атмосферы с океаном.
> > Проникновение солнечной радиации определяется прежде всего солнечной активностью.
> > Ряд исследователей считает солнечную активность ведущим фактором глобального потепления,
> > полагая, что прирост средней температуры за последние полтора века определяется на
> > пятьдесят процентов ростом солнечной активности и лишь на десять ростом концентрации
> > парниковых газов. Их главный аргумент заключается в том, что с 1850-го до 1985 года
> > изменение температуры воздуха у поверхности Земли поразительно точно совпадало с
> > ходом солнечной активности (правда, после 1985 года эта связь исчезла). Другим сильным
> > аргументом сторонников солнечной гипотезы является корреляция между минимумами
> > солнечной активности (малое количество пятен на видимой полусфере Солнца) и периодами
> > сильного похолодания климата в Европе в историческое время. Особенно интересен минимум
> > Маундера, который соответствует «малому ледниковому периоду» в Европе: в 1645 1715
> > годах замерзали не только каналы Голландии, но и Сена с Темзой. Более того, у
> > климатологов есть еще один показатель солнечной активности концентрация изотопа
> > бериллия-10 в донных океанских осадках. В отличие от пятен на Солнце, бериллиевый метод
> > позволяет проследить колебания солнечной активности на многие сотни и даже тысячи лет
> > назад. И вот оказалось, что из десяти «малых ледниковых периодов», зафиксированных
> > методами палеоклиматологии, начиная с девятого тысячелетия до н.э. девять совпало с
> > минимумами солнечной активности. Это еще один серьезный аргумент в пользу солнечной
> > гипотезы.
> > Впрочем, солнечная активность не является единственным фактором, влияющим на
> > проникновение в атмосферу солнечной радиации. Другой фактор чисто астрономический
> > изменение интенсивности солнечной радиации при изменении расстояния Земли от Солнца
> > (вследствие изменчивости эксцентриситета, то есть степени вытянутости земной орбиты)
> > и изменении наклона земной оси. Эти факторы определяют так называемые циклы Миланковича,
> > которые великолепно коррелируют с циклами реальных оледенений по данным ледниковых
> > кернов в Антарктиде. Теория Миланковича позволяет объяснить изменение климата Земли
> > за последние четыреста тысяч лет. Эта чисто астрономическая теория настолько убедительна,
> > что у нее практически нет противников.
> > Не вся солнечная энергия, достигающая верхней границы атмосферы, попадает на
> > поверхность Земли, часть ее отражается назад, в космос, доля отраженной радиации
> > называется альбедо. Величина альбедо зависит от характера подстилающей поверхности:
> > водная поверхность отражает всего лишь восемь процентов солнечной энергии, то есть
> > вода является очень хорошим накопителем тепла, пустыни и ледовый покров отражают до
> > трети солнечной радиации, а максимальной отражающей способностью (до восьмидесяти
> > процентов) обладают верхняя граница облаков и свежевыпавший снег. Важный вклад в
> > альбедо вносит прозрачность атмосферы, которая определяется количеством содержащихся
> > в атмосфере аэрозолей большей частью это частицы сажи, вулканического пепла и окислы
> > серы. Основными поставщиками аэрозолей являются вулканы и промышленные выбросы главным
> > образом электростанции, работающие на угле, а также транспорт. Аэрозоли отражают
> > солнечную радиацию и тем самым охлаждают Землю. Аэрозольная гипотеза изменчивости
> > климата тоже имеет немало сторонников, существует даже аэрозольный проект борьбы с
> > глобальным потеплением: выбросить в стратосферу несколько миллионов тонн аэрозолей
> > для сокращения прихода солнечной радиации на Землю.
> > Следующим фактором, влияющим на тепловой баланс Земли, является парниковый эффект
> > атмосферных газов. Важно заметить, что сам по себе парниковый эффект имеет в высшей
> > степени положительное значение для Земли: без него средняя температура Земли была бы
> > не плюс пятнадцать градусов, как сейчас, а минус восемнадцать! Говоря о парниковом
> > эффекте, обычно редко упоминают, а то и вовсе не упоминают следующее: главным
> > парниковым газом является вовсе не углекислый газ, а водяной пар. Кстати говоря,
> > водяной пар это не то, из чего состоят облака: они состоят из капельной воды или
> > кристаллов льда, водяной же пар это вода в газообразном состоянии бесцветный, то есть
> > невидимый газ. Вклад водяного пара в парниковый эффект намного больше вклада всех
> > остальных парниковых газов: согласно минимальным оценкам, он дает более шестидесяти
> > процентов всего парникового эффекта, некоторые же исследователи полагают, что его
> > вклад может доходить до девяноста процентов. Углекислый газ по эффективности
> > поглощения исходящего от поверхности Земли теплового излучения занимает лишь второе
> > место, причем с огромным отставанием. Этот газ находится в постоянном круговороте:
> > в процессе фотосинтеза он поглощается водной и наземной растительностью, при разложении
> > растительных остатков вновь возвращается в атмосферу. И доля антропогенного углекислого
> > газа, образующегося в результате сжигания топлива, здесь ничтожно мала, не более трех
> > процентов. Заметный вклад в парниковый эффект вносит также метан: по данным
> > антарктических ледниковых кернов концентрация метана достигла в наше время максимума
> > за последние шестьсот тысяч лет. Содержание метана в атмосфере может существенно
> > возрасти за счет таяния вечной мерзлоты в Сибири там вморожены значительные его
> > количества. В настоящее время заметно растут ряды «метановых алармистов» исследователей
> > (и их добровольных непрофессиональных помощников), доказывающих опасность метана,
> > выделяемого в процессе жизнедеятельности некоторых животных, в основном парнокопытных,
> > для чего даже на полном серьезе рекомендуют уже сейчас начать селекционировать те
> > породы скота, которые выделяют меньше метана. Парниковым эффектом обладают и некоторые
> > другие атмосферные газы (фреоны, озон и закись азота), но их роль можно считать
> > незначительной. Кстати об озоне: его парниковое действие не имеет никакого отношения
> > к проблеме озонных дыр; там речь идет о поглощении озоном не инфракрасного, а
> > ультрафиолетового излучения.
> > Последний в нашем перечислении, но далеко не последний (на самом-то деле едва ли
> > не первый) по значению для климата Земли фактор океан. Мировой океан является
> > естественным регулятором климатических процессов, и главная его функция сглаживающая.
> > Без океана климатические скачки на нашей планете были бы столь сильны, что вряд ли бы
> > на ней могла возникнуть и развиться жизнь. Влияние океана столь велико, что, говоря
> > о климате Земли, нужно рассматривать не только атмосферу, а систему океан атмосфера.
> > Эта система работает как тепловая машина, преобразующая приходящую от Солнца тепловую
> > энергию в энергию движения ветры, морские течения, конвекцию (то есть подъем воздуха
> > при нагревании), а также переводит тепло в скрытую форму при испарении воды и ее
> > конденсации в облаках и выпадающих осадках. В такой сложной системе, как океан
> > атмосфера, неизбежны автоколебательные процессы, которые, по мнению некоторых
> > исследователей, и являются причиной многих погодных и даже климатических изменений.
> > Наиболее ярким примером подобных автоколебаний служит феномен Эль-Ниньо. Океан
> > выполняет также роль главного регулятора содержания углекислого газа в атмосфере.
> > Это обусловлено тем, что в нем содержится в пятьдесят раз больше углекислоты, чем
> > в атмосфере. Между концентрациями углекислоты в океане и атмосфере существует
> > определенное равновесие, они никак не могут быть произвольными, независимыми друг
> > от друга: если по каким-то причинам концентрация ее в атмосфере повысится, избыток
> > автоматически перейдет в океан, так что безграничного насыщения атмосферы углекислым
> > газом быть не может по принципиальным причинам. Еще один сглаживающий фактор усиленное
> > испарение при повышении температуры воды. Это, во-первых, само по себе охлаждает
> > поверхность океана, а во-вторых, испарение способствует развитию облачности, которая
> > повышает альбедо и тем самым снижает проникновение солнечной радиации. И наконец,
> > увеличение температуры усиливает фотосинтез, благодаря чему избыток углекислоты
> > связывается в биомассу.
> > Итак, мы показали, что углекислый газ вовсе не является единственной возможной
> > причиной глобального потепления, есть и другие факторы, с неменьшим правом претендующие
> > на роль «героя-злодея». Но широкая публика усвоила еще одно невольное заблуждение:
> > почему-то считается, что климат Земли задан ей от Бога раз и навсегда именно в том
> > виде, каков он сейчас. То есть полагают, что существует некое вполне определенное
> > «нормальное» состояние климата, которое человек может, преследуя свои эгоистические
> > цели, опасно испортить или даже полностью разрушить, но если очень того захочет, то
> > в силах и выправить ситуацию, перестав быть чрезмерно эгоистичным, все дело в доброй
> > воле самого человека. Таким образом, проблема из научной области переходит в область
> > социальную и даже нравственную.
> > Однако данные палеоклиматологии показывают, что у земного климата не одно, а
> > несколько различных устойчивых состояний, так что нынешнее его состояние одно их
> > возможных. Для того чтобы в этом убедиться, проследим краткую историю климата Земли,
> > постепенно удаляясь в глубь веков. Если рассмотреть ход средней температуры Земли за
> > последнее тысячелетие, то бросается в глаза ярко выраженная температурная волна:
> > средневековый теплый период сменился так называемым «малым ледниковым периодом», о
> > котором уже говорилось. Если же взять более длинный отрезок времени последние
> > восемнадцать тысяч лет (начиная с росписей в пещерах Ласко), то мы увидим еще более
> > интенсивные колебания температуры: в этом масштабе указанная выше температурная волна
> > выглядит как незначительный завиток, доминирует здесь голоценовый (то есть
> > послеледниковый) максимум, имевший место между восьмым и четвертым тысячелетиями
> > до н. э. после выхода из последнего ледникового периода.
> > То, что такое чередование холодного и теплого периодов не было уникальным,
> > показывает ход температуры Земли в еще большем масштабе за последние четыреста тысяч
> > лет. В этом масштабе длительные периоды похолодания (ледниковые периоды) периодически
> > сменялись короткими межледниковыми теплыми периодами. Оказывается, что в нашем
> > четвертичном периоде наиболее типичным состоянием Земли были стадии ее оледенения,
> > периоды же потепления (аналогичные тому, при котором мы сейчас живем) были всегда
> > относительно кратковременными. В настоящее время мы переживаем пятое такое потепление,
> > которое вот-вот должно закончиться.
> > Если далее рассмотреть ход температуры за еще более долгий период последние
> > шестьдесят пять миллионов лет, то окажется, что мы сейчас живем в самое холодное за
> > этот период время! Максимум температуры так называемый эоценовый оптимум отмечался
> > пятьдесят миллионов лет назад. И наконец, если рассмотреть изменение температуры Земли
> > за все время существования на ней жизни порядка трех миллиардов лет, то мы увидим,
> > что температура Земли сильно колебалась и ее нынешнее значение довольно близко к
> > среднему за весь этот период.
> > Из всего сказанного можно сделать следующие выводы.
> > Нынешнее состояние климата Земли не является уникальным, мы балансируем где-то на
> > уровне средней температуры Земли за всю историю существования на ней жизни. Данные
> > ледниковых кернов (великолепно укладывающиеся в схему чисто астрономической теории
> > Миланковича) свидетельствуют о том, что по крайней мере в нашем четвертичном периоде
> > существуют механизмы, стабилизирующие климат. Современный период потепления необычайно
> > затянулся: наше межледниковье (голоцен) длится уже одиннадцать тысяч лет, все предыдущие
> > были по четыре-пять тысяч лет. Мы уже слишком задержались на пике потепления, в
> > перспективе человечеству надо опасаться не потепления, а похолодания: рано или поздно
> > должен наступить новый ледниковый период.
> > Уже отмечалось, что некоторые исследователи вообще отрицают сам факт потепления.
> > Их аргументация заключается в следующем: хотя данные наземных метеостанций явно
> > указывают на устойчивый рост температуры, спутниковые измерения более чем за двадцать
> > лет наблюдений не фиксируют такого роста. Этот парадокс можно объяснить тем, что
> > наземные метеостанции, которые раньше были за городом, сейчас оказались среди асфальта
> > и бетона, так что «прирост» температуры определяется просто изменением условий ее
> > измерения.
> > Факт повышения концентрации углекислого газа никем не оспаривается, однако есть
> > весомые основания считать, что само это повышение не причина, а следствие потепления:
> > при более высокой температуре происходит выделение углекислого газа из океана из-за
> > уменьшения его растворимости в теплой воде. Это подтверждается кернами антарктического
> > льда: в прежние эпохи сначала происходило потепление, а лишь за ним повышение
> > концентрации углекислого газа.
> > Неоспоримо и таяние льдов, но под вопросом остается предположение, что оно непременно
> > приведет к значительному повышению уровня океана. Дело в том, что таяние плавающего льда
> > вообще не изменит уровня океана (закон Архимеда), а таяние гренландского щита может
> > компенсировать рост антарктического щита как об этом уже говорилось. Вообще же, данные
> > о повышении уровня океана весьма ненадежны: во-первых, изменения среднего уровня океана
> > очень малы по сравнению с его естественными колебаниями (доли миллиметра на фоне многих
> > метров), а во-вторых, сеть постов, измеряющих уровень океана, в глобальном масштабе
> > очень редка и потому недостаточно репрезентативна. Спутниковые измерения дают полную
> > картину уровня мирового океана, но точность таких измерений пока недостаточна: она
> > составляет не требуемые доли миллиметра, а в самом лучшем случае сантиметры.
> > Большие сомнения вызывает и адекватность модельных расчетов. Применение существующих
> > моделей к прошлым и нынешним данным не дает верных результатов. Предсказанного ранее
> > на несколько лет вперед потепления не наступило. Рост концентрации углекислого газа
> > в атмосфере оказался вдвое ниже расчетного: видимо, он связывается океаном и
> > растительностью в большей степени, чем это предполагается моделями. Входящие в уравнения
> > тепло- и массообмена важнейшие параметры плохо известны, берутся обычно «с потолка».
> > Среднесрочный (годы и десятки лет) прогноз климата в принципе невозможен, так как
> > совершенно неясно, как будут проявлять себя факторы, определяющие его изменение, при
> > этом такие факторы, как извержения вулканов и солнечная активность, вообще непредсказуемы.
> > И самое главное, происходящие в атмосфере и океане процессы нелинейны и поэтому с трудом
> > поддаются (а если говорить честно, то совсем не поддаются) моделированию.
> > В любом случае, даже если бы антропогенный фактор действительно был решающим (что
> > само по себе весьма спорно), то сокращать его нужно не на жалкие (для климата, не для
> > мировой экономики) двадцать процентов, предусмотренные Киотским протоколом до 2020
> > года, а, как подсказывает теория, гораздо более существенно в несколько раз. Ясно,
> > что такое резкое сокращение парализует всю хозяйственную деятельность человечества.
> > Самое же парадоксальное заключается в том, что даже если прекратить всю хозяйственную
> > человеческую деятельность вообще (что означает исчезнуть с поверхности Земли
> > человечеству как биологическому виду), то начавшееся уже потепление (если оно
> > действительно началось) будет продолжаться еще сто или даже двести лет в силу
> > тепловой инерции океана.
> > Возникает закономерный вопрос: если научные данные указывают на полнейшую
> > бессмысленность сокращения выбросов углекислоты, почему борьба за такое сокращение
> > ведется столь активно и агрессивно? В бесперспективности такой борьбы уверены
> > практически все исследователи, реально работающие в этой области. Но далеко не все из
> > них могут позволить себе высказать это вслух. Признание неактуальности и бесполезности
> > борьбы с потеплением климата существенно урежет финансирование научных исследований
> > в области климатологии вообще: ведь одно дело проблема абстрактной академической
> > науки, а совершенно другое проблема выживания человечества. Ни один руководитель
> > научного центра на такое признание пойти не может уже в силу своих должностных
> > обязанностей, то есть не только сам не пойдет, но и своим сотрудникам не позволит.
> > Это относительно научного аспекта проблемы. Но у нее есть еще и
> > общественно-политический аспект. Что заставляет мировую (разумеется, в рамках «золотого
> > миллиарда») общественность проявлять столь неумеренную активность в таком сомнительном
> > предприятии, как борьба с глобальным потеплением? Складывается впечатление, что буйная
> > массовая одержимость этой борьбой представляет собой неосознанное замещение другой
> > настоящей проблемы, на которую западному человеку страшно взглянуть прямо и трезво:
> > проблему бездуховности и моральной деградации западного общества. Гораздо проще
> > бороться с климатом или, к примеру, отстаивать права несправедливо обижаемых братьев
> > наших меньших от сусликов до летучих мышей.
> > Так что же следует делать? А делать нужно лишь то, что позволяет ситуация: вместо
> > тщетных попыток ценой непомерных затрат бесплодно пытаться влиять на климат Земли
> > следует подготовиться к тем естественным его изменениям, которые действительно
> > окажутся неотвратимыми: своевременно уйти с земель, обреченных на затопление, начать
> > сажать средиземноморские растения в Центральной Европе, приступить к окультуриванию
> > холодных территорий (Гренландия, Сибирь, Канада), интенсивнее проводить лесонасаждение
> > в засушливых районах, развивать международное сотрудничество перед лицом грядущих
> > экологических потрясений. Опять же не стоит с этим спешить: все это следует начать
> > делать лишь когда появятся реальные признаки неотвратимого потепления, а не нынешний
> > его фантом.
> > И наконец, последнее. Обычно страшатся грядущего потепления на том основании, что
> > оно разрушит существующий климатический баланс Земли. При этом почему-то считается,
> > что именно современный климат как раз и является для Земли наилучшим из всех возможных.
> > Однако данные палеоклиматологии показывают, что самое буйное цветение жизни на Земле,
> > когда количество биомассы на ней было наиболее высоким за всю ее историю, приходится
> > на период максимума температуры, имевшего место пятьдесят сто миллионов лет назад
> > (упомянутый эоценный оптимум). И эта температура была значительно выше нынешней.
> > Природа дала тогда огромный шанс динозаврам, которым они в полной мере воспользоваться
> > не сумели. Возможно, что сейчас природа дает второй такой шанс человеку, готовя для
> > него новый температурный оптимум самые комфортные условия жизни на Земле. Так что,
> > если и в самом деле грядет глобальное потепление (что, по правде говоря, очень и
> > очень сомнительно), то не страшиться нам его надо, а принимать с благодарностью.
> > И это поворачивает рассматриваемую проблему в совершенно иную плоскость.
> > АЛЬБИНА ЯРЖЕМБОВСКАЯ, СТАНИСЛАВ ЯРЖЕМБОВСКИЙ
> > Журнал «Звезда», N 12, 2009,