Климат и мы через 20–30 лет

В доступной широкому кругу читателей форме рассказывается о климате Земли — особенностях его формирования и методах изучения, современном состоянии и вероятных изменениях в ближайшем будущем. Обсуждаются также последствия глобального потепления и возможность человека воздействовать на эти изменения.

Вернуться в раздел «О климате»

Климат и мы через 20–30 лет

Уже сегодня изменения климата в значительной степени обусловлены стилем, культурой и размахом хозяйственной деятельности человека. Поэтому, говоря о его грядущих изменениях, нужно, прежде всего, получить ответ на вопрос, каким видится сегодня развитие мировой экономики в ближайшем будущем, и, в частности, каковы будут размеры выбросов в атмосферу парниковых газов и аэрозолей, а также непарниковых газов, участвующих в химических атмосферных реакциях, образующих и разрушающих газы парниковые.

С начала 1990-х годов Межправительственная группа экспертов по изменениям климата разрабатывает и совершенствует сценарии ожидаемых в будущем выбросов (эмиссий) основных парниковых газов.

(В 2007 году деятельность МГЭИК по оценке современного состояния и вероятных будущих изменений климата получила высокое международное признание — Нобелевскую премию мира.)

Сценарии составлялись при разных предположениях о характере и интенсивности экономического и социального развития человечества, а также с учётом особенностей географического положения и национальных особенностей промышленно развитых стран. Было создано несколько десятков таких сценариев. После их группирования и некоторых упрощений осталось шесть основных, так называемых демонстрационных сценариев (A1B, A1F, A1T, A2, B1 и B2) ожидаемых эмиссий парниковых газов и SO2 как прямого предшественника сернокислого аэрозоля. При этом в сценариях A2 и A1F предусмотрена наибольшая интенсивность ожидаемых эмиссий, а в сценарии В1 — наименьшая, которая ещё уменьшается после 2050 года. В сценарии A1F предполагается интенсивное использование ископаемого топлива (угля и нефти), что приводит к максимальным выбросам в атмосферу углекислого газа и закиси азота N2O.

Изменение среднегодовых среднеглобальных концентраций парниковых газов

Рис. 8. Изменение среднегодовых среднеглобальных концентраций парниковых газов в приземном воздухе в XXI веке по указанным сценариям их антропогенных эмиссий.
а — углекислый газ (CO2), б — метан (CH4), в — закись азота (N2O).

На рис. 8 представлены рассчитанные ожидаемые средние по земному шару концентрации CO2, CH4 и NO в приземном воздухе в среднем за год в период с 1990 по 2100 год. Из рисунка видно, что согласно «жёсткому» сценарию A1F концентрация CO в конце текущего столетия может достичь 950 млн-1, что в 2,5 раза выше современной. Концентрация же метана по «мягкому» сценарию В1 в 2100 году может оказаться даже меньше текущей. Возможно также сильное уменьшение выбросов SO2 начиная с 2020 года, что вызовет существенное понижение содержания сульфатных аэрозолей в атмосфере. Разброс от сценария к сценарию ожидаемых к концу XXI века концентраций парниковых газов весьма велик, однако примерно до 2020–2030 годов эти различия незначительны. Поэтому вполне оправдано утверждение, что изменения концентраций парниковых газов до этого времени хорошо согласуются по всем сценариям, и модельные расчёты эволюции газового состава атмосферы можно проводить в соответствии с этими изменениями.

Группа МГЭИК выпустила ряд обзоров — отчётов по современному состоянию и модельным оценкам ожидаемых изменений характеристик климата по основным регионам мира. В обзоре за 2007 год показано, что за 20 лет (с 2005 по 2025 год) среднегодовая и среднеглобальная температура приземного воздуха повысится примерно на 0,4 °С. Относительно средней температуры периода с 1980 по 1999 год среднегодовая температура в период 2020–2029 гг. повысится над океанами и в Северном, и в Южном полушарии на 0,5–1,0 °С, а над материками средних широт Северного полушария на 1,5–2,0 °С. Это повышение может быть ещё большим над полярными широтами Северного полушария ввиду сокращения площади ледяного покрова Северного Ледовитого океана.

Значительно менее надёжно можно оценивать изменение количества осадков. Здесь модели определённо предсказывают знак (т. е. увеличение или уменьшение), а не величину изменений. Так, для Европы и Северной Евразии (территория России) наиболее вероятно продолжение и развитие тенденции последних 20–30 лет: увеличение количества зимних осадков, более чёткое в северной части территории, и уменьшение количества летних осадков в южной, особенно юго-западной, её части. Существенно более сухим станет климат Южной Европы (в первую очередь, Средиземноморья).

Будет продолжаться и развиваться и наметившаяся в последние десятилетия тенденция: увеличение числа экстремальных погодных явлений, сильных ливней и засух, ураганов в Атлантике и тайфунов в Тихом океане; волны жары летом наблюдаются все чаще, а волны холода зимой — все реже. В целом изменчивость климата возрастает, изменение климатических характеристик увеличивается, и об этом однозначно свидетельствуют текущая статистика этих характеристик, как и статистика данных наблюдений за климатоформирующими факторами.

Для оценки будущих изменений климата был реализован небывалый по своим масштабам и числу участников международный проект. В ходе подготовки Оценочного доклада были проведены эксперименты с 23 сложными физико-математическими моделями атмосферы и океана, представленными 16 ведущими исследовательскими группами из 11 стран. Основу этого проекта составили расчёты климата XX века при заданных в соответствии с данными наблюдений концентрациях парниковых газов и аэрозолей, а также три сценарных расчёта климата XXI века (для сравнительно «жёсткого», «умеренного» и «мягкого» сценариев антропогенных выбросов парниковых газов и аэрозолей). В анализе данных, полученных в ходе этих экспериментов, приняло участие более тысячи исследователей со всего мира.

Согласно полученным результатам, в ближайшие два десятилетия, независимо от сценария, глобальное потепление продолжится со скоростью около 0,2 °С за десятилетие. Даже при фиксировании концентраций парниковых газов и аэрозолей на уровне 2000 года оно продолжалось бы за счёт уже накопленных в атмосфере парниковых газов со скоростью 0,1 °С за десятилетие. Сохранение эмиссий парниковых газов на современном уровне, не говоря уже об их увеличении, вызовет дальнейшее потепление, а сопутствующие ему многочисленные изменения глобальной климатической системы будут больше изменений, наблюдавшихся в XX веке.

По отношению к последнему двадцатилетию прошлого века глобальное потепление будет возрастать. В зависимости от сценария к середине и концу XXI века оно составит в среднем от 1,2 и 1,8 °С («очень мягкий» сценарий антропогенного воздействия) до 1,5 и 4,6 °С («очень жёсткий» сценарий) соответственно. При этом повышение уровня моря достигнет в среднем от 19 до 58 см соответственно. В отдельной группе расчётов было учтено уменьшение поглощения двуокиси углерода (CO2) океаном и сушей при потеплении климата, что для сценария А2 привело к дополнительному увеличению глобального потепления, достигшему к 2100 году 1 °C.

Вероятность усиления экстремальности климата, включая волны тепла, сильные ливни и другие явления, оценивается как очень высокая (>90 %). Повышение температуры воздуха в североатлантическом регионе продолжится. В результате дальнейшего повышения температуры поверхности океана в низких широтах вероятно увеличение интенсивности тропических циклонов (тайфунов). Произойдёт смещение к полюсам траекторий внетропических циклонов. Ожидается сокращение площади ледяного покрова Мирового океана, причём некоторые сценарии к концу XXI века предполагают полное освобождение Северного Ледовитого океана от льда в конце лета. Будущие изменения количества осадков имеют противоположные тенденции в разных регионах: оно увеличится в высоких широтах и уменьшится над большей частью суши в субтропиках, что приведёт к возрастанию угрозы наводнений в одних регионах и засух в других.

На фоне глобального потепления региональные изменения климата России будут далеко не одинаковыми, а их влияние на отдельные виды хозяйственной деятельности могут быть как благоприятными, так и пагубными.

Смягчение климатических условий может отодвинуть к северу границу зоны комфортного проживания, сократить расход электроэнергии в отопительный сезон. С другой стороны, потепление чревато вытеснением одних биологических видов другими, увеличением повторяемости засух в одних регионах и наводнений в других и т. п. При этом неопределённость оценок влияния возможного изменения климата на сельское хозяйство России, её водные ресурсы, растительный и животный мир, демографическую ситуацию довольно велика.

Результаты модельных расчётов показывают, что в XXI веке потепление на территории России (особенно, в арктических и субарктических регионах) будет заметно больше среднего глобального. Среднее за год повышение температуры к середине XXI века по сравнению с концом XX века может составить 2,6 ± 0,7 °С. Наиболее значительное потепление ожидается зимой, особенно в Сибири и в Арктике. К середине XXI века среднегодовое количество осадков в среднем по территории России возрастёт на 8,2 ± 2,5 %.

Наиболее значительное увеличение количества осадков ожидается зимой (особенно, в восточных и северных регионах), а в летний период оно оказывается существенно меньшим. Изменения фазового состояния осадков (дождь или снег) могут оказывать влияние на сток зимой и в период интенсивного таяния снега весной. На европейской части России увеличение суммарного количества осадков связано преимущественно с увеличением дождевых осадков, в то время как в Западной и Восточной Сибири — с увеличением выпадения снега. Это означает, что в Сибири начинает происходить дополнительное накопление снега зимой, таяние которого весной создаёт угрозу учащения наводнений на водосборах сибирских рек.

На юго-западе России количество осадков уменьшится. В тех регионах, где особенно развито сельское хозяйство (Северный Кавказ, Поволжье и др.), могут произойти заметное уменьшение влагосодержания деятельного слоя почвы и сокращение стока. Модельные расчёты показывают, что в регионах с ранним сходом снежного покрова тенденция к уменьшению влажности почвы обнаруживается уже весной и усиливается к лету. Это означает, что повторяемость засух в южных регионах возрастает.

Выше уже упоминалось, что сельское хозяйство наиболее чувствительно к изменениям климата. Большая протяжённость российской территории, в частности с юга на север, обусловливает необходимость перестройки существующих сельскохозяйственных структур, приспособления к новым условиям хозяйствования: культивированию новых культур, изменению системы орошения и пр. Возможно, в связи с потеплением появится нужда в организации системы защиты сельскохозяйственных угодий от нетрадиционных бедствий, например нашествия саранчи или каких-либо других насекомых, бактерий или вирусов, обитающих сегодня в странах с более тёплым климатом.

Ещё одна опасность будущего изменения климата связана с оттаиванием вечной мерзлоты. Площадь многолетнемёрзлых грунтов составляет около 70 % территории России. При потеплении климата будут происходить их деградация и увеличение глубины сезонного протаивания. Деградация многолетнемёрзлых грунтов может усилить уже имеющую место деформацию и даже привести к разрушению транспортных путей, трубопроводов, строений и других объектов инфраструктуры.

Наиболее значительные последствия глобального потепления связаны с вероятными изменениями ледяного покрова Северного Ледовитого океана. Они столь же многочисленны, сколь и важны, как для экосистем, так и для экономики, социальной сферы и даже безопасности России. Увеличение продолжительности летней навигации по Северному морскому пути открывает небывалые перспективы для развития морских перевозок грузов и туризма. При этом возросшая скорость дрейфа ледяных полей и высокая степень изменчивости ледовой обстановки могут затруднять многие виды морских операций.

Новые возможности для экономики, равно как и новые проблемы для окружающей среды, возникают в связи с облегчением доступа по морю к природным ресурсам Арктики, включая месторождения нефти, газа и других полезных ископаемых на шельфе Северного Ледовитого океана. Многие сообщества и объекты хозяйственной деятельности, расположенные в прибрежной зоне, столкнутся с воздействием штормов в сочетании с уменьшением ледяного покрова арктических морей, ожидаемое сокращение которого, по-видимому, окажется губительным для некоторых видов животных, например белого медведя.

Теперь, когда, надеемся, читатель получил представление о современном состоянии климата и его вероятных будущих изменениях, самое время задаться одним из двух извечных русских вопросов: что делать? (на второй вопрос: кто виноват? — ответ дан в последнем отчёте МГЭИК, в котором говорится, что ответственность за наблюдавшееся во второй половине XX века потепление с 90 %-ной вероятностью несёт сам человек).


Вернуться в раздел «О климате»


 

Роль сорбентов в процессах трансформации соединений урана, радия и тория в подзолистой почве / В монографии обобщены результаты долгосрочной трансформации соединений урана, радия и тория в подзолистой почве, а также роль компонентов почвенного поглощающего комплекса и искусственно внесённых природных сорбентов в этих процессах. В работе систематизированы сведения литературы о способах очисткиРоль сорбентов в процессах трансформации соединений урана, радия и тория в подзолистой почве
В монографии обобщены результаты долгосрочной трансформации соединений урана, ...
Гуманизация идеологии и введение в инженерно-экономическую экологию / Для широкого круга читателей. Благодаря доступному изложению на конкретных примерах взаимодействия с природной средой можно наметить пути по эколого-экономическому и социально-оздоровительному благополучию, а так же упование на нравственное совершенствование людей, ибо речь идёт о включении нравствеГуманизация идеологии и введение в инженерно-экономическую экологию
Для широкого круга читателей. Благодаря доступному изложению на конкретных ...
Environmental Social Science: HumanEnvironment interactions and Sustainability / Environmental Social Science offers a new synthesis of environmental studies, defining the nature of human-environment interactions and providing the foundation for a new cross-disciplinary enterprise that will make critical theories and research methods accessible across the natural and social scieEnvironmental Social Science: HumanEnvironment interactions and Sustainability
Environmental Social Science offers a new synthesis of environmental studies, defining the nature of human-environment interactions and providing the ...