Меняющийся климат планеты

КЛИМАТ БУДУЩЕГО

Существует много внутренних и внешних факторов, способных влиять на состояние климатической системы. Время от времени в прессе появляются сообщения о возможности искусственного регулирования климата с помощью различных целенаправленных воздействий. Вряд ли эти сообщения можно воспринимать всерьез. Сложность климатической системы столь высока, что последствия любого вмешательства могут быть непредсказуемы. Опыт показывает, что простые оценки изменения климата не работают. Все климатические модели основываются на предположении о будущих изменениях в концентрации парниковых газов и аэрозолей, которые рассматриваются как главная причина происходящих климатических изменений.

В 1996 г. Международная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) начала разработку нового набора так называемых "сценариев выбросов" [9]. Были рассмотрены возможные варианты изменения концентраций парниковых газов в зависимости от путей развития науки, производства и общества, что позволило выделить четыре различных направления развития биосферы.

А1. Будущий мир характеризуется очень быстрым экономическим ростом и продолжающимся ростом народонаселения, показатели которых достигают пиковых значений в середине века, а затем уменьшаются; быстрым внедрением новых и более эффективных технологий. Происходит постепенное сближение разных регионов, активизация культурных и социальных взаимосвязей при уменьшении региональных различий в доходе на душу населения. При этом возможны различия в преобладающем использовании источников энергии: A1F1 - ископаемые виды топлива; А1Т - неископаемые виды топлива; А1В - равновесие между всеми видами.

А2. Очень неоднородный мир, характеризующийся самообеспечением при сохранении местной самобытности. Показатели рождаемости в разных регионах медленно сближаются, результатом чего является постоянный рост общей численности населения. Экономическое развитие имеет главным образом региональную направленность.

B1. Мир с ростом населения как и в варианте А1, однако при быстрых изменениях в экономических структурах в направлении сервисной и информационной экономики, и внедрением чистых ресурсосберегающих технологий. Главное внимание уделяется глобальным решениям экономической, социальной и экологической устойчивости, включая социальную справедливость, но без дополнительных инициатив, связанных с климатом.

B2. Мир, в котором главное внимание уделяется локальным решениям проблемы экономической, социальной и экологической устойчивости. Это мир с постоянно увеличивающимся населением. Хотя в этом случае также имеется ориентация на охрану окружающей среды и социальную справедливость, главное внимание уделяется местным и региональным уровням.

Оценки выбросов СО2, полученные по разным моделям, приведены на рис. 1-8.

Видно, что выбросы СО2 существенно различны для сценариев А1В, А1Т и В1 (самые малые увеличения) и А1F1 и А2 (самые большие увеличения). Подобная ситуация складывается и для выбросов других парниковых газов.

Рис. 1-8. Антропогенные выбросы парниковых газов для шести сценариев

Полученные результаты позволяют получить модельные оценки изменения основных климатических параметров.

Температура. Прогнозируется увеличение средней глобальной температуры на 1,4-5,8° С за период с 1990 по 2100 г. Такой показатель потепления гораздо выше изменений, наблюдаемых в течение XX в., и останется, вероятно, судя по палеоклиматическим данным, самым высоким за последние 10 тыс. лет.

Осадки. Прогноз дает повышение глобально усредненного показателя водяного пара, испарения и осадков. На региональном уровне возможно как увеличение, так и уменьшение осадков. Вероятность увеличения осадков как зимой, так и летом существует в районе высоких широт. Ожидается увеличение осадков в зимний период в районе северных умеренных широт. Что касается изменчивости осадков, то, вероятно, увеличение осадков в среднем приведет к росту изменчивости, т. е. разброс значений осадков станет более заметным.

Экстремальные значения. Почти во всех материковых районах будет наблюдаться большее число жарких дней и волн тепла. Наиболее ощутимым это будет в тех районах, где происходит уменьшение влажности почвы. Повышение минимальных за сутки температур прогнозируется почти повсеместно, и, как правило, оно будет более заметно в тех местах, где происходит уменьшение ледяного и снежного покрова. Морозные дни и волны холода станут более редкими. Прогнозируется почти повсеместное увеличение числа случаев выпадения интенсивных осадков и общее осушение в среднеконтинентальных районах в летний период. По некоторым другим видам экстремальных явлений, таким как град, молнии, торнадо, в настоящее время не хватает данных, чтобы сделать вывод об их предстоящих изменениях.

Практически все модели в той или иной мере предсказывают возможность климатических изменений, их влияния на естественные и антропогенные системы. Возникает вопрос: есть ли возможность облегчить негативные последствия этих изменений и усилить положительный эффект, если он в принципе возможен? Иными словами, каков адаптационный потенциал системы, т. е. способность приспособиться к изменению климата?

В настоящее время можно утверждать, что прогнозируемые темпы и масштабы потепления могут быть уменьшены за счет сокращения выбросов парниковых газов. Чем значительнее будет сокращение выбросов и чем раньше оно произойдет, тем меньшим и более медленным будет прогнозируемое потепление [9, C. 114].

В 1992 г. была принята Рамочная конвенция по изменению климата (РКИК), известная как Соглашение ООН по климату и ратифицированная более чем 180 государствами. В статье № 2 говорится:

"Конечной целью настоящей Конвенции и всех связанных с ней юридических инструментов, которые могут быть приняты Сторонами Конвенции в соответствии с соответствующими положениями Конвенции, является стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровнях, которые предотвратили бы опасное антропогенное воздействие на климатическую систему. Такие уровни должны быть достигнуты в сроки, достаточные для естественной адаптации экосистем к изменению климата, для обеспечения стабильного производства продовольствия и устойчивого экономического развития".

Поставленная в РКИК цель - стабилизация концентрации парниковых газов - требует принятия немедленных мер для ее достижения. Парниковые газы выбрасываются в атмосферу при сжигании ископаемого топлива. Из атмосферы они выводятся в результате естественных процессов. Например, диоксид углерода поглощается океанами, однако в настоящее время количество выбрасываемых в атмосферу парниковых газов намного превосходит количество, выводимое из атмосферы. В результате, даже если выбросы парниковых газов удастся стабилизировать на современном уровне, их концентрация в атмосфере будет продолжать расти. Поэтому цель, поставленная РКИК, может быть достигнута, только если выбросы парниковых газов сравняются со стоками. Поскольку время пребывания парниковых газов в атмосфере очень велико, то для достижения этой цели потребуется значительное сокращение выбросов. Более того, учитывая длительность периода выведения парниковых газов из атмосферы, отсрочка сокращения выбросов сейчас потребует более резкого снижения их в будущем для достижения тех же концентраций.

Оценки показывают, что необходимо "вернуть" выбросы промышленно развитых стран к уровню 1990 г. По настоянию США обязательства по снижению выбросов не имели юридически обязательного характера, а были приняты в качестве общей цели. Конвенция также требовала от стран-участниц провести национальные инвентаризации выбросов и отчитываться об этих выбросах и о мерах по их снижению.

В 1997 г. был принят дополнительный Киотский протокол к РКИК, согласно которому промышленно развитые страны должны ограничить выбросы парниковых газов к 2008-2012 гг. до определенного уровня, при этом цели снижения выбросов имеют юридически обязательный характер. В среднем выбросы всех промыш-ленно развитых стран в этот период должны быть снижены на 5% по сравнению с выбросами 1990 г. В рамках Киотского протокола содержится рыночный стимул к достижению целей снижения выбросов, а именно: возможность торговли достигнутыми сокращениями выбросов и их накопления для использования в следующие периоды для тех стран или компаний, которые выполнили или даже перевыполнили свои обязательства.

Участие каждой из стран в выполнении Киотского протокола связано с необходимостью решения множества внутренних проблем - как экономических, так и политических. В то же время очевидно, что проблема снижения выбросов парниковых газов может быть решена только в рамках международного сотрудничества, и работа в этом направлении продолжается.

Следует отметить, что существуют и другие соображения относительно возможного развития климатической системы. Рост средней глобальной температуры воздуха в последние 100 лет не был монотонным. Похолодание 1940- 1960 гг., происходившее уже в условиях увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере, не находит однозначного объяснения. Причины естественных изменений состояния климатической системы еще недостаточно известны, чтобы отвергнуть возможность понижения температуры в будущем. Помимо очевидных соображений, основанных на известных данных о периодическом возникновении ледниковых периодов, в ряде работ рассматриваются возможности похолодания уже в ближайшем будущем. В частности, рассматривается возможность похолодания за счет загрязнения атмосферы аэрозолями и, соответственно, увеличения отражения солнечной радиации [10].

Нельзя считать до конца установленным и тот факт, что наблюдаемое глобальное потепление является результатом антропогенного воздействия. Это совокупность результатов действия многих факторов, как внутренних, так и внешних, и вклад антропогенного влияния может быть учтен лишь с некоторой долей неопределенности.

Кроме того, возможны разные оценки влияния роста концентрации углекислого газа и глобального потепления на развитие общества. По мнению академика М. И. Будыко, лауреата Ленинской премии и международной премии "Голубая планета", являющейся в области экологии аналогом Нобелевских премий, "...относительно небольшое сокращение поступления в атмосферу газов, усиливающих парниковый эффект, окажет незначительное влияние на предстоящее повышение температуры. Для существенного замедления глобального потепления нужно неотложно уменьшить выбросы парниковых газов на несколько десятков процентов, что приведет к тяжелейшему ущербу для современной мировой энергетики и потребует расходов, недоступных для многих современных государств. Легко понять крайнюю неосторожность такой стратегии, сторонники которой во избежание еще недоказанной возможной климатической катастрофы в будущем считают лучшим вариантом фактически создать экономическую катастрофу в ближайшее время" [4].

И далее:

"Практически невозможно оправдать заметный ущерб для сельского хозяйства, возникающий при предотвращении благотворного воздействия роста концентрации углекислого газа в атмосфере на увеличение урожаев. С другой стороны, несомненно, возможны негативные последствия потепления климата локального или даже регионального масштаба (отдельные засухи, наводнения, ущерб для береговых и островных зон, находящихся на малом возвышении над уровнем Мирового океана). Таким образом, проблема изменения климата сохраняется во всей ее комплексной сложности" [4].

Авторы выражают свою искреннюю признательность сотрудникам отдела климатологии ВНИИГМИ-МЦД: в. н. с, канд. геогр. наук Борису Георгиевичу Шер-стюкову, с. н. с, канд. геогр. наук Ольге Николаевне Булыгиной, с. н. с, канд. геогр. наук Наталье Николаевне Коршуновой, оказавшим помощь при подготовке данной работы.