Глобальноеизменение климата Земли
В последнее время мировоесообщество выражает все большее беспокойство по поводу прогнозируемого на XXI в.изменения климата Земли. Главное в этом изменении – уже начавшееся повышениесредней температуры как в атмосфере, так и в приземном слое, которое можетоказать неблагоприятное воздействие на природные экосистемы и на человека.Можно сказать без преувеличения, что проблема глобального потепления в наши дниприобретает характер одной из важных проблем выживания человечества.
Неудивительно, что этапроблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубокоисследуют ее и специализированные международные организации. Главная из них –функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной организацииздравоохранения авторитетная Международная комиссия по изменению климата (МКИК),оценивающая все данные по этой проблематике, определяющая вероятные последствияклиматических изменений и намечающая стратегию реагирования на них. В ее составвходят сотни известных ученых. Можно вспомнить, что на конференции вРио-де-Жанейро в 1992 г. была принята специальная Конвенция по изменениюклимата.
Большое внимание этойпроблеме уделяется и на национальном уровне. Исследования по теории климата ивыяснению физического механизма глобального потепления давно уже ведутся в США,Японии, других странах Запада. В СССР систематическое изучение этой проблемыбыло организовано Государственным комитетом по гидрометеорологии еще в начале1960-х гг.
В результате проведенныхучеными многих стран исследований сложилось более или менее единое мнение отом, что главной причиной уже начавшегося и угрожающего планете в будущемпотепления следует считать скопление в атмосфере парниковых газов, которыевызывают так называемый парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект.
Прежде всего был изученсам механизм действия парникового эффекта. Было доказано, что он возникает врезультате способности содержащихся в атмосфере водяного пара и некоторых газовпропускать коротковолновую солнечную радиацию и, напротив, поглощать ипереизлучать длинноволновую земную радиацию. Было доказано, что главную роль вобразовании парникового эффекта играет водяной пар, с которым связаноформирование облачных систем: планетарное альбедо на 70 % определяетсяоблаками. Но многое зависит и от содержания парниковых газов – углекислогогаза, метана, озона, закиси азота, хлорфторуглеродов.
Далее ученые-климатологии палеогеографы обратились к изучению прошлых климатов Земли. Они установили,что на протяжении геологической истории нашей планеты не раз происходилочередование периодов потепления и похолодания. В качестве трех главных теплыхэпох прошлого обычно выделяют климатические оптимумы плиоцена (3–4 млн летназад), последнего межледникового периода (125 тыс. лет назад) и голоцена (5–6 тыс.лет назад). Все они могут служить подтверждением того, что даже сравнительнонебольшие амплитуды среднегодовых температур могли оказывать очень большоевоздействие на биосферу Земли.
В отличие от столь давнихэпох климат последнего тысячелетия считается относительно стабильным, хотя и внем наблюдались свои нюансы. Ученые определили их, используя археологическиераскопки, исторические хроники, изучение древесных колец, радиоуглеродный ипыльцевой анализ, а в Японии, например, и даты цветения сакуры, точнофиксируемые уже на протяжении более тысячи лет.
Все эти материалыпозволили установить, что в X–XII в. климат Земли был теплее, чем в болеепозднее время. В средних широтах Северного полушария температура воздуха былапо крайней мере на 1 °C выше, а в высоких широтах максимальное повышениетемпературы доходило до 5 °C. Кстати, по-видимому, именно это потеплениепомогло викингам колонизовать «зеленую страну»– Гренландию– и достичь береговСеверной Америки. Но затем снова наступило похолодание, получившее наименованиемалого ледникового периода. Оно началось в XIII–XIV вв., достигло максимума вXV–XVII вв., а далее с небольшими перерывами продолжалось до XIX в. Это времяотличалось распространением ледников, увеличением области дрейфующих морскихльдов, снижением снеговой линии в горах, замерзанием рек и прибрежных морскихакваторий на юге Европы. Средняя глобальная температура в этот период посравнению с современной понижалась на 1–2 °C (рис. 1), но тем не менее этопривело к значительному смещению границ природных зон.
/>
Рис. 1. Изменение температуры во времени вприземном слое воздуха на земном шаре
Однако наибольший интереспредставляет рассмотрение климатических оптимумов и минимумов, имевших место напротяжении примерно полутора последних столетий – в период, когда велись ужесистематические наблюдения за глобальной температурой воздуха. По даннымВсемирной метеорологической организации (ВМО), эти изменения также оказалисьдовольно значительными. Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что всявторая половина XIX в. и начало XX в. оказались относительно более холодными.Затем началось постепенное потепление, достигшее своего максимума в 1930—1940-егг. Это потепление коснулось всех природных зон, вызвав повышение среднейтемпературы, увеличение облачности и осадков, повсеместное отступление горныхледников. Но особенно сильным это потепление было в высоких (северных) широтах– в Арктическом бассейне, в Канаде, на Аляске, в Гренландии, на российскомСевере. В российском секторе Арктики площадь морских льдов сократиласьнаполовину, что улучшило условия навигации по Северному морскому пути. К северусместилась зона вечной мерзлоты, изменились ареалы распространения флоры ифауны.
/>
Рис. 2. Повышение температуры воздуха по мереувеличения концентрации парниковых газов
Казалось бы, ничто непредвещало прекращения этого процесса. Однако в 1945–1980 гг. опять наступилопохолодание, которое также в наибольшей мере проявилось в районах Арктики иАнтарктики. Это похолодание снова привело к увеличению площади ледовогопокрова, нарастанию ледников, сокращению продолжительности вегетационногопериода в некоторых странах. Но затем, в 1980-х гг., и в особенности в 1990-хгг., началось новое сильное потепление. Как отмечают многие исследователи,1990-е гг. и начало XXI в. вообще оказались самыми жаркими за весь период,когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
Хотя по вопросу опричинах возникновения этого нового тренда глобального потепления среди ученыхнет полного единогласия, все же большинство из них считают, что такоепотепление непосредственно связано с увеличением поступления в земную атмосферупарниковых газов, в первую очередь СО2, которое происходит врезультате увеличения объемов сжигаемого ископаемого топлива. Подтверждениемтого, что между этими двумя процессами существует прямая корреляция, можетслужить рисунок 170.
Все эти исследованиядалекого и не столь далекого прошлого дали богатый материал для прогнозированиябудущих климатических изменений. Как и общие глобальные прогнозы, эти прогнозытакже прошли в своем развитии разные этапы, довольно сильно различающиеся похарактеру оценки самой климатической угрозы.
Первые такие прогнозы,относящиеся к 60-м – началу 70-х гг. XX в., отличались очень сильным «сгущениемкрасок». Вспомним, что это вообще было время тревожных, алармистских прогнозов.Стоит ли удивляться, что они коснулись и авторов гипотезы глобального измененияклимата. В качестве яркого примера такого рода можно привести расчеты,сделанные академиком М.И. Будыко и приведенные в его многочисленных статьях имонографиях./>http://lib.rus.ec/b/173006/read — n_111
Но, к счастью, этипрогнозы 1960—1970-х гг. в целом не оправдались. Ученые установили, что запоследнее столетие средняя температура у земной поверхности повысилась на 0,6 °C.Уровень Мирового океана за то же время поднялся на 15–17 см, что былообусловлено таянием ледников и тепловым расширением океанических вод. Поэтому ипрогнозы приобрели более спокойный и взвешенный характер, хотя разные оценки набудущее по-прежнему различаются довольно существенно. Обычно такие прогнозыимеют три временных уровня: 2025 г., 2050 г. и 2100 г.
Сначала об уровне 2025 г.Согласно расчетам М. И. Будыко и некоторых американских климатологов, средняятемпература на Земле уже в первой четверти этого столетия увеличится примернона 1,5 °C, а в Арктике зимние и летние температуры возрастут на 10–15 °C. Этоприведет к наступлению леса на тундру и отступлению к северу многолетнеймерзлоты, а также к усиленному таянию арктических льдов и началу таянияледникового покрова Гренландии (на 0,5–0,7 м в год). В западной частиАнтарктиды начнут разрушаться шельфовые ледники Росса и Фильхнера – Ронне. Вумеренных широтах потепление будет чувствоваться меньше. Однако при повышенииглобальной температуры даже на 1 °C зона арктической континентальной тундрыможет заметно сократиться в Европе и сместиться на 300–400 км к северу в Азии.Примерно в два раза могут уменьшиться площади хвойных и увеличиться площадираспространения смешанных и широколиственных лесов. Потепление произойдет такжев Северной Америке.
Но есть и другие мненияпо этому вопросу. Некоторые ученые считают, что если сохранятся современныетемпы повышения температуры на 0,3 °C за десять лет, то к 2025 г. онаподнимется на 1 °C. Поскольку поверхность суши будет нагреваться быстрееокеана, наибольшие изменения коснутся ландшафтов северных широт. Подъем жеуровня моря будет равен примерно 6 мм в год и, следовательно, составит 15 см.Имеются и сценарии, по которым средняя температура будет увеличиваться лишь на0,1–0,2 °C за десять лет.
Теперь об уровне 2050 г.,когда под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температураможет повыситься на 2 °C. Прогнозы на эту дату также касаются прежде всего двухвопросов – смещения климатических зон и подъема уровня Мирового океана.Согласно им, площадь тундры и лесотундры в Евразии сократится примерно в шестьраз, а хвойных лесов – в три раза, тогда как ареалы распространения смешанных ишироколиственных лесов увеличатся в четыре раза. Но подобные прогнозы у разныхавторов различаются довольно сильно. В еще большей мере это относится кпрогнозам подъема уровня Мирового океана. Например, в докладе комиссии Г. X.Брундтланд говорилось о том, что в ближайшие десятилетия этот уровеньподнимется на 25—140 см. Академик К.Я. Кондратьев пишет о его подъеме на 10–30 см,а академик В.М. Котляков приводит цифру 5–7 см.
Тем не менее дажесравнительно небольшой подъем уровня Мирового океана может поставить серьезныепроблемы перед многими приморскими (особенно низменными) странами. Последствияэтого явления могут быть прямыми (затопление низменных территорий, увеличениеразмыва берегов) и косвенными (потери ресурсов пресной воды из-за подъемагрунтовых вод и проникновения соленой морской воды в водоносные горизонты).Особенно опасен подъем уровня Мирового океана для таких развивающихся стран,как Бангладеш, Египет, Гамбия, Индонезия, Мальдивская Республика, Мозамбик, Пакистан,Сенегал, Суринам и Таиланд. Например, в Бангладеш подъем уровня моря только на1 м заставит сменить место жительства 10 % населения этой страны (рис. 3). ВЕгипте подъем этого уровня только на 50 см приведет к затоплению большей частидельты Нила и мест обитания 16 % жителей. Еще большую угрозу такой подъемпредставлял бы для Мальдивских островов, которые состоят из 20 атоллов; 80 % ихтерритории расположены ниже 1 м над уровнем моря. Из стран Европы подъем уровняокеана был бы особенно опасен для Нидерландов. Впрочем, такой подъем уровня могбы оказаться катастрофическим и для Нью-Йорка, поскольку он повлек бы за собойзатопление большей части города со всей ее подземной транспортнойинфраструктурой и тремя аэропортами.
Наконец, об уровне 2100 г.По расчетам Международной комиссии по изменению климата, в том случае, если небудут приняты радикальные меры по сокращению выбросов парниковых газов ипроизойдет удвоение концентрации СО2, глобальное потепление климатак концу XXI в. может достигнуть 2,5 °C, (т. е. в среднем 0,25° за каждые десятьлет), а возможно и 5,8 °C. Конечно, все последствия такого потепления сегодняпредвидеть невозможно. Но, по общему мнению, они будут представлять собойбольшую угрозу для человечества. Так, согласно некоторым оценкам, общийэкономический ущерб от потепления в 2100 г. мог бы составить почти 1 трлн долл.Но за этой цифрой скрываются реальные географические изменения регионального идаже глобального характера (рис.4).
/>
Рис. 3. Возможное затопление территорииБангладеш в случае подъема уровня
/>
Рис. 4. Последствия глобального потепления натерритории бывшего СССР (по А.А. Величко)
Во-первых, потеплениеклимата может отрицательно сказаться на сельскохозяйственном производстве многихрайонов, особенно чувствительном к климатическим условиям. Например, снижениеурожаев и сборов может произойти в Южной Европе, в южной части США, вЦентральной и Южной Америке, в Западной Австралии. Предполагается, чтоклиматические границы сельскохозяйственных угодий в некоторых районах сдвинутсяна 200–300 км на каждый градус потепления.
Во-вторых,прогрессирующее потепление к концу века может вызвать повышение уровня Мировогоокеана на 1,5 м. Это произойдет в результате таяния материковых и горныхледников, морских льдов, а также термического расширения воды в верхнем слоеокеанской массы. А отрицательные, опасные последствия такого подъема ощутят насебе уже не только коралловые острова и густонаселенные дельты крупных рекВосточной и Южной Азии, но и все прибрежные территории Земли.
В-третьих, немалый ущербможет быть связан с увеличением числа ураганов, лесных пожаров, нарушениемводопотребления, деградацией горного туризма и т. п. В свою очередь,загрязнение воды и воздуха скажется на здоровье людей. Изменения климатическихусловий неизбежно приведут к усилению миграций населения.
Все сказанное,по-видимому, означает, что современные прогнозы глобального изменения климатаЗемли исходят уже не из прежних максималистских, а из средних вариантов. Никтоныне уже не пишет о подъеме уровня океана на 66 м или об уподоблении климатаПодмосковья климату влажного Закавказья. Но есть и ученые, которыепридерживаются еще более минималистской точки зрения.
Например, академик А.Л.Яншин считал, что переполох, вызванный мрачными прогнозами доклада «Наше общеебудущее», не имеет достаточных оснований, что в нем и угроза потепления иугроза подъема уровня Мирового океана преувеличены. То же относится и кпоследствиям парникового эффекта в целом. Напротив, этот эффект может иметь иположительные хозяйственные проявления – например, повлиять на рост урожайностисельскохозяйственных культур благодаря интенсификации фотосинтеза. Он же считалнеобоснованным предположение о таянии материковых льдов Антарктиды и Гренландии.В качестве главного довода он приводил тот факт, что ледниковый щит Антарктидыобразовался 35 млн лет назад и с тех пор пережил немало эпох потепления климатаЗемли, причем гораздо более значительных, чем то, которое ожидается в процессесовременного потепления. А в Гренландии парниковый эффект приведет,по-видимому, лишь к некоторому отступлению края ледникового щита. Отсюда А.Л.Яншин делал прогностический вывод о том, что потепление, связанное с парниковымэффектом, не будет сопровождаться значительным таянием ледников Антарктиды иГренландии и грозит повышением уровня Мирового океана не более чем на 50 см,что не представляет особо серьезной опасности для человечества. Этой концепциипридерживаются также А.А. Величко и некоторые другие ученые (рис.5). По мнениюже академика К.Я. Кондратьева, возлагать основную вину за глобальное потеплениеклимата в XX в. на выбросы парниковых газов вообще было бы преждевременно; этапроблема нуждается в дополнительном изучении. Острая дискуссия по данномуповоду развернулась и на Всемирной конференции по климату, проходившей в Москвев 2003 г.
/>
Рис. 5. Уровень дестабилизации геосистем приантропогенном изменении климата в первой половине XXI в. (по А. А. Величко)
В конечном счете,насколько оправдаются приведенные выше прогнозы, во многом зависит от действенностимер, которые принимаются мировым сообществом для того, чтобы замедлитьнаступление нового климатического оптимума. Эти меры касаются сокращениявыбросов парниковых газов, а также энергосбережения, использования передовыхтехнологий, применения экономических, административных стимулов и запретов идр.
Климатические изменения вРоссии в XX в. в целом соответствовали мировым тенденциям. Например, самымижаркими за очень длительный срок также оказались 1990-егг. и начало XXI в., вособенности в Западной и Средней Сибири.
Интересный прогнозклиматических изменений, ожидаемых на территории бывшего СССР до середины XXI в.,опубликовал А. А. Величко. Ознакомиться с этим прогнозом, подготовленнымлабораторией эволюционной географии Института географии РАН, можно с помощьюсоставленных той же лабораторией карт последствий глобального потепления иуровней дестабилизации геосистем на территории бывшего СССР.
Были опубликованы идругие прогнозы. Согласно им, потепление климата в целом благоприятно скажетсяна Севере России, где условия жизни изменятся к лучшему. Однако перемещение ксеверу южной границы многолетней мерзлоты одновременно создаст целый рядпроблем, поскольку может привести к разрушению зданий, дорог, трубопроводов,построенных с учетом нынешнего распространения мерзлых грунтов. В южных районахстраны ситуация окажется более сложной. Например, сухие степи могут стать ещеболее засушливыми. И это не говоря уже о подтоплении многих портовых городов иприбрежных низменностей.
Литература
1.Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Глобальная экология. –М.: Приор, 2001.
2.Родионова И. А. Глобальные проблемы человечества. – М.:Аспект-Пресс, 1994.
3.Роун Ш. Озоновый кризис. – М.: Мир, 1993.
4.Экологические проблемы: что происходит, ктовиноват и что делать? / Под ред. В. И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997.
5.Данные сайта www.worldwarming.info.