Стать сторонником Помочь
Наша работа
Устойчивое лесопользование
Образовательная деятельность
Редкие виды
Регионы
ВЫ МОЖЕТЕ ПОМОЧЬ ПРЯМО СЕЙЧАС!
Премия рунета 2017
Премия рунета 2017

Нет, не влияет. В обширном докладе Росгидромета, вышедшем в 2014 году, детально рассматриваются все компоненты климатической системы Земли, анализируются все факторы, даже гипотетические. Сколько-либо существенного влияния магнитного поля не обнаруживается. Конечно, возможно, что мы знаем не все, может быть, есть какое-то косвенное влияние вариаций магнитного поля, в частности, через верхние слои атмосферы, но в любом случае оно не может быть значительным.

В целом влияние недр Земли на климат есть, но посредством вулканов. Причем не как источников тепла или парниковых газов, тут воздействие очень мало, а как источников пепла и аэрозольных частиц, затеняющих нашу планету от Солнца. В истории было немало случаев массовой гибели живых организмов и даже древних цивилизаций, вызванных неурожаями – засухами или похолоданиями, которые, в свою очередь, были вызваны гигантскими извержениями вулканов. Воздействие случаев исчезновения магнитного поля, когда различные движения токопроводящих масс в мантии Земли как бы компенсировали друг друга, на жизнь, конечно, было, но через поток космических лучей, исчезала магнитная защита. Если это накладывалось на неблагоприятные изменения климата, в частности, из-за вулканов, то суммарный эффект мог быть очень сильным. Впрочем, магнитное поле и движение его полюсов «помогает» климату, вернее, его изучению. Есть метод датировки тех или иных изделий, например, глиняных, основанный на знании направления магнитного поля в прошлые тысячелетия, что помогает получить более точные данные о климате тех времен.

Подробнее в лекции Изменения климата. Естественные факторы. Компоненты климатической системы Земли. Влияние вулканов на климат в прошлые столетия и в настоящее время. Что греет, а что охлаждает нижние слои атмосферы? Сводка широкого спектра факторов и их действия в последние 250 лет.

Влияют, но мало и довольно сложным образом. Озон является парниковым газом, однако его прямых выбросов нет, он образуется в атмосфере из других соединений. Поэтому его нет в списке веществ, учитываемых в ООН как антропогенные выбросы. В атмосфере как бы два озона, один тропосферный – в нижних слоях атмосферы, а другой в стратосфере, как раз с ним и связаны озоновые дыры. Первый под действием солнечных лучей образуется из смога – выхлопных газов автотранспорта и промышленных предприятий. То есть, чем больше Солнца и чем грязнее воздух, тем больше озона, что плохо для человека, т. к. озон вреден для глаз и для дыхательных путей. Плох он и для климата – усиливает парниковый эффект. Раз в пять слабее, чем СО2, но это тоже немало. Впрочем, к дырам такое потепление не имеет отношения. Дыры – в стратосфере, на высоте 15–25 км. Смог туда не доходит, но озон там образуется, из кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения.

Озоновая дыра – это снижение концентрации озона в стратосфере в полярных районах, сильное, хотя и не до нуля, причем только весной. Для разрушения озона одновременно нужны очень низкие температуры (поэтому это только полярные районы), солнечный свет (поэтому весна, когда еще холодно, но света уже много) и некоторые химические вещества. Это, в частности, окислы хлора и брома, образующиеся из фреонов, которые давно запрещены, но в атмосфере их еще много, только к середине века их не станет – разрушатся. Соответственно, если дыра, то меньше озона, а значит, слабее парниковый эффект. Дыры ведут к охлаждению, очень маленькому, но заметному даже на верхней границе тропосферы, на высотах около 15 км.

Интересно, что в целом стратосфера сейчас охлаждается, но не из-за дыр, а из-за усиления парникового эффекта в тропосфере. В нашем парнике под «пленкой» становится теплее, а над «пленкой» холоднее, ведь «пленка» становится все толще и не дает поступать теплу от Земли. А раз стратосфера холоднее, то сильнее разрушается озон, глубже дыры. Такая вот усиливающая эффект обратная связь. Поэтому сейчас все чаще говорят об озоновых дырах в Арктике. Раньше сверхнизкие температуры были в основном в Антарктике, а сейчас нередко и в Арктике. Только не внизу, у земли, там все теплее и теплее, а на высоте 15–20 км. Интересная штука – озоновые дыры, даже на климат чуть-чуть влияют, хотя гораздо сильнее на здоровье людей, ведь для наших глаз и кожи жесткий ультрафиолет вреден.

Подробнее в лекции Изменения климата. Естественные факторы. Что греет, а что охлаждает нижние слои атмосферы? Сводка широкого спектра факторов и их действия в последние 250 лет, среди которых и тропосферный и стратосферный озон. Показано, что изменение тропосферного озона (антропогенный рост) дает очень немало для прогрева, а изменение стратосферного (снижение и дыры) – очень немного и в сторону охлаждения.

Само повышение температуры – не причина, а следствие изменения потоков солнечного и инфракрасного излучения. Кстати, ни первое, ни второе не может прогреть «идеальный» воздух, состоящий только из кислорода и азота – молекулы этих газов для излучения «прозрачны». Для прогрева нужны малые, но принципиально важные, примеси в виде водяного пара, СО2 и других парниковых газов, аэрозольные частицы, облака и т. п. Усиление парникового эффекта увеличивает поток инфракрасного излучения. Оно сначала исходит от Земли, но потом «захватывается» парниковыми газами и излучается во все стороны, в том числе вниз. В итоге мы видим повышение температуры нижнего слоя воздуха. Однако есть масса других эффектов. Теплее поверхность Земли. Значит, больше образуется восходящих потоков воздуха и влаги. Больше сильных осадков, а их выпадение менее равномерно. Чаще засухи и наводнения. Более теплый океан – предпосылка образования тропических циклонов. Они несут штормовые ветры и сильнейшие осадки. В полярных районах теплее вода – меньше льдов, а это усиливает ветры и т. п. Получается, что вся климатическая система выходит из равновесия, растет число опасных метеорологических явлений, что и наносит наибольший ущерб.

Подробнее в лекции Изменения климата в мире и в России. Глобальный рост числа экстремальных явлений (на примере морских волн тепла). Рост числа опасных метеорологических явлений в России. Повышение уровня Мирового океана в XXI–XXIII веках.


Сказать «каждое», конечно, будет неверно, ведь все чрезвычайные явления случались и раньше. Ситуация сложнее, чем ответ – это «да», а это «нет». Явления были, но сейчас стали чаще. Например, очень сильный дождевой паводок на той или иной реке теперь не раз в семь, а раз в три года. Раньше за 10 лет было 1,5 таких паводка, а теперь 3,3. Что же, считать, что лишние 1,8 – результат антропогенного изменения климата? Это будет совсем упрощенная арифметика. Изменения климата повлияли на все паводки, так как изменился режим выпадения осадков. Их, может быть в среднем стало больше всего на 10–20%, именно так во многих регионах России. Но теперь они выпадают «резче», образно говоря, не 10 дождичков, а 2 ливня. Поэтому чаще стал превышаться порог – уровень воды в нашей реке, который называют сильным паводком.

Естественные вариации погоды, те же паводки, практически неотделимы от антропогенных воздействий, так как человек не столько меняет климат, сколько раскачивает, увеличивает естественные вариации. Поэтому правильно сказать, что да, теперь любое чрезвычайное погодное явление происходит в новые условиях, созданных человеком. В каких-то случаях видна прямая связь, в каких-то нет или пока нет. Ученые очень активно исследуют эти вопросы, при этом наибольшее внимание уделяется крупнейшим, самым мощным по энергии, а это всегда океанские явления.

В качестве примера возьмем случаи аномально теплой воды на больших территориях длительностью от нескольких дней до месяцев, причинившие большой ущерб. Теплая вода – далеко не приятное дело, так как ведет к штормам и тайфунам, хуже для рыбы и других морских обитателей. За последние десятилетия частота крупных тепловых аномалий увеличилась примерно в 2 раза, возросли и длительность, и мощность. Связь с воздействием человека на климат для половины из 10 крупнейших за 20 лет явлений имеет вероятность более 2/3 или даже 90–100%, для остальных она не известна, что не исключает ее наличия. Если же взять все морские волны тепла в 2006–2015 годах, то воздействие человека прослеживается в 80–90% случаев.

В целом описанная выше картина типична для большинства аномалий температуры и осадков на нашей планете.

Подробнее в лекции Изменения климата в мире и в России. Рост числа экстремальных явлений (на примере морских волн тепла). Рост числа опасных метеорологических явлений в России. Теплая Арктика сильнее влияет на умеренные широты.

Если брать конкретный год, то видно, как действуют естественные процессы. Вот эффект Эль-Ниньо – сильное, но краткосрочное изменение океанских течений, вот чуть больше Солнца, вот влияние вулкана. Однако то, что в целом произошло в последние 50 лет, никак нельзя объяснить естественными причинами. Идет одновременный прогрев не только атмосферы, но и всех океанов, значит, это не естественные вариации, не перетоки тепла между океанами, а внешнее воздействие. Активность Солнца то больше, то меньше, но в среднем роста нет. Однако наблюдается резкий рост концентрации в атмосфере СО2, метана и ряда других парниковых газов, а изотопный анализ доказывает их происхождение от сжигания ископаемого топлива и других видов деятельности. Когда это закладывается в климатические модели, они хорошо воспроизводят общий тренд за 50 лет, а без влияния человека дают огромное расхождение. Кроме того, измерения показывают, что стратосфера – верхняя атмосфера – охлаждается, а это тоже свидетельство усиления парниковой «пленки». Поэтому вывод климатологов однозначен – во временном масштабе 50–100 лет главный фактор – антропогенное влияние.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Соотношение естественных и антропогенных факторов.

При росте в воздухе концентрации СО2 фотосинтез усиливается почти у всех растений. Однако рост, как правило, идет только до концентрации СО2, равной 600–800 объемных частей на миллион (ррм), дальше наступает «насыщение», роста уже почти нет. В доиндустриальную эпоху было около 280 ррм, а сейчас уже более 400, что, конечно, усилило фотосинтез, но усилило и дыхание растений. Живая биомасса растет, но и отмирание растет, а разложение органики при более высокой температуре идет быстрее. Здесь важен нетто-результат, сколько в итоге поглощается из атмосферы. Лет 50 назад нетто-поглощение антропогенного потока СО2 наземными экосистемами было раза в 2 меньше, чем сейчас, но и поток СО2 в атмосферу от сжигания ископаемого топлива был раза в 2 меньше. В прошлом главным антропогенным источником СО2 было землепользование, в основном сведение лесов. С 1960-х годов главное – сжигание ископаемого топлива, но сведение лесов продолжает давать не меньше, чем в прошлом. Сейчас баланс такой: океан и наземные экосистемы поглощают половину антропогенного потока СО2 в атмосферу, примерно поровну, а вторая половина остается – накапливается в атмосфере.

Отклик биоты на изменение температуры всегда был важным фактором. Моделирование показывает, что если бы во время ледниковых периодов концентрация СО2 не снижалась, не уменьшался бы парниковый эффект, то температурные изменения бы были меньше и даже их динамика была бы несколько другой. Однако в более холодном климате концентрация СО2 падала примерно до 200 ррм. Когда это закладывается в модели, они хорошо воспроизводят то, что было в действительности.

В XXI веке дальнейшее увеличение концентрации СО2, в принципе, может значительно увеличить интенсивность фотосинтеза, в худшем случае максимальных антропогенных выбросов, раза в 2 раза, но и дыхание увеличится, и разложение возрастет. Есть и более сложные обратные связи. Вероятно, в итоге доля антропогенного СО2, остающегося в атмосфере, изменится не сильно.

Гораздо больший эффект может дать посадка лесов, восстановление той растительности, которая была за Земле столетия назад. Конечно, углеродная емкость наземных экосистем ограничена. Если восстановить все леса планеты, то в какой-то момент они полностью вырастут и поглощение станет равным разложению биомассы (в этом отличие от океана, где есть вечный «сток» углерода в виде донных отложений скелетиков морских организмов). То есть леса могут дать временную, но очень важную передышку мировой энергетике и экономике в деле снижения выбросов. Если к этому добавить то, что леса нам нужны и сами по себе, как просто нужна природа, то понятно, охранять, сажать и восстанавливать леса, конечно, надо.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Антропогенные потоки СО2 и его природный круговорот. Антропогенные потоки СО2 и их поглощение.

При рубке на лесосеке остается много остатков – веток, хвои, вершин деревьев, нетоварных частей стволов. Они либо сжигаются, либо постепенно гниют. В любом случае это эмиссия СО2. Повреждается и почвенный покров, что ведет к разложению органического углерода и эмиссии СО2. Вывезенная древесина тоже в немалой степени идет в отходы (опилки, щепа, горбыль и т. п.), которые либо сжигаются, либо гниют. Насколько велика эмиссия зависит от того, как рубят и как используют. Экологически грамотное ведение лесного хозяйства подразумевает полное или почти полное использование всей биомассы (делаются топливные брикеты, гранулы, щепа для панелей и т. п.), а также аккуратные рубки с минимальным повреждением почвы и молодых деревьев. Сжигание топлива из биомассы, конечно, тоже эмиссия СО2, но если это топливо замещает уголь, торф или газ, то положительный эффект налицо. Иначе будет эмиссия и от сжигания ископаемого топлива, и от разложения или «кострового» сжигания порубочных остатков и отходов. Немаловажна и «судьба» изделий из древесины, от бумаги до мебели и строительных материалов: если все не гниет, а идет в переработку, даже на топливо, замещающее уголь или газ, то выбросы СО2 минимальны.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Антропогенные потоки СО2 и его природный круговорот.

Сначала коротко: наша деятельность дает гораздо меньше парниковых газов, чем океан и наземные экосистемы, но больше разломов и вулканов, они иначе влияют на климат. Теперь по порядку. Газообмен СО2 между атмосферой и Мировым океаном гигантский, потоки туда и обратно – примерно по 330 млрд т СО2 в год, а между атмосферой и наземными экосистемами еще больше – 440 млрд т СО2 в год. Антропогенный поток – «всего» 33–37 от энергетики и промышленности и 3–8 от сведения лесов. Это по СО2. Если взять все парниковые газы, то в сумме будет примерно 55 млрд т СО2-эквивалента в год, все равно гораздо меньше природных потоков. Как же тогда можно говорить, что рост парникового эффекта – концентраций газов – происходит из-за человека? Только если в природе все прекрасно сбалансировано и человек малым «толчком» вносит дисбаланс. Еще лет 25 назад это казалось удивительным. Но это так – изотопный анализ атомов углерода показал: на 80–90% атмосферный излишек вызван сжиганием ископаемого топлива.

Тектонические разломы дают очень мало парниковых газов, их роль в другом – в движении континентов, в их расположении на Земле. Если все континенты расположены в тропиках, а так было при динозаврах, то на них нет снега и льда, у Земли нет белого «пятна», отражающего солнечное излучение в космос. Тогда очень тепло. Если же, как сейчас, Антарктида находится на полюсе и Арктика со всех сторон зажата континентами, то белое пятно немалое, и гораздо холоднее. Однако континенты движутся очень медленно, поэтому роль тектонических процессов велика только в масштабе десятков миллионов лет. А вулканы, наоборот, важны в противоположном масштабе отдельных лет. Но не потоками СО2 «славны» извержения, они малы, а выбросом пепла и окислов серы в стратосферу. Тогда там на год или даже больше образуется слой аэрозолей, сильно затеняющий нашу планету от Солнца. На всей планете холоднее на 0,1-0,2 градуса, а в особенно сильных случаях на 0,3, бывало на 0,5. Имеется в виду нижний слой воздуха, где мы живем. Для сравнения, сейчас антропогенное глобальное потепление в среднем составляет примерно 0,02 градуса в год. Так что вулканы и разломы важны, но в своих временных шкалах. А в шкале нашей жизни, лет 50 или 100, антропогенный поток действительно главный.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Влияние вулканов. Антропогенные потоки СО2 и его природный круговорот. Что греет, а что охлаждает нижние слои атмосферы?

Влияет сильно и не в лучшую сторону. Осадки перераспределяются так, что их становится меньше, где и так мало, и больше, где избыток влаги. Меньше ожидается в субтропических широтах: в Центральной Азии, Средиземноморье, Австралии, в ряде районов Азии, Африки и Латинской Америки. Больше в Арктике и Антарктике, в экваториальной зоне Тихого океана. На перераспределение накладывается большее испарение при росте температуры. В итоге рост числа и силы засух. По худшему сценарию глобальных выбросов парниковых газов, который к концу века ведет к росту температуры на 3,50С от нынешнего уровня, до трети будущего населения планеты будет страдать от дефицита пресной воды. Если же рост составит менее 10С, то столь драматических последствий удастся избежать.

Кроме перераспределения осадков меняется характер их выпадения. В умеренных широтах, где перераспределение менее существенно, именно это наиболее заметно уже сейчас. Теперь, образно говоря, вместо десяти дождичков два ливня. То же и со снегопадами. Больше конвективных осадков, что означает рост числа гроз, града, коротких, но сильных ливней со шквалистым ветром. В итоге, почти каждый месяц мы узнаем о затоплении улиц, особенно расположенных в низинах исторических центров городов. Ливневая канализация просто не справляется. Она может быть и рассчитана на большой объем воды, но не на столь быстрое ее поступление. Да еще с листьями и ветками, а их при более сильных ветрах срывает больше. Понятно, что надо серьезно адаптировать городскую инфраструктуру к новым условиям. А на юге России и тем более в субтропических широтах – готовиться к жаре и засухам.

Подробнее в лекции Изменения климата в мире и в России. Прогноз изменения осадков в мире в целом. Прогноз изменения осадков в России. Региональные изменения климата, рост муссонных осадков на Дальнем Востоке, сильных циклонов на Камчатке.

Следствием изменения климата можно назвать не все пожары и не сами пожары. Пожаров становится больше, и эта разница обусловлена несколькими факторами. Тут, конечно, и наше поведение, и недостаточное тушение пожаров, но есть и климатический фактор. Он выражается в большей пожарной опасности лесов, точнее, в более длительных периодах, когда сухо и жарко. Температура растет, но неравномерно, больше температурных аномалий, когда в тот или иной месяц или даже все лето на 5, а бывает и больше градусов жарче «нормы» – того, что в среднем было в 1961–1990 годах. Изменяется режим выпадения осадков: не обязательно, что их существенно больше или меньше, может быть и столько же, как в прошлом, но выпадают они более неравномерно – то сушь, то зальют дожди.

Пожарная опасность рассчитывается Росгидрометом по индексу Нестерова. Это, упрощенно говоря, нарастающая сумма температур выше некоего порога и в период без существенных осадков. Далее считается число дней с индексом Нестерова более 1000. Прогнозы однозначно говорят о росте числа таких дней, удлинении периода пожарной опасности лесов. Во второй половине века особенно неблагоприятной может стать ситуация в Южной Сибири и по худшему сценарию глобальных антропогенных выбросов парниковых газов. Тогда действительно придется говорить, что пожары из-за климата, а сама ситуация будет близкой к катастрофической. В то же время, по умеренному сценарию выбросов, когда к концу XXI века глобальная температура возрастет не более чем на 2,5 градуса от XIX века, картина гораздо легче. Тоже очень много проблем с пожарами, но не до катастрофических масштабов. Это еще один пример того, что России очень важно, чтобы мир пошел хотя бы по умеренному сценарию выбросов, тогда и с лесными пожарами будет гораздо легче.

Подробнее в лекции Весь мир и Россия. Тренды и прогнозы. Изменение пожарной опасности лесов.

Ледники не только красивый природный объект и любимое место любителей экстрима. Они аккумулируют воду и постепенно «выдают» ее вниз – в реки. Во многих районах мира, в частности, в Центральной Азии, осадки больше выпадают зимой, а вода нужна летом. Сельское хозяйство там основано не на дождевой, а на речной воде, которую дают горные ледники. Без них в период таяния снега будет бурный весенний паводок, чреватый селями и бедствиями, а потом вода закончится. Можно построить очень большие водохранилища, но это дорого, да и всю проблему они не решат. Испарение, то есть потери воды с их поверхности, будет очень большим. Отказываться от сельского хозяйства? Но что при этом будут делать люди, куда им придется уехать?

В других местах последствия будут не столь драматичны, но тоже сильно негативны. В Альпах горнолыжный отдых сильно сократится. Недаром в Швейцарии уже красят скалы около ледников в белый цвет, чтобы замедлить потери льда. А «Снега Килиманджаро» останутся только в рассказе Эрнеста Хемингуэя, где, кстати, конец тоже не радостный. Понятно, что с уходом ледяной шапки там погибнет и уникальная экосистема, ее место займет другая.

Если же взять главные ледники планеты – Антарктиду и Гренландию, то они теряют столько воды, что поднимается уровень Мирового океана. А вода еще и нагревается, и расширяется. В итоге к концу века подъем будет примерно на метр, а в тропиках до полутора, что смертельно для многих малых островов и низменных территорий.

Подробнее в лекции Весь мир и Россия. Тренды и прогнозы. Подъем уровня океана. XXI век: океан и криосфера, здоровье и продовольствие.

Изменение климата совершенно не похоже на плавное и приятное потепление. За последние 40–50 лет средние температуры на Севере выросли на 2–4 градуса. Чаще стали волны тепла – периоды, когда на 5 и даже 10 градусов теплее, чем в те же даты во второй половине XX века. Складывается впечатление, что скоро волны тепла превратятся в постоянно теплую погоду и можно будет выращивать новые овощи и фрукты. Но это не так: волны тепла и дальше будут перемежаться холодной и дождливой погодой, заморозками. Сильные морозы тоже не исчезнут, хотя и будут реже.

В этих условиях об «ананасах» не может быть и речи даже в следующие столетия. В целом выращивать более теплолюбивые культуры, конечно, будет легче, но все равно сложно. Нужно будет очень внимательно следить за погодой, укрывать на зиму, не обойтись без парников. Поэтому на уровне дачи, когда вы готовы все силы и средства положить, чтобы созрело и не замерзло, для энтузиастов – подойдет. А для массового выращивания на продажу дело будет очень рискованное. Внедрять новые сорта и культуры нужно будет очень постепенно. Тем более, что почвы останутся прежними, совсем не богатыми. Институт сельскохозяйственной метеорологии Росгидромета дает прогнозы урожайности на год, на ближайшие десятилетия и на конец XXI века. По ним климатически обусловленная урожайность многих культур на Севере вырастет, но ситуация в сельском хозяйстве кардинально не изменится.

В целом такая же ситуация с одеждой и с отоплением. Конечно, шубы нужны будут реже, но совсем без них не обойтись. Тем более, что температуры могут быть выше, а ветра сильнее, что дает суммарный рост холодового эффекта. «Сдвиг» в одежде наверняка будет, но не на уровень футболок, а в сторону более сырой и ветреной погоды. Чтобы получить выигрыш в отоплении, надо будет приложить немало «ума», пока же в большинстве случаев гораздо больший эффект даст утепление и лучшая теплоизоляция зданий.

Сходная ситуация и по здоровью. Недавно были проведены расчеты так называемой климатически обусловленной смертности. Известно, что смертность от ряда заболеваний, в частности, сердечно-сосудистых, зависит от температуры. Она высока в сильную жару и в сильные морозы, минимальна при +10- +15. Поэтому на Севере она снизится, но ведь это лишь один фактор нашего здоровья. Авторы расчетов подчеркивают, что есть и другие, прежде всего, различные инфекции, которые уже движутся на Север.

В целом немножко лучше, вероятно, будет, особенно если к этому приложить руки и голову. Однако, во-первых, тут масса «подводных камней», а, во-вторых, все это до поры до времени. Экологические, экономические и даже социальные исследования говорят, что, да – временно плюсов может быть немало, но потом, во второй половине века, в XXII веке, тотальный негатив добьет до самых дальних уголков Севера. Жители умеренных широт, юга и севера – все в одной «лодке». Для севера тоже очень важно, чтобы мир пошел по пути развития с меньшими глобальными выбросами парниковых газов.

Подробнее в лекции Арктика., резюме изменений климата в XXI веке в Ненецком автономном округе, в Архангельской и Мурманской областях.

Воздействие человека на климатическую систему Земли – процесс сугубо глобальный, поэтому метод моделирования фактически один. Строится гигантская и очень сложная модельная сфера. По меридианам и параллелям формируется достаточно частая модельная сетка, причем многослойная. Вверх – слои атмосферы, вниз – слои Мирового океана и суши, почвы и льдов. Дальше в каждом узле сетки решаются физические уравнения движения, рассчитывается перенос тепла, влаги и импульса, описывается испарение и конденсация влаги и многое другое. Моделируются все процессы физики атмосферы и океана, а в качестве внешних параметров задаются потоки парниковых газов и аэрозольных частиц, различные воздействия со стороны Солнца, вулканов и т. п.

Модели отличаются теми или иными физическими особенностями, например, способом описания процессов формирования и движения облаков, различной детализацией океанских процессов. Они требуют огромных компьютерных ресурсов, поэтому глобальных моделей немного – около 30. У них единое общее название – модели общей циркуляции атмосферы и океана, есть и долгосрочный международный проект взаимного сравнения модельных результатов. Опыт показал, что в целом модели дают сходные глобальные результаты. Важно подчеркнуть, что они используют всю доступную информацию о физически происходящих процессах в атмосфере и океане – от стратосферы до больших глубин, далеко не только температуру и другие параметры, измеряемые на метеостанциях. Также важно, что модели успешно моделируют прошлое, в частности, то, что происходило в последние 50 лет. Показывают, что только «вброс» антропогенного влияния, прежде всего, выбросов СО2, позволяет описать реальную картину.

Гораздо больше различий между моделями возникает, когда в глобальную сферу начинают «вкладывать» региональные модели, которые имеют более высокое пространственное разрешение и позволяют прорисовать детали местных проявлений глобального изменения климата. В России глобальная модель имеется в Институте вычислительной математики РАН, а вкладываемая в нее региональная модель северной Евразии – в Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. Модели – это «живой» и постоянно совершенствующийся инструмент науки, чем больше появляется знаний по физике и химии атмосферы и океана, тем совершеннее становятся модели, тем точнее они способны описать происходящее и дать прогноз на будущее.

Вместе с тем, надо понимать, что естественную изменчивость – вариабельность климата – модели не описывают, а от нее сильно зависит ситуация в конкретный год или даже в десятилетие. Поэтому прогнозы даются как минимум на десятилетие, причем в терминах вероятности тех или иных изменений или явлений. Более подробно процесс моделирования описывается в разделе 2 массового открытого онлайн-курса (МООК), доступного всем на интернет платформе Северного (Арктического) федерального университета.

Подробнее в лекции Изменения климата. Антропогенные воздействия. Сценарии антропогенных изменений климата на XXI век. Глобальные модельные прогнозы температуры и осадков. Прогнозы для России для Арктики. Прогнозы для отдельных регионов России.

Человек усиливает парниковый эффект каждый год: концентрация СО2 в атмосфере с каждым годом все выше. Однако есть еще естественная изменчивость климатической системы Земли, вызванная, прежде всего, различными океанскими процессами и их взаимодействием с атмосферой. Есть и внешние факторы: изменчивость Солнца, извержения вулканов. Поэтому в коротких промежутках времени, 2–5 лет, может быть даже 10–15 лет, на всей планете может быть похолодание нижнего слоя воздуха. А потом потепление – более быстрое, чем это было бы без «холодного» промежутка – возврат на траекторию долговременного антропогенного тренда, так как во время промежутка парниковый эффект успеет значительно усилиться.

Такая череда не противоречит глобальному потеплению, ведь основная теплоемкость приходится на океаны, а они все становятся теплее и теплее. Если же взять какую-то отдельную часть суши, например, Россию, то вариации еще сильнее. Они могут зависеть от местных изменений океанских течений, в частности, в Северной Атлантике или в северной части Тихого океана. Год на год не приходится.

Если взять последние 50 лет в целом, то по данным Росгидромета, лето по всей России существенно потеплело, примерно на 2,50С. Еще больше потеплела весна – более чем на 30С. Но это не означает, что следующая весна будет теплой, может быть и холодной. Вот если взять будущие 20 лет, то можно смело утверждать, что лето в этот период в среднем будет заметно, как минимум на 10С, теплее, чем в первые 20 лет XXI века.

Подробнее в лекции Изменения климата в мире и в России. Российские климатические тренды последних десятилетий.

Расчеты показывают, что говорить об Арктике, целиком свободной от льда, еще рано. «Тормозит» канадская Арктика, где льда гораздо больше, чем в российской. В сентябре, когда минимум льдов, может совсем не быть льда во всей Арктике впервые в отдельные 2040-е годы, чаще в 50-е, затем еще чаще. К концу века по сценарию максимальных глобальных выбросов парниковых газов сентябрь всегда будет без льда, а по умеренному сценарию лишь в отдельные годы. Однако площадь льда зимой до середины века практически неизменна, то есть почти вся Арктика подо льдом, хотя и гораздо более тонким, чем в XX веке. Далее по максимальному сценарию площадь зимних льдов слабо снижается, а по умеренному не снижается. То есть ожидать Арктику совсем без льда не приходится, во всяком случае в XXI веке.

Часто про «растает» спрашивают в контексте Северного морского пути. Совсем свободным от льда он не будет. Длительность безледокольного навигационного периода увеличится, но не столь быстро, как хотелось бы нашим бизнесменам. За последние 40 лет длительность выросла с 50–70 до 90–130 дней, но далее рост замедляется. В 2040-е 100–160, к концу века 120–180 дней. При этом западный сектор, к востоку от Таймыра, не проблема, суда там смогут ходить без ледоколов. Все «тормозится» восточным сектором, где будет не только непростая ледовая обстановка, но и ее большая изменчивость и непредсказуемость. А это плохо для коммерческих рейсов, так как потребует дорогостоящей страховки. Все это отодвигает массовые перевозки Европа – Китай на вторую половину века. Впрочем, и тогда они будут не круглогодичными, а сезонными.

Подробнее в лекции Арктика.Прогноз морского льда.

Море Лаптевых, как и Восточно-Сибирское море, – источники поступления метана в атмосферу, это результат экспедиционных исследований 2010-х годов. До последнего времени ученые считали, что главная причина – разложение метангидратов – похожих на снег соединений метана с водой. Их немало на дне этого моря и в целом на дне Мирового океана. При этом именно на Арктическом шельфе они залегают близко к поверхности, и если вода теплеет, метангидраты разрушаются и пузырьки газа достигают атмосферы. В других местах метангидраты находятся на больших глубинах, над ними многие сотни метров воды, поэтому пузырьки не достигают атмосферы, а растворяются в толще воды. Разрушение метангидратов – процесс достаточно постепенный, рвануть тут практически нечему.

Однако в последнее время появилась информация, что есть и другой источник метана. Под дном моря Лаптевых есть обычные месторождения природного газа, причем от воды их отделяет относительно тонкий слой замерзших твердых пород – вечной мерзлоты. Этот запирающий слой, вероятно, не герметичен и метан постепенно выходит на поверхность. Если же при потеплении мерзлота ослабнет так, что в запирающем слое образуется «дырка», то весь газ может сразу попасть в атмосферу. Не исключено, что даже со взрывом. Вот только катастрофой это вряд ли будет. Риск для людей не велик, места не населенные. Риск для глобального климата, конечно, есть, но небольшой. Вероятно, объемы газа не таковы, чтобы существенно повлиять на климатическую систему Земли.

Гораздо больше риск разрушения вечной мерзлоты на всей огромной арктической территории, ведь в ней очень много метана. Мерзлота уже тает и поток растет; пока он не велик, но к концу века и в XXII веке может увеличиться в 10 и более раз. То же относится и к метангидратам на шельфе. Тогда эти медленные, но очень серьезные процессы могут вызвать существенное глобальное потепление, что во многом сведет на нет усилия мирового сообщества по переходу на зеленую энергетику. Именно поэтому потепление нужно остановить быстрее, чтобы мерзлота не успела растаять и «ответить» нам за наше халатное отношение к климату.

Подробнее в лекции Арктика.

Да, дыры очень эффектные, диаметром метров 50 и большой глубины. Дело в том, что в вечной мерзлоте много пузырьков метана. Они образовались там очень давно, вероятно, тысячи или миллионы лет назад, но не могли выйти на поверхность – мерзлота не пускала. Теперь летом она протаивает все глубже и пузырьки выходят. А в некоторых местах создаются условия для их слияния под землей в один большой пузырь. Если же в него попадают и пузырьки воздуха, то образуется взрывоопасная смесь. Такая же, как в угольных шахтах. Там это катастрофически опасно, а в тундре прямого риска для людей нет. Как правило, дыры образуются далеко от населенных пунктов, «любят» более мягкий грунт, на котором что-либо строить очень неудобно. При этом они быстро заполняются водой, а тундра получает еще одно небольшое круглое озерцо.

Однако дыры сигнализируют о другой опасности – эмиссии метана и углекислого газа в атмосферу при таянии вечной мерзлоты по всей ее огромной территории. Летом мерзлота протаивает все глубже и глубже, все больше и больше пузырьков выходит на поверхность. Пока обусловленное этим поступление СО2 и метана в атмосферу невелико, менее 5% от общего антропогенного потока парниковых газов в атмосферу. Однако прогнозы однозначно говорят об усилении данного явления. К концу века и в XXII веке таяние мерзлоты может дать поток СО2 и метана в 10 раз больший. Тогда и дыр со взрывами, вероятно, будет больше, но не они, а усиление глобального потепления станет серьезной проблемой мирового уровня. Она может сильно подорвать результативность усилий мирового сообщества по переходу на зеленую энергетику. Энергетику преобразовать получится, а тундру защитить от потепления практически невозможно. Поэтому потепление нужно остановить как можно быстрее, чтобы мерзлота не смогла растаять глубже относительно безопасного уровня нескольких метров.

Подробнее в лекции Арктика.

Совершенно верно, мы идем к следующему ледниковому периоду. Приход и уход ледника определяется, прежде всего, изменениями параметров орбиты и оси вращения Земли. Они в постоянном движении, что в последний миллион лет выразилось в наступлении ледниковых периодов каждые примерно 100 тысяч лет. Сейчас планета переживает межледниковый период и должна двигаться к холоду. Однако для этого должны созреть условия, «обратная связь». Сначала будет меняться разница температур между тропиками и полюсами. На Севере лето будет становиться холоднее. Потом где-то на Севере летом снег не растает и будет накапливаться. Белое «пятно» снега будет все больше, оно будет все сильнее отражать солнечное излучение в космос. И пойдет формироваться ледник, но очень медленно, не как в кино.

Однозначно, что в нынешнем тысячелетии этот процесс начаться не может. Как будет дальше, пока непонятно. Есть работы, говорящие о начале похолодания через 15 тыс. лет, есть гипотеза, что через 1500 лет. Есть расчеты, показывающие, что при нынешних высоких концентрациях СО2, а они уже на 50% выше, чем максимумы последнего миллиона лет, планета вообще пропустит один 100-тысячный цикл. Поэтому сейчас «фактор ледника» не работает и мы под влиянием глобального потепления, увы, антропогенного и вызванного, прежде всего, сжиганием ископаемого топлива.

Подробнее в лекции Изменения климата. Естественные факторы. Вариации орбиты Земли. Приход и уход ледниковых периодов.

Если брать то, что в целом изменилось за последние 50 лет, то вклад доминирующий. То же можно сказать и о будущих 50–100 годах, а вероятно, и о нескольких столетиях. Если же вы имеете в виду конкретный год или даже конкретное десятилетие, то ответ другой. Может быть сильное влияние извержений вулканов, вариаций океанских течений и солнечных циклов. Солнечные циклы – 11 лет, бывают и более длительные аномалии, но сейчас они не наблюдаются. Влияние извержений вулканов очень краткосрочно, обычно 1-2 года. Океанские вариации на глобальном уровне тоже краткосрочны, то больше поток тепла из атмосферы, то меньше. Если усреднить эффект за 50 лет, то будет что-то близкое к нулю. Человек же греет Землю постоянно, поэтому на длинном отрезке времени его вклад – доминирующий. Имеется в виду глобальный эффект. В отдельных частях земного шара влияние океанских течений может быть большим и длительным. Например, для Северной Атлантики характеры изменения с периодом около 60 лет. Но это региональные эффекты. Где-то холоднее, где-то теплее, а в среднем по Мировому океану близко к нулю. Поэтому вывод климатологов однозначен – во временном масштабе 50–100 лет главный фактор –антропогенное влияние.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Соотношение естественных и антропогенных факторов.

Доказано. Рост концентраций в атмосфере парниковых газов – СО2 и метана – происходит из-за человека, на это однозначно указывает изотопный анализ. Появились и созданные химической промышленностью новые парниковые газы, их роль не велика, но есть. Сейчас человек усиливает парниковый эффект примерно на 5%, за счет этого прогрев нижнего слоя атмосферы равен примерно 1,50С. Сам же парниковый эффект атмосферы Земли – хорошо изученное физическое явление, поэтому нет сомнения в том, «кто виноват».

Также нет сомнений, что именно человек загрязнил атмосферу окислами серы и азота, различными аэрозольными частицами – во всяком случае, при нынешней относительно небольшой вулканической активности. Это другой антропогенный эффект, он приводит к охлаждению примерно на 0,50С. Есть и более мелкие эффекты: эмиссии сажи, изменение отражающей способности планеты из-за вырубки лесов, следы от реактивных самолетов и т. п. В сумме мы видим антропогенное глобальное потепление несколько больше, чем на 10С. Важно, что все эти факторы действуют постоянно и по нарастающей. В этом главное отличие от действия Солнца или океанских вариаций, которые колеблются то в тепло, то в холод, поэтому в среднем за 50 и более лет человек – главный виновник глобального потепления. При этом кардинально изменить климатическую систему, превратить Землю в Венеру или Марс, он не может (если, конечно, не брать в расчет термоядерные войны) – слишком велик Мировой океан. Но может сдвинуть и раскачать самое легкое и подвижное звено климатической системы – атмосферу. Что мы и видим: в целом температуры растут, но ущерб в основном происходит от раскачки – «нервного» климата со все большим числом опасных метеорологических явлений.

Подробнее в лекции Антропогенные воздействия. Соотношение естественных и антропогенных факторов.

Действительно, примерно 60% площади нашей страны находится в зоне мерзлоты, и, как мы видим, далеко не вечной. Болот на этой территории и сейчас очень много. Безусловно, их станет больше, особенно учитывая, что на севере и в арктической зоне прогнозируется увеличение количества осадков. Это еще одно местное проявление глобального потепления. Впрочем, в ширь болота будут расти не сильно. Там, где породы твердые или скальные, болота не возникнут, а на мягких грунтах доля болот велика и сейчас. Гораздо сильнее будет рост в глубину. Каждое лето мерзлота протаивает все глубже и глубже. Где-то на 3-4 см за 10 лет, а где-то на 15 или даже больше. Это значит, что болотистая хлябь вместо прошлых, скажем, 70 см превратится в 1,5 метра, а потом и в 2-3 метра, что во многих местах станет серьезной проблемой для инфраструктуры и жизни людей.

А по южной границе, где слой мерзлоты тонкий, она постепенно исчезает. Ожидается, что к середине века занимаемая мерзлотой площадь по сравнению с концом XX века уменьшится на 25–30%. Зависимость от действий человека, от хода глобальных выбросов парниковых газов в первой половине века не велика, но она становится очень важной к концу века. Тогда по худшему сценарию сокращение составит 60%, а по умеренному примерно 35%.

Разрушение мерзлоты не предполагает поступления в воду или в воздух вредных веществ, прямо влияющих на здоровье людей. Однако эмиссии углекислого газа и метана возрастут многократно, и к концу века эта часть нашей страны может очень серьезно усилить глобальное потепление – образно говоря, отравить климат Земли. Это еще раз подчеркивает, что мировой экономике очень важно пойти по сценарию с минимальными выбросами парниковых газов. Иначе всему миру не миновать очень глубокой климатической «трясины» в виде все более частых и сильных опасных метеорологических явлений.

Подробнее в лекции Арктика.

Сейчас более теплая Арктика все сильнее влияет на умеренные широты. Разница температур между ними меньше, что вызывает ослабление круговой циркуляции воздушных масс вокруг северной полярной области. Воздушная граница между Арктикой и умеренными широтами становится похожа на волны с большой амплитудой в направлении Север-Юг. Сильнее становятся вторжения холодного воздуха с севера, а жаркого с юга. По арктическим меркам, поступающий с севера воздух очень теплый, но он очень холодный для средней полосы России, Европы и США. Минус 5-10 очень тепло для февраля в Арктике, но трагично для Техаса.

Налицо прямая связь глобального потепления и большего числа опасных метеорологических явлений в умеренных широтах, как в Европе, так и в Америке, вплоть до южных регионов России, Испании и даже Техаса, где зимой 2021 года были невиданные холода и выпадал снег. Вторжения арктического воздуха происходят все чаще, и этот процесс будет усиливаться. Холодные периоды длительностью от недели до месяца и более уже стали нормой, как и то, что они сменяются аномально высокими температурами. То же можно сказать и про осадки. Население Арктики – всего 4 миллиона человек, но этот регион влияет на погоду на огромной территории, где живет почти миллиард людей.

Подробнее в лекции Арктика.

Ослабление «Гольфстрима», точнее, Атлантической меридиональной циркуляции – всего круговорота вод, действительно, идет. Причем в этом «виновато» потепление Арктики. Воды Северного Ледовитого океана становятся более теплыми и пресными, кроме того, интенсивно тает ледниковый щит Гренландии. В итоге обратные, северные, холодные и глубинные, ветви Атлантической циркуляции стали ближе подниматься к поверхности океана и влиять на поток южных, теплых, вод на север. Приток атлантической теплой воды в Норвежское море и далее в Арктику может стать существенно меньше. Однако совершенно не прогнозируется резкого сворачивания циркуляции в волчок, такой, как был во время ледникового периода. Понятно, что через тысячи лет наступит новый ледниковый и «Гольфстрим» не будет доходить до Кольского полуострова, тогда там будет ледник.

Сейчас же речь идет о медленном процессе, потенциально существенном для конца века, скорее даже для XXII и последующих столетий. Важно, что он зависит от глобального потепления, от скорости снижения антропогенных выбросов парниковых газов. В случае максимальных глобальных выбросов, к концу XXI века возможно снижение потока воды Атлантической циркуляции примерно на треть. По минимальному сценарию выбросов эффект гораздо меньше.

При этом в любом случае Европа не замерзнет, так как она получает тепло из более южных частей Атлантики, на которые данное ослабление не влияет. Исключение составит Норвегия, Кольский полуостров и Баренцево море. Но и там похолодание маловероятно. Атлантической воды будет поступать меньше, но она будет существенно теплее. Поэтому можно говорить лишь о том, что в западном секторе Арктики будет холоднее по сравнению с прогнозом сильного потепления. Будет ли там в XXII веке холоднее, чем в середине XXI века, сказать невозможно, ведь речь идет не об остановке движения вод, а лишь об ослаблении.

Подробнее в лекции Арктика. Ослабление «Гольфстрима»

У землетрясений иные причины, изменение климата на них не влияет. Земная кора состоит из отдельных литосферных, тектонических плит, которые движутся, на них так влияют процессы в мантии Земли, внутри планеты. Какая-то подползает под другую, тогда образуется желоб, как на дне океана около Японии. В другом случае две плиты сталкиваются и выпирают наверх. Такова причина подводных горных хребтов, например, в середине Атлантического океана, по его оси с севера на юг. Из-за огромного трения движение не плавное, а скачками, они и дают землетрясения. Кстати, на границах плит идет и вулканическая деятельность, и процессы горообразования, конечно, очень медленные, заметные во временном масштабе многих тысяч и миллионов лет.

Изменения климата на движение тектонических плит не влияют. А вот обратное влияние есть. Движение, вернее расположение континентов – важнейший фактор климата во временном масштабе десятков миллионов лет. Если на полюсах есть суша, то она покрывается белым снегом и льдом, которые хорошо отражают солнечное излучение. Если же суша «собралась» у экватора, как было при динозаврах, то белого отражателя нет и на планете градусов на 10 теплее, чем сейчас. Движение континентов объясняет и многие археологические находки. Например, наличие следов – окаменелых отпечатков тропической растительности в дельте реки Лена. Когда-то этот участок суши был не на севере, а гораздо южнее, возможно, даже у экватора. А на том месте, где он сейчас, тропиков не было никогда. Теорию влияния дрейфа континентов на климат Земли впервые выдвинул немецкий метеоролог Альфред Вегенер. Он также исследовал Гренландию и указывал, что наличие там окаменелостей со следами теплолюбивых растений означает, что Гренландия действительно была зеленой землей, но очень давно и находилась тогда совсем в другом месте земного шара. Кстати, во времена викингов Гренландия была более-менее зеленой только на ее крайнем юге, весь же гигантский остров, как и сейчас, был покрыт ледником.

Подробнее в лекции Изменения климата: естественные факторы.

Действительно, есть данные, что этот огромный вулкан извергается каждые 600 тысяч лет, но не «час в час», а примерно раз в 600 тысяч лет. Поэтому предполагать, что извержение будет в нынешнем тысячелетии, можно только если его активность будет увеличиваться. За вулканом очень тщательно следят, активность не растет. Другой важный момент – геометрия самого извержения. Вулкан очень большой, но не в виде горы, а как обширное поле со множеством гейзеров и фумарол, из которых поступают газы и горячая вода. Поэтому взрыв с вертикальным факелом – заносом аэрозолей на большие высоты – в стратосферу здесь менее вероятен, чем для других вулканов. А факел – непременное условие сильного воздействия на климат Земли. Образно говоря, если извержение – это кипящая кастрюля, то вся ваша кухня, нижняя атмосфера, будет в дыму, а потолок – стратосфера – останется чистым. Если же взорвется кофеварка, то кухня будет чистой, а потолок грязным.

Только попав «на потолок» – в стратосферу – аэрозоли надолго задерживаются в воздухе, медленно оседают на Землю и затеняют ее от Солнца на 1-2 года, а бывает и дольше. Тогда на всей планете холоднее на 0,1-0,2 градуса, а в особенно сильных случаях на 0,3-0,5. Имеется в виду нижний слой воздуха, где мы живем. Для сравнения, сейчас антропогенное глобальное потепление в среднем составляет 0,02 градуса в год. Так что факел дает резкое, но короткое похолодание.

Когда факела нет, то влияние тоже есть, но очень слабое. В частности, это наблюдалось с 2005 по 2015 год, когда потепление притормаживалось «кастрюльными» извержениями и меньшей активностью Солнца. Однако потом потепление резко ускорилось и вернулось на траекторию, соответствующую усилению человеком парникового эффекта. Более сильное, но такое же явление будет, если одно за другим пойдут крупные извержения с заносом аэрозолей в стратосферу. Тогда, конечно, глобальное потепление на время остановится, но потом «рванет» вверх и вернется на ту же кривую роста температуры. Впрочем, по мнению вулканологов, сейчас для такого сценария нет каких-либо значительных подземных сигналов.

В целом аналогичный эффект будет если искусственно рассеять в стратосфере сульфатный аэрозоль. Тут дело не в сере, а в том, что нужны очень мелкие капельки воды, затеняющие Землю от Солнца, но очень медленно оседающие вниз. Для этого нужно снизить поверхностное натяжение воды, сделав ее более кислой, для чего сера очень удобна. Технически можно сделать стратосферные самолеты, на которых будет сжигаться сера и образовываться нужный аэрозоль. Подобные идеи называют геоинжинирингом. Впрочем, они далеки от практики, так как, во-первых, просто опасны. Климатологи подчеркивают, что среднюю температуру они, конечно, снизят, но не ясно, как раскачают атмосферу, не усилят ли частоту и силу опасных метеорологических явлений, ведь от них мы несем ущерб, а не от средней температуры в нашей планетарной «больнице». Во-вторых, аэрозоль нужно будет распылять постоянно: как только прекратим, потепление скачком рванет вверх с трудно предсказуемыми последствиями. А любые рывки в природе куда опасней, чем более-менее плавное развитие событий. Получается, что геоинжиниринг, как наркотик, посадит человечество на «сульфатную иглу». Так что имитировать вулканы нам не надо, а к самим извержениям относиться как сильному, но краткосрочному воздействию на климат.

Подробнее в лекции Изменения климата: естественные факторы.

Образование цунами – огромных океанских волн, как правило, связано с подводными землетрясениями, гораздо реже – с подводными извержениями вулканов. Еще одна причина – гигантские береговые или подводные оползни, когда очень резко смещаются сотни тысяч тонн земли, чаще всего тоже в результате землетрясений. В принципе, цунами могут образовываться при падении в океан крупных метеоритов или же при подводных ядерных взрывах. Теоретически можно предположить, что в будущем в результате сильных осадков и береговой эрозии где-то произойдут очень крупные оползни, вызвавшие цунами. Тогда можно будет подумать, насколько этот конкретный случай связан с изменениями климата. Пока же правильнее сказать, что ни изменения климата не влияют на цунами, ни цунами не влияют на изменения климата.

Их воздействие на береговые сооружения, конечно, очень велико, возможно затопление обширных территорий и рост испарения, но в глобальном масштабе климатический эффект очень мал. Не случайно цунами не считаются опасными метеорологическими явлениями, они учитываются отдельно. Заметим, что сильные ветры и тайфуны тоже могут быть причиной очень больших волн, но их не называют цунами.

Ущерб от цунами действительно растет, но, вероятно, это в основном связано со все большей плотностью населения и строительством различных сооружений в непосредственной близости от берега. Нередки и прямые ошибки. Например, на АЭС в Фукусиме прямая защита от цунами была предусмотрена, но не учли, что надо уберечь от воды и резервные генераторы, разместить их гораздо выше, чем это было сделано. То есть климат и цунами – разные вещи. В то же время, при повышении уровня Мирового океана, особенно на несколько метров, в XXII-XXIII веках угроза цунами во многих местах станет добавочным фактором риска, который нужно будет принимать во внимание при планировании мер адаптации к изменениям климата.

Подробнее в лекции Весь мир и Россия: тренды и прогнозы. Глобальные прогнозы изменений климата

Действительно, по времени быстрое изменение климата последних десятилетий совпало со стремительным движением северного магнитного полюса из Канадской Арктики к северному географическому полюсу. Если дело так пойдет и дальше, то к 2040-м годам магнитный полюс Земли будет на Таймыре. Однако одновременность двух событий не означает, что одно из них вызвало другое. В данном случае связи нет, хотя в прошлом влияние было, и не исключено, что оно будет в будущем. Рассмотрим, почему это так.

Смещение магнитного полюса обусловлено изменениями в движении огромных токопроводящих масс в мантии Земли. Недавние исследования позволили в целом восстановить историю магнитного поля нашей планеты, в частности, в последние несколько десятков тысяч лет. Оказалось, что быстрое движение полюса может быть предвестником ослабления магнитного поля вплоть до нуля, а затем снова его возникновения, иногда даже со сменой полюсов. Магнитный север становился магнитным югом. При этом географические полюса, конечно, не менялись, Земля не переворачивалась.

Известно, что 42 тысячи лет назад магнитное поле на несколько сотен лет почти исчезло. При этом одновременно снизилась концентрация озона. Тогда космические лучи и более сильное ультрафиолетовое излучение негативно повлияли на биоту. Ее отклик выразился в относительно небольшом глобальном похолодании, но значительном перераспределении осадков и засухах, в частности, в Австралии, где вымерло немало видов животных.

В будущем не исключено повторение подобной ситуации. Однако это не может быть что-то резкое, в стиле голливудских кинофильмов, движения огромных масс в мантии Земли быстрыми быть на могут. Нынешнее ослабление магнитного поля равно примерно 1% за 10 лет, то есть до серьезного риска нас отделяют как минимум сотни лет. Сейчас же влияние вариаций космического излучения на климат очень мало, а озоновый слой меняется под действием других факторов. И на стратосферный и приземный – тропосферный – озон немало влияет деятельность человека, но это уже иная история, не относящаяся к магнитному полю Земли.

Подробнее в лекции Изменения климата: естественные факторы. Компоненты климатической системы Земли и их изменения.

Действительно, перфторуглероды обладают очень сильным парниковым эффектом. Одна тонна этих соединений эквивалентна 7–11 тысячам тонн СО2. Имеется в виду, что, попав в атмосферу, эта тонна за 100 будущих лет приведет к такому же повышению глобальной температуры приповерхностного слоя воздуха, как и выброшенные в тот же год в атмосферу 7–10 тысяч тонн углекислого газа. Кстати, это не рекорд: например, гексафторид серы дает эффект, равный 23,5 тысячи тонн СО2.

Перфторуглероды – химические соединения исключительно антропогенного происхождения. Они образуются, в частности, при выплавке алюминия. Хорошо, что их эмиссии очень малы, поэтому действие тоже мало. Львиную долю антропогенного усиления парникового эффекта дают СО2 и метан, далее идут N2O и фреоны. Однако действие перфторуглеродов все же не нулевое, меры по снижению их выбросов тоже имеют смысл, но, конечно, только в сочетании с мерами по снижению выбросов СО2 и метана. Компании не должны почивать на лаврах, снижая только выбросы перфторуглеродов, как бы «сильны» они ни были.

Тут важно понимать, что действие разных парниковых газов совершенно одинаково, только цифры СО2-эквивалента могут быть разными. Неверно проводить аналогию с вирусами, где один более «сильный» по ущербу для экономики может быть эквивалентен тысячам более слабых, но зато смертность от него выше. Поэтому бояться особо сильных парниковых газов не стоит, но и пренебрегать мерами по снижению их эмиссий тоже не надо.

Подробнее в лекции Изменения климата: антропогенные воздействия. Усиление парникового эффекта различными газами.

Действительно, лес отражает гораздо меньше солнечного излучения, чем открытые пространства, в том числе и вырубки. Человек вырубил леса. На их месте теперь поля, города и, увы, обширные засушливые области, почти лишенные растительности. Это хуже и для природы, и для жизни людей, но альбедо – отражающая способность планеты – несколько возросла. Этот эффект оценивается как охлаждение примерно на 0,10С.

В то же время усиление человеком парникового эффекта уже составило более 1,50С. Причем вырубка лесов, сжигание и гниение древесных остатков, то есть поступление запасенного в лесу углерода в виде СО2 в атмосферу, дает в эти 1,5 градуса немалый вклад. Он оценивается как 0,2-0,250С, гораздо больше климатической «выгоды» от увеличения альбедо. Так что леса лучше вырубок и для природы, и для климата.

Подробнее в лекции Изменения климата: антропогенные воздействия. Антропогенные потоки СО2 и его природный круговорот.

Помогите природе прямо сейчас!