Прежде чем говорить об истории климата, его настоящем и, тем более, будущем, нужно в соответствии с рекомендациями Декарта договориться об определениях. Во-первых, что такое климат? У каждого из присутствующих, естественно, есть некое интуитивное представление об этом, но существует и достаточно строгое определение; если здесь большинство гуманитариев, то можете просто заткнуть уши, потому что звучит это так: статистический ансамбль состояний системы атмосфера-суша-океан в течение нескольких десятилетий.
В переводе на русский язык, чтобы это было понятно широкой общественности (а проблемы климата таки волнуют самую широкую общественность), еще в 1935 г. на метеорологическом конгрессе в Варшаве было предписано отныне и вовеки в качестве климатических величин понимать величины, осредненные за предшествующее тридцатилетие. Стало быть, в 1935 г. в качестве стандартного климата были приняты средние значения, допустим, среднемесячных или среднегодовых температур или количества осадков за 1901-1930 гг. Сейчас таковыми считаются 1971-2000, и, строго говоря, если вы можете сравнить те и другие величины, допустим, среднегодовую температуру Москвы, которая за последний тридцатилетний период составляет 5,3ºC, а за 1901-1930 гг. — 3,8ºC, то вы вправе говорить о том, что климат Москвы изменился. Если говорить о Москве, то здесь можно говорить о замечательной точности, меньше 0,1ºС, коль скоро речь идет об эпохе инструментальных измерений.
Что такое «эпоха инструментальных измерений»? Во-первых, когда впервые в распоряжении человека появился более-менее точный термометр? Это появление датировано с точностью до года, это 1727 г., когда немецкий ученый Даниэль Фаренгейт впервые построил партию термометров с воспроизводимыми показаниями, то есть ими можно было сегодня, завтра, через неделю измерять температуру кипящей воды, и по шкале Фаренгейта это всегда было 212º (и сейчас, кстати сказать, тоже 212º).
До этого термометры существовали уже более 100 лет, но в силу различных технологических и физических причин они были крайне неточны, и самое ужасное, что их показания не воспроизводились. Поэтому, ко всем измерениям, которые относятся к периоду до 1727 г., нужно подходить с большой осторожностью.
Но это всего-навсего термометр. Еще нужна была сеть метеорологических станций. Вы очень удивитесь, но не будет преувеличением сказать, что даже сейчас, в начале XXI в., земной шар не располагает достаточно полной сетью наблюдений. Хотите — верьте, хотите — нет, но более 25% земной поверхности, т.е. около 140 млн км² земной поверхности из 510 млн км² вообще не покрыты никакой сетью наблюдений.
Что это за 140 млн км²? Это, прежде всего, южные части всех океанов. Там никогда не проводились, не проводятся и в ближайшем будущем не будут проводиться точные метеорологические измерения. Потому что это океаны, это приполярная область, это, извините, ревущие сороковые и гремящие пятидесятые. Те, кто был там, знают, что в обычное время в этих условиях не то что измерять что-нибудь - жить не хочется. Если вам интересно, то я неоднократно ходил в этих широтах. Я помню, как во время одного из последних плаваний даже капитан судна, на котором я находился, и рулевой, вся вахтенная команда, которой было положено чувствовать себя бодро, вели судно фактически лежа. При 10-балльном шторме, который не прекращается в течение нескольких суток, самые выносливые люди не выдерживают. Поэтому, в частности, в эти широты не любят ходить ни китобои, ни, тем более, ученые.
Позвольте мне выбраться из вводной части моего сообщения. Что бы я хотел сказать по поводу климата… Климатическая система, поверьте мне на слово, — самая сложная физическая система на свете, которую только можно себе представить. Потому что если понимать ее расширительно (а именно так нужно ее себе представлять), то она включает в себя все подвижные геосферы Земли, т.е. атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу вместе с человеком и всей его уже довольно масштабной антропогенной деятельностью.
Сейчас, вернее, уже довольно давно появилось огромное количество публикаций, свидетельствующих о влиянии человека на климатическую систему, гораздо меньше сейчас говорится о влиянии климатической системы на человека. Тем не менее, эта мысль пришла людям в голову сразу же, когда появилась наука. Современное науковедение отсчитывает время существования современной науки, в частности - естественных наук, от VI в. до Р.Х. Примерно в это время, в эпоху ранней античности, существовал целый ряд известных вам философов-универсалов, которые с удовольствием писали о влиянии климата на человеческую сущность, причем связывали с ним не только экономические, политические, но и культурные аспекты существования человека. Одними из первых об этом писали Платон, Аристотель, Теофраст. Собственно говоря, само понятие «климат» было введено неким Гиппархом из Никеи во II в. до Р.Х.
В более поздние времена представление о влиянии климата на социальную историю время от времени возникало вновь. По этому поводу были написаны выдающиеся произведения арабским историком Ибн-Хальдуном в XIV в., в более поздние, близкие к нам времена, об этом писали Монтескье, Гердер, в России — Соловьев, Щапов. Но лучше всех, пожалуй, об этом можно прочесть у Петра Николаевича Савицкого, менее известного, чем Соловьев и Щапов в силу того, что Савицкий был вынужден покинуть Россию и до конца своей жизни жил в Чехословакии. До сих пор его многие основные труды не переведены, но тем, кто интересуется связью климатического и исторического процесса, я бы советовал ознакомиться с его трудами.
Чего, собственно говоря, не хватало ни Платону, ни Аристотелю, ни Савицкому? Не хватало достоверных сведений об изменении климата в историческую эпоху. Вообще, представления о том, что климат подвержен существенным изменениям, появились в науке относительно недавно, пожалуй, только в середине XIX в. А примерно лет 50 назад появилась наука палеоклиматология, которая, как следует из ее названия, и призвана реконструировать климат за интересующий нас период времени.
При этом я хотел начать показывать картинки, но теперь призываю вас напрячь свое воображение. Чувствую, что сегодня у нас это не получится, поэтому самым зрячим предлагаю смотреть на экран, где эти картинки все-таки будут показаны одна за другой. Пусть будет хоть какой-то визуальный образ, о цифрах я смогу сообщить наиболее заинтересованным. Вообще, и мне бы хорошо поглядывать туда…
Основные факторы, влияющие на климат Земли
В левой колонке антропогенные факторы, в частности, именно об этом сейчас говорится очень много. По крайней мере, то, на что способен человек, — это модифицировать газовый состав атмосферы, это то, что действительно произошло в течение последних 250 лет, когда содержание метана в атмосфере увеличилось практически в 3 раза, а содержание диоксида углерода, важнейшего парникового компонента атмосферы, — более чем на 1/3.В правой колонке, которая могла бы быть еще продолжена, — основные естественные факторы, т.е. те, к которым человек не имеет никакого отношения и на которые он влиять не в состоянии, но это именно те факторы, которые обуславливали очень значительные колебания климата в историческом прошлом и которые продолжают действовать сейчас. Таким образом, чтобы понимать, что происходит с климатом сегодня и что с ним будет завтра, нужно иметь в виду, что эти представления должны обязательно учитывать суперпозицию антропогенных и естественных факторов. Я на это особенно обращаю внимание аудитории, потому что это представление как раз сплошь и рядом игнорируется.
Среди важнейших естественных факторов есть совершенно очевидные, такие, как солнечная активность, положение Земли на гелиоцентрической орбите, т.е. на той орбите, по которой Земля вращается вокруг Солнца. Есть менее очевидные, такие, как движение Луны или положение тяжелых планет, в первую очередь, Юпитера и Сатурна.
Оказывается, этими внешними для климатической системы факторами весь набор существенных параметров не исчерпывается. Почему? Потому что с физико-математической точки зрения климатическая система представляет собой пример нелинейной стохастической системы, которая может генерировать внутри себя довольно существенные изменения по своему собственному желанию. Эта система живет, если так можно выразиться, богатой внутренней жизнью.
Проявлением этой богатой внутренней жизни являются, по крайней мере, два масштабных явления. Об одном из них вы наверняка слышали - это явление Эль-Ниньо, о нем довольно часто пишут (по крайней мере, один раз в три года, поскольку это средняя частота возникновения этого явления). Эль-Ниньо — это по-испански означает «мальчик», под мальчиком имеется в виду Иисус Христос. Причем здесь климатическое явление? Просто это явление обычно возникает на стыке декабря-января месяцев, т.е. в канун Рождества, и таким образом оно приобрело это имя.
Явление заключается вот в чем. Западные берега Южноамериканского континента омываются чрезвычайно холодным Гумбольдтовым течением, которое поднимается на север от Антарктиды и, даже доходя до экватора, имеет температуру, не превышающую 12-15ºC. Хотите — верьте, хотите — нет, но под экватором у берегов Южной Америки действительно ледяная вода. Примерно один раз в три-четыре года происходит внезапное возрастание температуры воды на огромной акватории, заключенной между экватором и 12º ю. ш. В этой акватории - площадь ее примерно 25 млн. км² т.е. это примерно в 1,5 раза больше территории России - внезапно и очень быстро повышается температура воды. Откуда берется эта вода?
Океан устроен так, что в Тихом океане примерно под экватором самая теплая, можно даже сказать, горячая вода находится у берегов Новой Гвинеи. Помните, где Новая Гвинея, да? На расстоянии 5000-6000 км от Новой Гвинеи, к востоку от нее, лежит Южная Америка, у которой вода такая ледяная — 12-15ºС. В один прекрасный момент с запада на восток бежит волна этой горячей новогвинейской воды, которая довольно быстро, в течение двух-трех недель, заполняет эту гигантскую акваторию, температура которой, таким образом, повышается. В общем, это грозное климатическое явление, прихода которого все время с трепетом ожидают жители Южной Америки.
Что происходит, когда приходит Эль-Ниньо? Во-первых, холодные океанические воды — это самые продуктивные воды. Должен вам сказать, что в этой холодной акватории производится вылов до 40% мирового улова рыбы именно потому, что там холодная вода и она насыщена различными питательными веществами и растворенными газами. С повышением температуры растворимость падает, естественно, в результате происходит массовый замор рыбы и всего живого, что обитает в тропическом океане. На берег выбрасываются миллионы, и даже десятки миллионов тонн погибших морских организмов, и вся перуанская армия в течение месяца или двух мобилизуется, для того чтобы зарыть все это богатство в траншеи вдоль берега океана.
В обычном режиме западный берег Южной Америки — пустыня, причем самая сухая пустыня в мире, где климатическая норма выпадения осадков — ноль, т.е. там может не быть осадков десятилетиями. Когда приходит Эль-Ниньо, на эти берега и прибрежные области обрушиваются дожди и ливни, с гор бегут селевые потоки, сметая все на своем пути. Короче говоря, это очень грозное и крупномасштабное явление, которое к тому же имеет и глобальный отклик.
Другим примером, менее хорошо известным, но оказывающим большее влияние на жителей Европы, коими мы являемся, может служить явление Североатлантического колебания. Что это такое? Поскольку все смотрят телевизор, то все привыкли к словам «Азорский антициклон» и «Исландская область низкого давления». Представьте себе, что это две из полудесятка наиболее выдающихся в климатическом отношении областей земного шара. Дело в том, что над Азорскими островами, расположенными в середине Атлантического океана, преимущественно расположена область высокого давления, над Исландией же всегда или почти всегда низкое давление.
Климатическая система устроена так, что не бывает такого, что давление над этими обоими районами меняется, как бог на душу положит, они меняются в антифазе, т.е. если над Исландией давление уменьшается, то над Азорами оно растет, и наоборот. Это так называемые качели давления. В зависимости от того, как наклонено коромысло этих качелей, в Европе либо чрезвычайно холодные и бесснежные зимы, либо теплые и влажные. Сейчас, когда в последние 20 лет давление над Азорами — аномально высокое, а над Исландией — аномально низкое, Атлантика посылает на нас волны теплого и влажного воздуха, в результате чего зимы у нас стали такими, какими они стали.
Таким образом, на климат влияет огромное количество факторов, роль каждого из которых оценить чрезвычайно сложно. Кроме того, климатическая система живет богатой внутренней жизнью. Все это создает чрезвычайные сложности в понимании того, что именно происходит и почему происходит, а не понимая ни того, ни другого, мы, естественно, не можем рассчитывать на достаточно точный прогноз будущей климатической обстановки.
Давайте вызовем второй образ.
История температуры Северного полушария в голоцене
(в отклонениях от нормы 1951–1980 гг.)
Вы видите по горизонтальной оси — время, по вертикальной — средняя глобальная температура земной поверхности. Здесь время от окончания ледникового периода до наших дней. Позволю себе сказать, что отложено по вертикальной оси. Здесь температура, отсчитанная от средненормальной для середины XX в. Вот это ноль. Вас не должен смущать факт относительно небольшого изменения температуры при смене ледниковой эпохи на современную. Оказывается, все изменения температуры сосредоточены в довольно узком диапазоне. В этом заключена некая магия климатической системы, которая заставляет думать о том, что она создана разумным существом.
Представьте себе, что за миллиарды лет своего существования Земля неоднократно переживала периоды взрывного вулканизма, вспышек на Солнце, тектонических катастроф. Земля пережила около ста астероидных атак, подобных тем, которые погубили динозавров. Это был не единичный акт, частота таких событий известна, она составляет примерно 33 млн лет. Суша сменялась морем, и наоборот, вырастали 10-километровые горы, которые потом снова становились дном океана. Несмотря на все эти грандиозные события в истории Земли, средняя температура земной поверхности никогда не отклонялась ниже 8ºС и выше 10ºC от современной. Таким образом, колебания среднеглобальной температуры были сосредоточены в довольно узком диапазоне.
Тот геологический период, в который мы живем, называется голоцен, и ему примерно 10 тыс. лет, прошедших с момента окончания последнего ледникового периода. За это время произошло, по сути, два-три крупнейших климатических события, первым из которых был выход из ледникового периода. Что такое ледниковый период? Представьте себе, что в то время над Европой лежал ледовый щит, содержащий примерно такой же объем льда, как современная Антарктида. Над Москвой максимальная толщина льда составляла 300-400 м, центр же ледового щита располагался над Скандинавией. Вторая такая же Антарктида располагалась над Северной Америкой.
Эти ледовые щиты депонировали в себе такое огромное количество воды, что уровень Мирового океана был на 120 м ниже современного. Это значит, что все континенты, кроме Антарктиды, соединялись друг с другом сухопутными мостами, и это, кстати, явилось непосредственной причиной заселения Австралии и Америки. Сейчас уже определенно доказано, что заселение Америки происходило через так называемый Берингов мост.
По мере освобождения Земли от континентальных щитов наступил довольно продолжительный период, при котором температура была существенно выше современной: на 1-1,5ºC. Это период получил название климатического оптимума голоцена. Еще до того, как появилась наука, этот же самый период запечатлелся в памяти многих поколений людей как «золотой век», отобранный у людей за совершенные ими грехи. В эпосах любого народа мира, у любой культуры мира существует представление о золотом веке. Это век чрезвычайно благоприятных природных и климатических условий, и это именно то, что предшествовало появлению человеческой цивилизации, тот самый климат, который властвовал на планете примерно в течение 4 тыс. лет (от 9000 до 5000 лет назад).
Примерно 5,5 тыс. лет назад на Земле наступила самая настоящая климатическая катастрофа. Естественно, никаких записей об этом не сохранилось, но они запечатлелись, я повторяю, в памяти народов, и именно в этот период произошло то, что называется Великим потопом. Опять-таки, представления о Великом потопе есть и у египтян, и у жителей Месопотамии, и у китайцев, и у жителей Мезоамерики.
Кстати, с этим похолоданием связан довольно любопытный эпизод. В августе 1991 г. произошло одно из важнейших событий в современной археологии. Как вы помните, в Эцтальских Альпах на границе Италии и Австрии на высоте 3280 м над уровнем моря было обнаружено тело человека, настолько хорошо сохранившееся, что случайные туристы, обнаружившие его, сначала обратились в криминальную полицию, поскольку были уверены, что речь идет о банальном убийстве. Ученые, сменившие полицейских, к своему удивлению, которое позже сменилось восхищением, установили, что обнаружено тело человека, погибшего примерно за 600 лет до строительства Великих пирамид Египта, т.е. примерно 5300 лет тому назад. Причем замечательно сохранились ткани, черты лица, одежда, в которой он был, все те артефакты, которые у него были с собой. Что это означает? Это означает, что человек погиб во время внезапного осеннего похолодания, которому предшествовал период достаточно благоприятного климата, и это одновременно означает, что почти 5,5 тыс. лет в этом конкретном месте больше никогда не наблюдались такие высокие температуры, подобные прошлым. Если хотя бы в одно лето за все эти тысячи лет снег и лед сошли, то люди сейчас бы уже ничего не обнаружили.
Это было начало того самого катастрофического похолодания, а пик его пришелся на совсем неслучайное время и совпал с появлением трех первых высоких культур - и вообще с возникновением человеческой цивилизации. Это довольно существенное доказательство того, что социальная история в значительной степени климатически детерминирована. Этот эпизод, я повторяю, относится к 3100 г. до Р.Х. и представляет собой одновременное появление трех первых высоких культур: египетской, месопотамской и долины реки Инд.
Давайте следующую картинку.
История климата в последние 2,5 тысячи лет
Это более подробная картина колебаний последних 2,5 тыс. лет. Естественно, она нам известна более хорошо. Здесь вы видите, что частота климатических колебаний выше, потому что начиная примерно с 800 г. мы уже в состоянии реконструировать среднедекадные, т.е. осредненные по десятилетиям температуры. Какие в это время происходили основные климатические события? Во-первых, это необычайный холод, по времени исторически совпадающий со временем ранней античности. Это явно неслучайное совпадение.
Неслучайно Карл Ясперс называл этот период «осевым временем» человечества. Почему он его так называл? Потому что в это время не только появляется самая древняя из мировых религий — буддизм, возникают и другие религии — например, зороастризм и джайнизм. В это же время жили Лао-цзы и Конфуций, заложившие основы китайского миропонимания, наконец, железный век сменил бронзовый. Таким образом, почти одновременно произошли очень значимые, не потерявшие своего значения до сих пор технологические, культурные и духовные прорывы в разных частях света совершенно независимо друг от друга.
Другими выдающимися климатическими событиями являются так называемое потепление римского времени, потом снова значительное похолодание эпохи Великого переселения народов, и далее из того, что более-менее хорошо известно, - это пик на рубеже 1 и 2 тысячелетий, так называемый средневековый климатический оптимум. Он получил известность, в частности, благодаря тому, что в это время произошло заселение Гренландии норманнами, и к этому времени относятся замечательные свидетельства, об одном из которых я хочу напомнить.
Почему нам так хорошо, буквально по годам, известна хронология событий, происходивших в Исландии и Гренландии в это время? Исландия — совершенно особенная страна, где люди всегда испытывали необычайную тягу к летописанию, и никогда не было недостатка в грамотных людях, желающих зафиксировать те или иные исторические события. Всему миру известен такой замечательный литературный памятник, как «Исландские саги». В этих сагах, поверьте, очень немного вымысла и очень много описаний действительных событий.
Одна из этих саг, «Книга о заселении земли», описывает заселение Гренландии и, в частности, такой весьма оригинальный поступок, который первооткрыватель Гренландии, норманн по имени Эрик Рыжий, совершил, для того чтобы оказать знаки внимания прибывшему к нему знатному гостю. Дело происходило во фьорде, называемом Эрик-фьорд. Этим летом мне посчастливилось побывать в этом месте, и я хорошо себе представляю, что он должен был сделать, чтобы оказать такие знаки внимания. Эрик решил вытащить овцу из своего стада, но стадо паслось на противоположном берегу фьорда. Будете в Гренландии, заходите в это место. Ферма Эрика Рыжего и первая христианская церковь, построенная в последнем десятилетии первого тысячелетия, тщательно реконструированы. Конечно, это не оригинальные строения, но фундаменты еще те же. Прямо напротив фермы Эрика Рыжего ширина фьорда около 800 м; так представьте себе, он переплыл этот фьорд, вытащил овцу из стада и спокойно вместе с ней приплыл обратно.
Этот факт поражал воображение многих исследователей. В частности, пытливые английские ученые провели испытания с помощью спортсменов, специализирующихся на экстремальных проплывах в холодной воде. Они хотели выяснить, может ли человек преодолеть такое расстояние… Я не сказал еще о том, что сейчас температура воды во фьорде не превышает 6-7ºС в самом жарком гренландском месяце, коим является август. Выяснилось, что ни один из действующих спортсменов не способен выдержать такое испытание. Самые выносливые могли бы сделать это, если бы температура воды была хотя бы на 2ºС выше. Примерно в такую величину можно оценить повышение температуры, по крайней мере, на юге Гренландии во время средневекового оптимума.
Потом наступили довольно печальные времена, и обнаружился явный тренд к понижению температуры. Наиболее холодные периоды отмечались в XV и в конце XVII в. Чтобы вы могли себе представить условия, в которых жили люди, могу сказать, что 28 июля 1601 г. в Москве ездили на санях. Летние заморозки, июльские и августовские, повторялись три года подряд, в результате этого в Россию пришли чудовищные неурожаи. Причем я повторяю, что это было три года подряд, и эта чудовищная гуманитарная катастрофа известна историкам как «несчастное правление» Бориса Годунова, за которым, в конце концов, последовало крушение государства. Еще более тяжелый период наступил в конце XVII в. Декада 90-х гг. XVII в. — по-видимому, самая холодная за последние несколько тысяч лет.
Что же происходило в это время в Европе? Европа просто вымирала. Население Финляндии, Эстляндии, Лифляндии, северо-западной России, Шотландии, Дании, северной Германии за это время уменьшилось на 30-40%. То есть от постоянных неурожаев и голода в Европе умерли многие миллионы человек.
После этого температура стала постепенно повышаться.
History and projections of global temperature anomaly
(relative to 1951-80)
Здесь такая хвостатая кривая — это результаты инструментальных наблюдений с середины XIX в., когда унас есть более-менее подробное представление о температуре по всему земному шару. А вот это — прогноз вашего покорного слуги на ближайшие 200 лет. Что видно из этого графика? В газетах вы прочтете, что повышение температуры с конца XIX в, когда, собственно говоря, и обозначилось повышение температуры, до нынешнего времени — это 0,5-0,6ºС, но это зависит от того, что с чем вы сравниваете. Если говорить о температуре последних пяти лет, то это уже 0,8ºС, потому что последняя пятилетка была очень теплой. Если сравнивать декадные или двадцатилетние значения, то это, действительно, будут 0,6-0,7ºС.
Важно то, что нас (я имею в виду не только нас с вами, а всю планету) ожидает потепление. Причем принципиально важно сказать, что это потепление неизбежно, его не удастся избежать никакими способами. Что же нас ожидает? Наиболее высокая скорость потепления будет наблюдаться в ближайшие 50 лет, то есть в эти 50 лет, я надеюсь, за время жизни большинства здесь присутствующих, температура повысится примерно на столько же, на сколько она повысилась за предыдущие 120 лет. Затем скорость потепления уменьшится, и температура повысится еще на 0,7-0,8ºС за последующие 150 лет и достигнет своего пологого пика около 2200 г.
Отклонения среднегодовых температур (ºС) в эпоху современного потепления (1980–1999 гг.) по сравнению с периодом (1911–1930 гг.)
Вы видите, здесь есть красные и синие цвета, это картинка сверху северного полушария, и здесь разными цвета указано, насколько изменилась температура при среднеглобальном потеплении примерно на 0,5ºС. Чем интенсивнее коричневые и красные цвета — тем выше локальное повышение температуры. Там, где синий, там происходило похолодание на фоне глобального потепления. То есть не следует думать, что когда имеет место потепление, то теплеет у всех и одинаково — на самом деле совершенно по-разному. В частности, что здесь важно отметить? То, что эпицентром глобального потепления является Россия. На всей территории России региональное потепление выражено в 2-3 раза сильнее, чем в среднем по глобусу. Так что, если глобус теплеет на 1ºС, то Россия — на 2-3ºС.
Отклонения средних температур (ºС) лета в эпоху современного потепления (1980–1999 гг.) по сравнению с периодом (1911–1930 гг.)
Что касается зимы, здесь есть очень много густого, переходящего в бордовый, красного цвета, и это опять-таки в России. На территории России есть места, где коэффициент усиления зимних температур по сравнению с глобальными составляет 7-8. Это уже существенная величина. То есть, если вы примете мой прогноз, что среднеглобальное потепление составит 2ºС, то, значит, на территории России найдутся области, где зимы потеплеют на 15-20ºС. Это области, находящиеся за Уралом, Якутия, Забайкалье. Я вижу, некоторые здесь очень бурно приветствуют это сообщение. Но, знаете (отвлекусь на минуту), это совсем не похоже на катастрофические сценарии, реализованные в глупых американских фильмах типа «Послезавтра» и «Водный мир»… Самое интересное, что уровень этих фильмов во многом соответствует уровню понимания многих американских ученых в этой области.
Пойдем дальше. Мы говорили, в основном, про температуры, но вы знаете, что 3 млрд людей живут в аридных областях, там, где не хватает воды, почти половина населения планеты испытывает дефицит воды. Поэтому их больше интересуют не колебания температуры, а колебания количества осадков.
Отклонения среднегодовых сумм осадков (мм/год) в эпоху современного потепления (1980–1999 гг.) по сравнению с периодом (1911–1930 гг.)
Здесь вы видите, где зеленый цвет — там количество осадков возрастает, где желтый и красный — там падает. Это то, что уже за 100 лет случилось. России опять чудовищно повезло, мы выиграли 1 млн долларов в лотерею, потому что на территории России с повышением температуры происходит повышение увлажненности, и это очень хорошая новость.
К сожалению, самая большая катастрофа происходит (это, в общем, известно) на территории Сахеля, южной периферии Сахары. Там происходит постепенное и довольно заметное уменьшение количества осадков, что уже выразилось в череде чудовищных засух и многочисленных эпизодов голода в Судане, Эфиопии и других странах.
Отклонения средней годовой температуры (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Здесь коротенько история температуры от Рождества Христова до наших дней, на графике показаны среднедекадные значения для территории Восточной Европы. Опять же видно, что были многочисленные колебания. Потом после средневекового оптимума обозначился тренд к похолоданию, и только в последние 20-30 лет температура вновь стала повышаться. Но обращаю ваше внимание, что до сих пор отметки средневекового оптимума не достигнуты.
Пожалуйста, следующую картинку.
Отклонения температуры лета (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Эта та же самая картина для Восточной Европы, но для летних температур. Видно, что вообще никакого летнего потепления не просматривается, и современные летние температуры намного ниже средневековых и существенно ниже температур даже начала XX в.
Теперь зимние температуры.
Отклонения температуры зимы (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Здесь следует отметить очень существенный момент: зимние температуры в течение последней декады — это абсолютный рекорд за много тысячелетий. На мой взгляд, это явное доказательство антропогенного влияния на климат, которое сильнее всего выражено именно в холодное время года. Что касается изменений количества осадков, то за последние 3 тыс. лет никакого устойчивого тренда не обнаруживается, единственное, что можно сказать, если наложить аномалии температур на аномалии количества осадков, то преимущественно холодные столетия, такие, как XIX в., оказываются сухими, а теплые, такие, как XX в., — более влажными.
Отклонения среднего годового количества осадков (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
На этом рисунке можно видеть подтверждение того предположения, которое я только что высказал. Здесь представлена реконструированная нами температурная кривая для Центральной России. Красным показан прогноз на ближайшие 50 лет, а синим — это то, что было бы в отсутствие человека. То есть как это сделано: этот ряд обрабатывается некими математическими средствами, и мы делаем вид, что живем в середине XIX в, далее, мы этот ряд, который обусловлен только естественными колебаниями, продолжаем в будущее. И он нас приводит к чудовищному похолоданию в середине XXI в., примерно такому же, какое погубило половину Европы в конце XVII в.
Вы видите, что уже сейчас расхождения между красной и синей кривыми очень существенны, и к середине нынешнего столетия они составят несколько градусов. Это важный момент дискуссии о том, насколько Россия заинтересована или не заинтересована в глобальном потеплении. Здесь важно сказать вот что еще: что бы мы ни делали, какие бы усилия не предпринимали, климат — это живая субстанция, которая всегда подвержена изменениям. Поэтому нам нужно, прежде всего, самим понять, что нам лучше: когда он теплеет или холодает. Я полагаю, что ответ настолько очевиден для каждого из здесь присутствующих, что его можно даже опустить.
История и прогноз колебаний среднегодовой температуры на территории Русской равнины с учётом и без учёта влияния антропогенного фактора
Это опять основные факторы, давайте дальше.
Изменение солнечной активности и среднеполушарной температуры в 800–2000 гг
Два слова о естественных факторах. На этой картинке сопоставлены хронологии изменения температуры Северного полушария и солнечной активности, показателем которой являются так называемые числа Вольфа, это количество пятен на Солнце. Видите, что в большинстве случаев невысокая солнечная активность соответствует понижению температуры, а пики солнечной активности очень часто соответствуют температурным пикам.
История и прогноз максимальных чисел Вольфа
Здесь красное — это история солнечной активности за последние 500 лет, т.е. примерно за то время, когда человек, вооружившись телескопом, смог осуществлять ежедневные наблюдения за Солнцем. Обратите внимание, что XX в. характеризовался беспрецедентно высоким уровнем активности, который никогда не наблюдался на протяжении последних 500 лет. Если верны наши прогнозы, представленные здесь, то уже в ближайшее десятилетие нас ожидает очень сильное уменьшение солнечной активности до таких масштабов, которые наблюдались в конце XVII в., а я вам ранее показывал картинки, что XVII в. — это апофеоз похолодания последних тысячелетий. То есть опять-таки в отсутствие антропогенных факторов нас ожидал бы пик малого ледникового периода.
Совершенно точно, что Россия, причем очень скоро, через 20-25 лет, столкнется с очень серьезными проблемами, источник которых географически расположен в Арктике. Вы знаете, что Советский Союз в 1930 г. в одностороннем порядке провел свои арктические границы от Варангер-фьорда на границе с Норвегией и от Чукотки на востоке до Северного полюса и объявил всю эту громадную территорию территорией Советского Союза.
Теперь представьте себе, что не позже, чем через 40-50 лет Северный Ледовитый океан освободится ото льда. Это не значит, что льдов там совсем не будет, это означает, что там не будет паковых, т.е. многолетних льдов, т.е. летом лед будет стаивать почти полностью. Я говорю об этом с уверенностью потому, что подобное событие происходило во время большого климатического оптимума голоцена, помните, я вам показывал, это период, предшествующий возникновению первых высоких цивилизаций. Тогда среднеглобальная температура была на 1,5ºС выше современной.
Итак, при повышении среднеглобальной температуры всего на 1,5ºС, а нам предстоит повышение, как минимум, на 2ºС, льды Северного Ледовитого океана будут разрушаться. Это значит, что освободится огромная акватория, и односторонний акт Советского Союза или России о границах придет в противоречие с международным актом о свободе мореплавания. Короче говоря, найдутся десятки стран, которые захотят плавать Северным Ледовитым океаном. Если Россия не предпримет каких-то усилий в этой области (я, правда, не знаю, каких), мы утратим ту важнейшую роль, которая нам предназначена природой, — роль транспортного коридора между Востоком и Западом, этим коридором будет пользоваться кто-то другой.
Почему я об этом говорю? Представьте себе, льды еще не растаяли, они предположительно растают только лет через 40-50, а правительство, допустим, канадской провинции Манитоба уже вкладывает миллионы долларов в порт Черчилл, расположенный в Гудзоновом заливе, помните, такая большая «грушка», которая вдается в арктическое побережье Канады. Сейчас этот порт освобождается ото льда только на 4 месяца в году, но канадцы уже думают о том, что будет с ними через 50 лет. Это хорошая государственная политика.
В России, понятно, эта политика полностью отсутствует. У нас полностью разрушено арктическое мореходство, и тот из вас, кто отважится не то что пройти Северным морским путем, а хотя бы побывать в его нескольких пунктах, убедится в том, что если бы льды Ледовитого океана растаяли завтра, то Россия оказалась бы совершенно к этому неготовой. Мы не только к этому не готовимся, мы потеряли почти все, что было создано в 30-х, 40-х, 50-х гг. В это и более позднее время Советский Союз использовал этот коридор, по нему доставлялись десятки миллионов тонн грузов, но сейчас Северный морской путь, к сожалению, практически мертв.
Климат — это важнейший этнообразующий фактор, он определяет стереотипы поведения, нормы культуры, морали. В этом смысле климат влияет на все без исключения стороны материальной и духовной жизни человечества, которые, собственно говоря, и составляют основное содержание исторического процесса. Изменение климата со временем (не мгновенно, конечно) приводит к изменению ментальности человека. Если хотите, со временем к изменению даже конфессиональной принадлежности.
Вас никогда не занимал вопрос, почему в высоких широтах земного шара живут исключительно протестанты, в аридной зоне — исключительно мусульмане, а в экваториальной зоне — почти исключительно последователи анимистских верований? Это все вещи не случайные, они изучались некоторыми учеными. Это все демонстрация того, насколько климат со временем может определить лик совершенно любого общества.
У многих существует неверное представление (к сожалению, оно распространено среди лиц, принимающих решение, я консультировал по этому вопросу и правительство, и Администрацию Президента, но, по-видимому, мои консультации не произвели на них никакого воздействия), представление о том, что развитие экономики требует аналогичного увеличения потребления энергии и, следовательно, эмиссии парниковых газов. Оно неверно. Эта точка зрения была справедливой до 1975 г., т.е. это представление давно ушедших эпох.
В мире очень много стран (примеры, которые лежат на поверхности, — Швейцария, Япония, Ирландия), которые, не увеличивая или очень незначительно увеличивая эмиссию парниковых газов, тем не менее, за последние 20-25 лет удвоили-утроили ВНП. Кроме того, неверной является точка зрения о том, что увеличению ВНП должно сопутствовать увеличение потребления энергии, это совершенно неверно для всех без исключения развитых европейских стран. Это в какой-то степени справедливо для США, но США — это одна из самых энергорасточительных стран мира, это серьезная проблема, которую им придется решать, и это одна из причин того, почему США отказываются подписывать Киотский протокол.
Не нужно понимать меня неправильно. Я не являюсь ни сторонником, ни противником Киотского протокола. Киотский протокол с научной точки зрения — это очень грубая ошибка, я могу только наблюдать за тем, что происходит. Киотский протокол есть. России сейчас, в 2005 г., выгодно к нему присоединиться, потому что мы получим просто за участие в нем инвестиции в масштабе 20 млрд долларов. Разве это плохо?
С другой стороны, я повторяю, что с научной точки зрения это ошибка. Но, с другой стороны, это создание некоего прецедента глобального регулирования. Только в этом смысле его можно воспринимать позитивно. Главное, чтобы этот процесс не зашел слишком далеко. А ведь на это очень похоже. Похоже в каком смысле? Киотский протокол предписывает квоты странам. Квоты по эмиссии означают квоты по энергопотреблению, а вот это уже тревожно, это похоже на попытку установления выгодного миропорядка, на попытку ограничения тех или иных видов экономической деятельности.
Киотский протокол исходит из очень простого положения, что человечество, увеличивая потребление энергии и эмиссию парниковых газов в атмосферу, изменяет тепловой баланс, в результате чего может наступить глобальная климатическая катастрофа. Это принципиальное утверждение является ошибочным. Почему оно ошибочно? Во-первых, что такое катастрофа, что такое не катастрофа? Один-два градуса потепления, а, извините, уже 0,8ºС мы набрали, начиная с конца XIX в. По нашим расчетам может быть еще максимум градус-полтора, это примерно масштаб климатических изменений в течение исторического периода. Кроме масштаба важна еще и скорость потепления. Скорость не должна быть слишком большой, по оценкам биологов, специалистов по экосистемам она не должна превышать полутора градусов в столетие.
В рамках моего понимания этой проблемы, эти условия соблюдаются. Соблюдаются почему? Во-первых, мы живем во время необычайно больших глобальных перемен. Как-то незаметно произошло, но это уже случилось, что закончился демографический взрыв. Ведь сейчас скорость прироста народонаселения планеты самая низкая после 1900 г., исключая периоды двух Мировых войн. Более того, демографы не успевают переделывать свои сценарии, и каждый последующий оказывается ниже предыдущего. Во всяком случае, сейчас уже никто не говорит о стабилизации народонаселения на уровне 11 или 12 млрд человек. Сейчас, по последним прогнозам, опубликованным в этом году, это даже не 10 и не 9, это меньше 9 млрд человек к моменту стабилизации, т.е. в течение XXI в.
Более того, хочу сказать о последних прогнозах, поскольку это вещь очень важная, может, самая важная из того, о чем я сегодня говорю, я хотел бы напомнить, кто делает эти прогнозы. Эти прогнозы делает Отдел народонаселения ООН. Это очень серьезная организация, которая работает уже более 50 лет. Они хорошо делают свою работу. Говорю об этом с уверенностью, потому что, представьте себе, в 1948 г. они опубликовали прогноз на 2000 г., т. е. у них есть опыт составления прогнозов, по крайней мере, на полстолетия. Они дали цифру на 2000 г. в 1948 г. — 6127 млн человек в действительности — 6071. Это совершенно блестящая точность прогноза, перед которой нужно снять шляпу. Поэтому я вполне доверяю тому, что они делают. Согласно ооновским прогнозам, сейчас говорят даже не о стабилизации, а о постепенной депопуляции после 2060 г.
Здесь еще нужно учесть вот какой аспект. Для вполне благополучной жизни каждому живущему на этой планете необходимо примерно 2,5 т условного топлива в год. Соответственно, если вы умножите 2,5 на 12 — это 30 млрд т условного топлива, если умножите на 8 — это всего 20. 10 млрд т ежегодной разницы — это 5 млрд т эмиссии углерода ежегодно. Если вы посчитаете кумулятивную эмиссию, хотя бы за полстолетия, то это означает, что 250 млрд т углерода не поступит в атмосферу. Это значит, что концентрация углекислого газа будет гораздо меньше, и повышение температуры будет гораздо меньше. И это значит, по моим представлениям, что повышение температуры не достигнет катастрофической величины.
Катастрофа может возникнуть по двум причинам. Первая — если скорость будет очень большой, тогда экосистемы не успеют приспособиться, и вместо, допустим, постепенного замещения тайги на смешанный лес произойдет опустынивание, вымирание. Я сказал, что скорость должна быть не выше 1-1,5ºС по глобусу за столетие, т.е. 2-3ºС для данного региона.
И второе ограничение — по масштабам потепления. Допустим, 3-4ºС потепления — это разрушение, пусть частичное, неполное, но все равно значительной части Гренландского и Западно-Антарктического ледовых щитов. В результате такого разрушения уровень океана поднимется, как минимум, на 7-9 м, что приведет к затоплению примерно 4-5% суши. Но здесь нужно учесть, что это за проценты. Представьте себе, что 40% населения Земли живет на расстоянии не больше 200 км от морского или океанского побережья, т.е. в буквальном смысле половина человечества окажется под непосредственной угрозой. Этого тоже нужно избежать. 3-4ºС — это очень много. 2ºС — терпимо.
Правда, есть еще одно важное обстоятельство. Ледовые щиты обладают колоссальной тепловой инерцией. Чтобы вы могли себе представить, что это за инерция скажу, что толщина Гренландского ледового щита в его центре - около 3 км, толщина Антарктического ледового щита — около 4 км. Представьте себе, что ложе этих щитов еще не знает о том, что на земле были Юлий Цезарь или египетские фараоны.
Температурный сигнал проходит 6 тыс. лет от поверхности ледового щита до его основания, т.е. тепловая волна до него еще не дошла. Из этого следует, что для того чтобы растаяли хотя бы частично Гренландский, Антарктический ледовые щиты, необходимо не просто значительное повышение температуры, нужно еще, чтобы оно продержалось хотя бы примерно 1 тыс. лет. Опять-таки по моим представлениям, этого не может произойти. Почему не может?
Потому что человечество уже в течение XXI столетия израсходует большую часть невозобновляемых органических ресурсов, нечего будет сжигать и выбрасывать в атмосферу, кроме угля. Причем к концу столетия удельный вес угля в мировой экономике будет довольно незначительным. И в игру вступят мощные естественные факторы. А представьте себе, что все естественные факторы играют в сторону похолодания. Вообще, по астрономическим часам мы живем в самом конце очень короткого межледникового периода. Типичная продолжительность межледниковья в течение нескольких миллионов лет — 10-12 тыс. лет. Ровно 12 тыс. лет прошло с момента окончания последнего ледникового периода, по астрономическим часам сейчас— без пяти двенадцать.
То, что я вам говорю, это так же точно, как то, что я стою перед вами, потому что теория ледниковых эпох разработана достаточно хорошо около 100 лет назад. Она совершенствуется, но, тем не менее, фундаментальные основы ее не меняются. Известно, почему ледниковые периоды сменяются межледниковьем. Дело все в том, на каком расстоянии находится Земля от Солнца и какой макушкой она к нему повернута, все очень просто.
Астрономия — наука невероятно точная, вы же знаете, что еще во времена Птолемея можно было предсказывать затмения на сотни лет вперед. Поэтому все астрономические факторы рассчитаны пытливыми учеными, кстати сказать, 100 лет назад с помощью арифмометра (поскольку еще не было компьютеров), рассчитаны на сотни тысяч лет вперед. И вот по этим астрономическим часам динамика изменения астрономических параметров такова, что мы, естественно, движемся в сторону ледникового периода. Это происходит на фоне массивного антропогенного вторжения. Именно антропогенное вторжение удерживает Землю от того, чтобы она не сорвалась в ледниковый период уже в ближайшие столетия.
Сейчас мы живем в эпоху чрезвычайно низких содержаний СО2 в атмосфере. Сжигая органическое топливо, человек реконструирует атмосферу прошлых, извините, гораздо более благодатных эпох. Потому что известно, что во времена динозавров концентрация СО2 в атмосфере была в 4-6 раз больше и продуктивность биосферы была, соответственно, во много раз выше, чем сейчас.
То, что мы можем получить в результате участия в Киотском протоколе, — это копейки. Не копейки вот что: установлено, что потребность энергии четко коррелирована со среднегодовой температурой. Россия, как известно, — самая холодная страна на свете. Для тех, кто не знает, сообщу, что среднегодовая температура для России — -5,5ºС. Чтобы было, с чем сравнить, в Исландии — +1,2ºС, в Швеции — +4ºС, т.е. разница колоссальная. Поэтому России требуется колоссальное количество энергии, причем почти половина расходуемой в стране энергии (а ежегодно в стране расходуется около 1 млрд т условного топлива), 45% от этого количества, почти полмиллиарда тонн, — только на отопление. Представьте себе, что с повышением температуры потребность в отоплении уменьшается.
Знаете, я просто боюсь показаться слишком пафосным, но единственное мое оправдание заключается в том, что я писал об этом, и писал неоднократно. Я начинал свою научную карьеру как физик и был бесконечно далек от онтологических вопросов. Но, в общем, в те последние 20 лет, что я занимаюсь поведением климатической системы, мысль о разумной организации всего сущего не оставляет меня ни на день.
Сейчас довольно много пишут и говорят о разработке шельфовых нефтегазовых месторождений в юго-восточной части Баренцева моря. Но все эти разработки (я был вовлечен в эти работы) рассчитаны на то, что ледовая обстановка будет такой же, как в 50-е, 60-е, 70-е гг. XX в., но через 20-30 лет там льда вообще не будет. Эту задачу нужно решать по-другому, тем более, что эксплуатация этих месторождений будет продолжаться, по крайней мере, 100 лет. Нужно же принимать опережающие решения, а не следовать за быстро меняющейся ситуацией. Кстати, я говорю об этом уже лет 10, а три дня назад я прочел передовицу в “New-York Times”, где рассказывается об освоении норвежцами крупного газового месторождения Хаммерфест, расположенного далеко за Полярным кругом. При этом они исходят не из современной, а из будущей природной и, в частности, ледовой обстановки. В общем, искусство управления, в том числе экономического, политического заключается в том, что нужно принимать опережающие решения, а не следовать за ситуацией.
Автор сайта - Андрей Геннадиевич Шалыгин - доктор философии, капитан 1 ранга в запасе, военный ученый.
На страницах сайта выложены тексты четверокнижия "ШАГ к Истине", состоящего из книг: "Сотворение Мира - религия и наука", "Апокалипсис - религия и наука",
"Царство Небесное - Хроники "Странника"", и "Сотворяющий Миры - Хроники "Странника"". ГЛОБАЛЬНЫЙ КЛИМАТ НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ
Уважаемые посетители сайта. По целому ряду причин я не издаю обширных научных монографий, так как давно усвоил одну истину, - они не являются средством, соответствующим декларированной цели. Однако, кое-что из трудов целого ряда ученых я предоставлю Вашему вниманию. Использование данного материала поможет Вам более адекватно оценивать те факты, на которые я опираюсь при публикации своих собственных книг. В данном случае предлагаю Вам лекцию доктора технических наук, профессора В. Клименко.
