Глобальное потепление: вымыслы и факты

Проблема глобального потепления считается одной из главных в современном мире. Однако до сих пор неясно, вызывано ли потепление исключительно деятельностью людей, либо потепление имеет в большей степени естественные причины.

Глобальное потепление стало одной из наиболее заметных экологических проблем прошедшего столетия и будущего. Различные дискуссии и взгляды на неё, исследования занимают значительное место в современной науке.

Еще в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. И он был прав.

Парниковый эффект - это естественное явление. Без него существование живых организмов на Земле было бы невозможно. Средняя температура на Земле, которая в настоящее время составляет 15 градусов Цельсия, была бы значительно ниже, только минус 19 градусов Цельсия, и жизнь бы на ней практически замерла.

Выбросы в атмосферу, являющиеся продуктами жизнедеятельности людей (антропогенное воздействие), ведут к значительному повышению парниковых газов в атмосфере. Сжигание ископаемого горючего для нужд промышленности, отопления и транспорта, сельскохозяйственное освоение лесных площадей, создание искусственных болот, это только часть всех процессов, влияющих на выделение в атмосферу огромного количества так называемых парниковых газов. Эти газы пропускают видимый и "ближний" инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают "далекое" инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Среди этих газов наиболее заметные - пары воды, двуокись углерода, метан, закись азота. Вследствие того, что концентрация этих газов возрастает, увеличивается и парниковый эффект, что может вести к дополнительному нагреву земной поверхности и атмосферы.

По данным климатологов стало известно, что за последние сто лет среднегодовая температура увеличилась на 0,3-0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все еще находится в пределах естественных температурных колебаний. Возможно, что температура на Земле повысится на 0,5-2 градуса Цельсия в течение следующих 50 лет.

По мнению Межправительственной комиссии по изменению климата, "увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности Земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды".
Неопределенность в вопросе глобального потепления порождает сомнения по поводу грозящей опасности. Проблема заключается в том, что когда гипотеза об антропогенных факторах глобального потепления подтвердится, уже поздно будет что-либо предпринимать.

Как быстро будет происходить глобальное потепление?

Однозначно ответить на этот вопрос пока невозможно. Неизвестно, будет ли выполнено решение Конвенции ООН по климатическим изменениям (Киото, 1997), которое призывает к сокращению выбросов в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, или все останется, как есть.

Киотский протокол призывает тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008-2012 годам выбросы углекислого газа на 5% от уровня 1990 года. По мнению экологов, наиболее действенными будут такие меры, как повышение эффективности энергопользования и переход к альтернативным видам топлива (отказ от ископаемых видов топлива, таких как нефть и уголь). В настоящее время Киотский протокол готовится вступить в силу после ратификации Россией, даже между вступлением документа в силу и его практической реализацией часто лежит целая пропасть.

Хотя, неправительственные экологические организации, считают, что для того чтобы остановить потепление нужно сократить выбросы газов не менее чем на 60%. К тому же развивающиеся страны (прежде всего, Индия и Китай) присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Аргументировали они это тем, что основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны и рассматривали экологический контроль как сдерживающий экономическое развитие фактор, который навязывают им индустриально развитые страны.

Признаком наступления тепла является, в частности, таяние снега и льда с постоянно возрастающими темпами. Арктический морской лед за период с 1978 по 1996 годы потерял 6% своей площади, а в Антарктиде основные потери несут прибрежные ледники, которые превращаются в воду. Гренландия - крупнейшее после Антарктиды скопление льда на Земле (8% ледового покрова) - начиная с 1993 года, ежегодно становится тоньше на метр. Наблюдается и таяние глетчеров - ледовых шапок гор. Причем они исчезают особенно быстро, потому что находятся в более теплых районах и скорее реагируют на температурные изменения. Имеет место и таяние мерзлого грунта на больших площадях, которое нарушает стабильность городских и промышленных инфраструктур (включая трубопроводы), вызывая последствия в окружающей среде.

Доказательствами глобальных изменений климата в прошлом являются следы деятельности ледников. Структура почвенных горизонтов в западной Европе и европейской части России свидетельствует о неоднократности возникновения в прошлом холодных ледниковых и теплых межледниковых эпох. Там слои грунта, похожие на современный чернозем, перекрываются слоями степных почв, и почв, преобладающих в современной Арктике. Наше межледниковье (голоцен) длится уже 11 тысяч лет. Все предыдущие были заметно короче - 4-5 тысяч лет.

Таким образом, современный период потепления необычайно длинен, но уже есть признаки того, что и он заканчивается. В масштабе тысячелетий человечество ждет скорое похолодание, а не глобальное потепление. Вот вам и одно из противоречий.

Принято рассматривать океан как основной регулятор излишков парниковых газов. Его взаимодействие с атмосферой и криосферой оказывает стабилизирующее воздействие на атмосферу Земли. Наличие колоссального природного резервуара в виде океана и ледниковых покровов - главная природная машина, регулирующая подобные процессы.

Опять же, ледовый покров служит Земле своеобразным защитным слоем. Он отражает большую часть солнечного излучения обратно в космос, тем самым не давая планете нагреваться сверх меры.

Однако с другой стороны новейшие математические модели показывают, что, если не будет резкого падения концентрации в атмосфере СО2, межледниковье продлится еще 50 тысяч лет, причем климат на Земле станет самым теплым за последние несколько десятков миллионов лет. Следующий максимум оледенения наступит приблизительно через 100 тысяч лет. Столь длительным межледниковье за последние 500 тысяч лет было лишь однажды - примерно 400 тысяч лет назад.

В общем, пока не имеется никаких научных оснований заявлять, что современное глобальное потепление происходит только из-за парникового эффекта. Мы совершенно не в праве утверждать, что потепление - результат исключительно человеческой деятельности. Соответственно вызывают большие сомнения многие международные действия, направленные в основном лишь на сдерживание выделения в атмосферу углекислого газа. Вероятнее всего, за этим, к сожалению, часто стоят не научные, а финансовые интересы.

Деятельность человека, сопровождающаяся выделением парниковых газов в атмосферу, приведет к повышению температуры. Однако глобальная температура пока не вышла за пределы естественных колебаний, в запасе есть еще полтора градуса. Это значит, что на Земле действует какой-то колоссальный природный механизм, стабилизирующий происходящие изменения. К счастью, пока он действует совершенно нормально, циклические колебания аналогичны тем, которые известны из истории всего четвертичного периода.

Дело в том, что даже когда изменение климата действительно происходит, в этом трудно быть стопроцентно уверенным. Мировые средние температуры могут сильно колебаться в пределах нескольких лет и десятилетий - причем по естественным причинам. Проблема в том, что считать средней температурой, и на основании каких критериев судить, действительно ли она изменилась в ту или другую сторону. Особенно, если учесть, что метеорологическим данным всего пара веков, возможное прогнозирование зачастую ставится в зависимость от конъюнктуры...

 Тем не менее, нельзя утверждать, что глобальное потепление, вызванное антропогенными выбросами в атмосферу, - чистой воды фикция. На данную тему проводится множество исследований, создаются математические модели, описывающие дальнейшее изменение климата планеты. И хотя статистики для таких моделей собрано немного - даже 150 лет наблюдений за погодой мало, когда речь идет об эпохах длительностью в десятки тысяч лет - пренебрегать данными результатами нельзя. Об одной из самых интересных климатических моделей, созданной в Институте вычислительной математики РАН можно прочитать в статье "Россию ждет теплое будущее".

Чем все это грозит?

Во-первых, происходят изменения адаптационных способностей природных сообществ. Во-вторых, наблюдается повышение уровня Мирового океана (современная скорость подъема вод составляет примерно 25 см за 100 лет) за счет таяния гренландского и антарктического ледниковых щитов. В среднем уровень в последние десятилетие увеличивается на 1,1 мм ежегодно. Но, есть местности, где вода прибывает гораздо быстрее. Это прибрежные города (Нью-Йорк, Шанхай, Санкт-Петербург, Владивосток). И со временем они могут исчезнуть под водой. Кстати, затопление прибрежных территорий уже наблюдалось 1,3 миллиона лет назад, когда температура на планете была такой же, как сейчас.

В-третьих, как следствие наводнений в низких прибрежных зонах, в дельтах рек и на островах происходит миграция сотен миллионов людей из этих районов.

Глобальное потепление приведет к тому, что дни станут настолько же длиннее, насколько теплее, такое мнение высказали ученые из Бельгии. Ими было рассчитано, что скорость, с которой Земля вращается, изменяется из-за взаимодействия между ее твердыми слоями и жидкими компонентами: атмосферой, океанами и расплавленным ядром. Как правило, они меняют свое положение, тем самым, соответственно замедляя или увеличивая скорость вращения.
Также "подвергнутся влиянию" глобального потепления такие переменные как приливы и отливы, уровень моря, землетрясения и восстановление коры Земли после последнего ледникового периода. Проявление глобального потепления во многих процессах в экосистемах, сдвигах границ природных зон и, следовательно, растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур приобретает особое значение для высоких и средних широт Северного полушария. Природа высоких широт особенно восприимчива к различным воздействиям и крайне медленно восстанавливается. Но, тут хочется отметить, что увеличение интенсивности фотосинтеза, которое будет возрастать с повышением температуры, может благоприятно сказаться на урожайности сельскохозяйственных культур, на ведении лесного хозяйства и т.д.

Количество осадков над экватором сократилось, в связи с потеплением, на десять процентов. Дальнейшее изменение в системе выпадения осадков окажет огромное воздействие на сельское хозяйство, смещая зоны возделывания культур в северные районы Северной Америки и Евразии. Наиболее благоприятные условия для выращивания культур сложатся в сельскохозяйственных регионах России, и обильные осадки будут выпадать в Северной Африке, где засуха продолжается с 1970 года. Кроме того, повышение температуры увеличит испарение влаги с поверхности океана. Это приведет к увеличению выпадения осадков на 11 процентов. То есть для биосферы Земли и ее подсистем такое изменение климата может иметь как отрицательные, так и положительные экологические последствия.