Потепление или похолодание

Процессы, происходящие в атмосфере Земли, очень сложны.
Схема экспертов Потсдамского университета (Германия)

Изменения климата – это не академическая проблема, а суровая реальность, которая таит для многих миллионов жителей Земли угрозу для жизни и здоровья. Говорят, что нынешняя зима напоминает события 1708–1709 годов, когда Европа фактически замерзла вплоть до марта, и даже небольшая оттепель в конце января не спасла от гибели озимых, виноградников и фруктовых деревьев, рыбы в озерах и реках и диких животных в лесах. Дело тогда кончилось большим голодом. Причины самой суровой за три столетия зимы XVIII века нынешние ученые связывают с проблемами, возникшими в проливе Ла-Манш. Этот район, по мнению Дениса Уиллера (климатолога из Университета Сандерленда, Великобритания), является погодообразующим. Он отражает более широкие климатические особенности в Атлантике, где при нормальных условиях и формируется в большей части европейская погода.

Нынешнюю крайне холодную зиму в Европе ряд ученых связывают не с изменениями в Атлантике, а с освобождением ото льда морей Арктики, где глобальное потепление сказывается сильнее, чем на прочих частях мира. Резкое уменьшение ледяного покрова на Баренцевом и Карском морях, возможно, объясняет, почему сейчас в Европе дуют ледяные арктические ветра. В частности, как считают ученые и по сообщению агентства ВВС, утрата Арктикой ледяного покрова способствует формированию над северной частью России антициклонов, которые приносят холодные ветра из Арктики и Сибири в Западную Европу и Британию. Именно держащийся над северо-западом России мощный антициклон, причину которого некоторые климатологи видят в порожденном глобальным потеплением таянии арктических морских льдов, стоит за проносящимися через Европу ледяными восточными ветрами.

«Сложившиеся метеорологические условия соответствуют разработанным ранее компьютерным моделям того, как атмосфера должна реагировать на таяние морских льдов под влиянием глобального потепления, – утверждает профессор Штефан Рамсторф, сотрудник Потсдамского института по изучению изменений климата. – Освободившиеся ото льда области океана работают как нагреватель, так как вода теплее, чем арктический воздух над ней. Это способствует формированию у Баренцева моря антициклона, направляющего холодный воздух в Европу». Действительно, в этом году в Карском и Баренцевом морях исключительно мало льда, сообщает американский Национальный центр данных по снегу и льду в Боулдере (штат Колорадо). При этом температура воздуха над Баренцевым и Карским морями выше среднего. Сравнительно теплые западные ветра, которые предохраняли Британию от замерзания большую часть этой зимы, блокированы мощным антициклоном над северо-западом России, центр которого находится к югу от Баренцева моря. Ученые из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера также подтверждают связь между сокращением арктического морского льда и формированием областей высокого давления в полярном регионе, влияющих на ветровой режим южнее, в более низких широтах. По мнению климатологов, по мере того как океан лишается ледяного покрова, большое количество тепла из морской воды переходит в более холодный воздух, заставляя его подниматься вверх. Поднимаясь, он дестабилизирует атмосферу и изменяет разницу между атмосферным давлением в Арктике и в более южных регионах, влияя на ветровой режим. Теперь можно считать, что из-за таяния морского льда Западную Европу ждут холодные зимы.

Все это подтверждают прогнозы, сделанные путем компьютерного моделирования Владимиром Петуховым из Потсдамского института. Владимир Петухов и его коллега Владимир Семенов одними из первых предположили связь между сокращением ледяного покрова и холодными зимами в Европе. В своем исследовании еще в 2009 году они рассмотрели последствия исчезновения льда на морях и пришли к выводу, что оно повышает вероятность холодных зим.

Впрочем, британский климатолог Адам Скейф, отмечает Independent, полагает, что на нынешнее похолодание, судя по всему, влияют другие факторы. «Существует отчетливая связь между сложившейся ситуацией и ветрами на высотах┘ Ветра на высоте до 30 километров очень слабы, – объясняет он. – Мы несколько раз подтвердили с помощью компьютерного моделирования, что это приводит к формированию высокого давления над северной частью Европы и к холодной зиме в Британии, которую мы можем наблюдать сейчас».

Мне удалось встретиться с Штефаном Рамсторфом в его Потсдамском институте. По мнению ученого, за последние 10 лет климатическая система Земли выведена из равновесия. Сейчас Земля получает на 0,85 Вт/м2 больше солнечной энергии, чем излучает в космос. Эта величина первоначально была получена путем модельных расчетов, а затем независимо подтверждена данными океанических измерений: избыточное количество тепла аккумулируется в волне. По мнению Штефана Рамсторфа, причина происходящего – в парниковом эффекте. Он сообщил, что вызванное парниковым эффектом усиление длинноволнового или теплового (инфракрасного) излучения земной поверхности было также напрямую зафиксировано швейцарскими учеными при помощи сети измерительных станций, расположенных в Альпах. Поток собственного излучения земной поверхности направлен вверх и почти целиком поглощается атмосферой, нагревая ее. За счет собственного излучения земная поверхность теряет тепло. Атмосфера Земли поглощает земное излучение и снова возвращает большую его часть к Земле (встречное излучение).

Решающим, по мнению Штефана Рамсторфа, для нашей климатической проблемы является ответ на вопрос, насколько изменение баланса излучений изменит температуру на Земле. Для этого была выведена величина «чувствительность климата». Существующие математические модели изменения климата позволяют сделать вывод, что чувствительность климата соответствует 3 градусам по Цельсию. Это означает, что нынешнее радиационное воздействие парниковых газов (3 Вт/м2) при данной чувствительности климата в 3 градуса при удвоении концентрации СО2 приведет к потеплению примерно на 2 градуса по Цельсию. Этот вопрос имеет принципиальное значение, по словам Штефана Рамсторфа, для выбора будущей системы энергоснабжения. Конечно, не все ученые разделяют мнение о потеплении климата. Наиболее известный из них – американец Ричард Линдзен, которого многие считают единственным серьезным специалистом, скептически относящимся к антропогенному потеплению. Он формулирует существование сильной отрицательной обратной связи в тропическом поясе, которая препятствует изменению климата в этом регионе. Поэтому он считает, что чувствительность климата практически равна нулю, а такие явления, как оледенения, случались лишь в высоких широтах. В то же самое время средняя температура оставалась почти неизменной. Штефан Рамсторф полагает, что сегодня благодаря новым уточненным палеоклиматическим данным можно утверждать, что температура в прошлом менялась и в тропиках.

Понятно, что на изменения температуры на Земле действуют и (действовали) различные факторы, в том числе активность Солнца, ситуация с Гольфстримом, Атлантическим океаном, положением оси Земли. И окончательный вывод на сегодня, по моему мнению, относительно того, какой из факторов оказывает на климат решающее значение, сделать достаточно непросто. Однако, как считает Штефан Рамсторф, существует ряд основополагающих тезисов, которые подтверждают теорию потепления земного климата. Один из них – факт увеличения концентрации двуокиси углерода в атмосфере начиная с 1850 года в почти 1,4 раза. В ХХ веке имело место значительное потепление климата (в глобальном масштабе примерно на 0,6 градуса Цельсия, а в Европе – примерно на 1 градус). Причем доказано, что основная составляющая этого потепления обусловлена ростом концентрации двуокиси углерода и других антропогенных газов, а меньшая составляющая часть имеет естественные причины, в частности, колебания солнечной активности. Предполагается, что при удвоении концентрации двуокиси углерода средняя глобальная температура повысится до 2–4 градусов Цельсия. Поэтому скорее всего рано списывать с повестки дня последурбанское развитие ситуации с ограничениями выбросов парниковых газов.