Сергей Голубчиков
Положение и интенсивность центров действия атмосферы определяет характер погоды.
Фото PetraSoft
Глобальное потепление климата стало свершившимся фактом – за 120 лет Северное полушарие Земли «потеплело» более чем на 1╠С, причем за последние 15 лет – на 0,4╠С (для России среднегодовое повышение температуры составило 0,3╠С для теплого и 1,3╠С для холодного периода года). Последнее десятилетие ХХ века стало самым теплым за 100 лет наблюдений.
Конечно, любителей зимы и горных лыж не радуют такие перемены, но для энергетического и жилищно-коммунального хозяйства обычно замерзающей России теплые зимы – огромное благо. Ведь они позволяют сэкономить топливо, ресурсы коммунальных служб, а также средств, предназначенных для ликвидации аварий. Так, доктор технических наук В.В.Клименко (Научно-исследовательская лаборатория глобальных проблем энергетики Московского энергетического института) доказывает, что в России потребность в тепловой энергии к 2050 г. снизится на 10–20% от современных нормативов.
Остров тепла на Русской равнине
Минувший год (не календарный, а гидроклиматический, который начинается весной, 1 марта) стал самым теплым в Европе за последние два столетия, т.е. за период инструментальных метеонаблюдений. Декабрь оказался на 6–8╟С теплее и много пасмурней обычного. В середине января температура в Москве на 12–14╟С превысила норму.
Лето 2006 г. тоже было не подарок, оно стало вторым самым жарким в Европе за всю историю наблюдений (уступило только лету 2003 г., когда жара была посильнее и намного продолжительнее, что привело к десяткам тысяч жертв). Июнь 2006 г. в истории России оказался самым теплым за последние 116 лет (хотя в Москве превышение нормы оказалось и не столь большим – всего на 1,6╟C).
Уже не первое десятилетие человечество живет в ожидании экологической катастрофы, которую связывают с озоновыми дырами, образующимися вследствие разрушения озонового слоя под воздействием ультрафиолетовой радиации Солнца. И все же большинство ученых предполагают, что изменение климата связано с эмиссией углекислого газа, источником которого является как промышленность, так и автотранспорт, особенно в крупных городах. Так, в Москве 88% всех выбросов в атмосферу приходится на 4-миллионный парк автомобилей (при населении 15 млн. человек).
Столица стала самым большим на Русской равнине островом тепла – среднегодовая температура в Москве за последние 70 лет стала более чем на 2╟С выше, чем, например, в 50 км к западу от нее. Такой вывод позволяет сделать сравнение метеоданных, полученных в Москве (в 2 км от дер. Холщевики находится Истринский лесогидрологический стационар ВНИИЛМ, круглогодичные метеонаблюдения на котором ведутся среди естественных природных ландшафтов с 15 октября 1937 г.).
Прогнозы, прогнозы...
Если развитые страны в последние годы начали сокращать выбросы парниковых газов, то в развивающихся отмечается противоположная тенденция. Выбросы углерода в этих странах к концу ХХ века на 70% превысили уровень 1986 г. Благодаря быстрому экономическому росту, особенно в странах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки, все большее число людей может позволить себе приобретать автотранспорт, бытовую технику и другие электроприборы, символизирующие современный образ жизни. Предполагается, что это приведет к росту выбросов углерода к 2010 г. на 40% по сравнению с уровнем 1990 г. Однако применение новых технологий в производстве энергии в сочетании с развитым общественным транспортом и новшествами в градостроительстве (компактность расположения зданий) может значительно сократить выбросы парниковых газов.
В прогнозах, посвященных глобальному потеплению (еще строго не доказанному наукой), постоянно подчеркивается высокая стоимость технологий, направленных на уменьшение выбросов парниковых газов, необходимость все больших отчислений на «борьбу с глобальным потеплением», для чего необходима «постиндустриальная революция, ориентированная на низкоуглеродное будущее» (предложение Еврокомиссии странам ЕС от 10 января 2007 г., подробнее см. «НГ» от 24.01.07). В 700-страничном докладе Николаса Стерна, бывшего главного экономиста Всемирного банка, делается вывод: для того чтобы решить проблему глобального потепления, надо потратить всего 1% ВВП стран (такого же мнения придерживается и академик Георгий Голицын, директор Института физики атмосферы РАН). Если же ничего не делать, считает Стерн, то придется потратить еще больше – до 5–20% ВВП.
Такие прогнозы не учитывают огромных возможностей, которые открываются при реализации новых простых и дешевых технологий, направленных на утилизацию парниковых газов (например, сокращение вырубок быстрорастущих средневозрастных лесов – основных поглотителей углекислого газа, сохранение верховых болот и пойменных лугов). Действительность вносит коррективы в такие прогностические модели.
Подтверждением сказанному может служить свертывание в начале 1990-х гг. производства веществ, разрушающих озоновый слой. Тогда заменители озоноразрушающим хладагентам были найдены намного быстрее и легче, чем утверждалось в экономических прогнозах. Очень часто стоимость расходов по защите Земли от глобального потепления завышается из-за того, что в расчетах прибегают к завышению стоимости добычи и транспортировки к потребителю ископаемых энергоносителей.
Сломанный тренд
Обширная территория России характеризуется огромным разнообразием природных ресурсов, в том числе и климатических. Первой попыткой систематизации погодно-климатических условий страны стала книга профессора К.С.Веселовского «О климате России», изданная в 1857 г. По его мнению, серьезных изменений климата России не ожидалось. Однако с середины ХIХ века начался процесс потепления, который завершил так называемый «малый ледниковый период». Наиболее отчетливо этот процесс проявился в Арктике.
В конце ХIХ – начале ХХ веков температура воздуха севернее 60╠ с.ш. поднялась более чем на 2╠С, прежде всего за счет потепления зим. Это было время таяния ледников, деградации вечной мерзлоты, продвижения к северу лесов, благоприятных ледовых условий в арктических морях, расцвета арктического мореплавания. Северный морской путь превратился в важную транспортную артерию. Но во второй половине ХХ века началось постепенное похолодание в Арктике. Понизилась температура в Карском море: в 1961–1965 гг. ее среднегодовое значение стало на 3╟C ниже, чем в 1941–1945 гг. Климат в приатлантической Арктике стал более континентальным, вновь вернулись более суровые природные условия, которые господствовали в Арктике в начале ХIХ века. Но с 1970-х гг. наметился очередной перелом в климатическом тренде, начался период нового потепления, тенденция эта сохраняется и сегодня.
Наиболее значительное потепление коснулось и южных регионов страны, в частности Черноморского побережья Кавказа, юга Дальнего Востока, Прибайкалья, юга Средней Сибири. В изменении режима увлажнения Русской равнины также произошли изменения, хотя и не такие заметные, как с температурой. В целом количество выпадающих осадков в Арктике возросло, особенно осенью (в то же время количество осадков в субтропической зоне, особенно на Черноморском побережье Кавказа, уменьшилось). Имеются данные об увеличении облачности с 1980-х гг., а также об изменении испарения с 1950-х гг., особенно на северо-востоке страны. На Русской равнине отмечается небольшое повышение среднегодовых осадков, прежде всего за счет зимних. Косвенным показателем повышения увлажненности является подъем уровня Каспийского моря, наблюдавшийся в последние три десятилетия.
Исследования высоты снежного покрова на территории основных зернопроизводящих районов России в 1891–2005 гг. показывает, что за указанное время она уменьшилась. В целом континентальность климата страны уменьшилась за последние 100 лет, что связано с увеличением зимних температур и уменьшением ее годовой амплитуды.
Климат планеты устал
Страховая компания Munich.ru опубликовала перечень природных явлений и нанесенный ими ущерб. Число природных катастроф за 10 лет возросло в 4 раза (по сравнению с 1960-ми гг.), потери в экономике – в 8 раз, страховые выплаты – более чем в 15 раз. Причем число экстремальных климатических явлений растет практически повсеместно. Наибольшее беспокойство вызывает увеличение числа дней с аномально высокими температурами и интенсивным выпадением осадков, особенно зимой на севере Дальнего Востока.
Для районов с устойчивым земледелием возрастающая внутригодовая неравномерность осадков может привести к необходимости пересмотра сложившихся методов выращивания сельскохозяйственных культур. В 1997 г. засуха нанесла большой ущерб урожаю кофе в Индонезии, в странах Латинской Америки, что привело к повышению мировых цен на этот продукт. Эквадор потерял до 60% урожая какао-бобов, Кения – до 20% урожая чая. По разным оценкам, в этот год мировой урожай сахарного тростника сократился на 20%. На севере Китая великая сушь поразила 20 млн. га пахотных земель, в то время как на юге страны 4,4 млн. га пострадали от наводнений.
Этот перечень все возрастающих экстремальных явлений можно продолжить. На наш взгляд, причина участившихся природно-климатических аномалий – в неустойчивости атмосферной циркуляции, которая возрастает с каждым годом, в нарушении процессов саморегуляции в антропогеосфере. Попросту говоря, климат планеты устал – Земля стареет.
Природа диктует свое
Но кроме антропогенных есть и естественные причины глобального потепления, в частности связанные с морскими течениями (Эль-Ниньо в Южном полушарии, Северо-Атлантическое – в Северном).
Изучение вклада этих течений в климатическую изменчивость привело климатологов к выводу об изменении механизма атмосферной циркуляции, в частности к выводу о возрастании доли меридиональных (широтных) перемещений циклонов, одним из центров происхождения которых является Северная Атлантика. Ведь атмосфера Земли находится в постоянно изменчивом состоянии.
Неравномерность нагрева экваториальных и полярных регионов, а также суши и океана – главная причина перемещения воздушных масс. Теплый воздух экваториальной зоны устремляется к северу, но под действием вращения Земли (так называемая сила Корриолиса) отклоняется в направлении с запада на восток, создавая так называемый западный перенос циклонов и антициклонов. Поэтому погода на территории России определяется западными ветрами, приносящими насыщенный влагой воздух Атлантики и Средиземноморья.
Характер движения воздушных масс, или общая циркуляция атмосферы, несмотря на кажущуюся хаотичность, подчиняется определенным закономерностям. В частности, существуют так называемые центры действия атмосферы – области с преобладающими высокими и низкими значениями атмосферного давления. На погоду России влияют Азорский максимум (антициклон), Исландский и Алеутский минимумы (циклоны), а также сезонная, образующаяся зимой область высокого давления с центром в районе Монголии – Сибирский антициклон (с ним связаны холодные и малоснежные зимы).
Положение и интенсивность названных центров действия атмосферы могут меняться в зависимости от многих причин, и именно это обстоятельство определяет характер погоды на территории Западной Европы и России. Исландский и Алеутский минимумы приносят гигантские (до 1000 км и более в поперечнике) вихри с пониженным давлением («внетропические циклоны»). Эти области низкого давления несут плохую погоду, облачность, осадки и высокую влажность воздуха. Летом их появление сопровождается понижением температуры, а зимой циклоны приносят потепление. Зимой частота появления таких циклонов в последние десятилетия возросла, что стало заметно даже в Сибири.
Южные циклоны, насыщенные теплым и влажным воздухом Средиземноморья, особенно сильно влияют на погоду южных и срединных территорий Русской равнины. На севере Русской равнины, в Арктике, возникают зоны повышенного давления – антициклоны, и массы тяжелого холодного воздуха начинают распространяться к югу. В ряде случаев холодный арктический воздух проникает далеко на юг европейской части России и является причиной серьезных неприятностей.
Именно такая ситуация сложилась в Москве в новогоднюю ночь 1977–1978 г., когда температура понизилась до –45╟C. Повторилась такая синоптическая ситуация и в феврале 2006 г., когда среднемесячная температура в Москве и области была –13,3╟C, что на 5,6╟C ниже нормы. Но случаи вторжения таких холодных арктических масс на Русскую равнину становятся все реже, что и еще раз подтвердила зима 2006–2007 г.
Тепло, как в Арктике!
Уменьшение частоты вторжения арктических воздушных масс на Русскую равнину связано не только с активизацией широтного (зонального) переноса циклонов из района северной Атлантики. Есть и другая причина резкого зимнего потепления, и более существенная – ослабевание (истощение) Арктического (в том числе и Сибирского) зимнего антициклона, который «делает зиму» в Северном полушарии. Возможно, на североатлантический центр действия атмосферы оказывает воздействие и своеобразное климатологическое (или геофизическое) оружие, в частности американские станции «ХАРП» (HAARP), построенные на Аляске, в Норвегии и Гренландии в 1990-е гг. (в СССР для тех же целей был создан объект «Сура»).
По нашему мнению, причина здесь более прозаическая и связана с усиливающимся таянием ледового покрова в Арктике, о чем мы уже писали. Норвежские ученые из института им. Ф.Нансена подсчитали, что ледовитость Арктического океана сокращается каждое десятилетие на 5%. При таких темпах к середине ХХI века на месте Северного полюса будет открытый океан. Причина сокращения ледового покрова – не только в потеплении климата, но и в изменении циркуляции теплого течения Гольфстрим – главной «печки» Северной Европы, – все более загрязняющегося теплыми сточными водами, бытовым и промышленным мусором (с восточного побережья Северной Америки, из Северной Европы).
А ведь там, где проходит Гольфстрим, находится один из центров действия атмосферы – Исландский минимум, именно здесь формируются циклоны, приносящие нам зимой осадки и тепло. Чем теплее в Северной Атлантике – тем теплее зимой и у нас, в России. Представим, что центр действия атмосферы вдруг окажется над таким островом тепла, как Москва, – насколько же станет теплее климат к востоку от столицы и в далекой Сибири! Обогревая российским газом Европу, мы тем самым косвенно обогреваем и себя, что и случилось зимой этого года.
Независимо от того, обратим или необратим процесс потепления климата – он затянется на многие десятилетия и даже столетия. Человечеству придется с этим считаться. И более пристально наблюдать за состоянием «кухни погоды» – Арктики.
Дарья Гармоненко