Помоги проекту - поделись книгой:
Михаил Булгаков
Прогнозы вчерашних дней
По телевизору в выпусках новостей неизменно 'сообщают погоду. Вошло в моду даже предсказывать ее на неделю вперед. Каждый уик-энд говорят о том, как нам придется провести следующие выходные. А ведь ученым — не в пример ясновидцам — предсказывать это нелегко. Будущая погода зависит от состояния воздушных масс и облачности в районах, удаленных от места прогноза на тысячи километров. На широтах Новороссийска и Монреаля воздушные потоки огибают весь земной шар всего за 30 дней. Немудрено, что прежде, чем составлять прогноз погоды на месяц для этих городов, нужно досконально знать все о погоде в Северном полушарии.
Конечно, нами накоплен немалый опыт. Измерения температуры в Северном полушарии ведутся уже более полутора веков, начиная с 1841 года. Однако ее значения заметно меняются из года в год. Приходится иметь дело с ее случайными скачками, а значит, собранные сведения вроде бы невозможно использовать для долгосрочных прогнозов.
Поступим по-другому. Попробуем посчитать средние значения температуры за семилетие периоды. Тогда становится меньше случайных скачков температуры. На этом примере становится ясно, что мы имеем дело с внутривековыми колебаниями климата с периодами в десятки лет и междувековыми колебаниями с периодами в сотни лет.
В последнее время в связи с агрессивной рекламой Киотского протокола очень часто можно услышать или прочитать, что необычная жара, наводнение, ураган, другие опасные погодные явления, наблюдавшиеся "в эти дни" или "в это лето", или "в последние два года", вызваны глобальным потеплением, которое связано с выделением парниковых газов при сжигании, например, угля или нефти. Однако достаточно взглянуть хотя бы на графики семилетних средних температур, чтобы понять, что годовые температуры бывают то значительно выше, то значительно ниже этих средних показателей. Так что жаркий день или год не являются доказательством глобального потепления, как и необычно холодные годы или дни не свидетельствуют о глобальном похолодании.
Любые природные процессы, в том числе и климатические, состоят из случайных и закономерных событий. Случайная климатическая составляющая по определению не предсказуема и зависит в основном от краткосрочных вариаций солнечных и земных процессов, например, от солнечных вспышек, вулканических извержений, изменений океанических течений и их воздействий на атмосферу.
Закономерная составляющая, напротив, формируется под воздействием длинных стабильных циклов, которые существуют уже миллионы лет Они образуются внутри Солнечной системы за счет периодических движений небесных тел и их гравитационных взаимодействий.
При осреднении величин солнечной активности, температур воздуха и данных о землетрясениях случайные составляющие уменьшаются, и основную роль начинают играть закономерные вариации солнечных и земных процессов. Если мы узнаем характеристики (амплитуды, периоды и фазы) основных колебаний, то сможем восстанавливать прошлые и предсказывать будущие события: годы увеличения или снижения температур воздуха, солнечной и сейсмической активности.
Амплитуды этих колебаний зависят как от астрономических параметров, так и от внутренних процессов Солнца и Земли, в частности, от условий теплообмена между атмосферой, океаном и земной поверхностью, от перемещений оболочек и ядра Земли, от направлений и скоростей течений внутренних вязко-жидких слоев. Поскольку о внутренних свойствах и процессах небесных тел науке известно очень мало, постольку невозможно теоретически рассчитать характеристики колебаний земных и солнечных процессов, исходя только из данных астрономии.
Но положение не безнадежно. Например, ширина прироста древесных колец на северной границе между лесом и тундрой зависит от температуры воздуха и почвы. И их изучение — один из способов изучения колебаний климата в доинструментальные времена, когда отсутствовали приборы для регистрации погодных условий, начиная с термометра.
Восстановленные по древесным кольцам и другим индикаторам колебания климата показали, что современное потепление климата, которое активно изучается и обсуждается в научной и популярной литературе, отличается от прошлых потеплений только тем, что оно совпало с техническим прогрессом. Люди научились измерять температуру, делать паровые машины, бензиновые автомобили и самолеты, стали сжигать больше топлива. Поэтому изменения глобальных температур уже почти 100 лет часто идут примерно параллельно с ростом количества выпускаемых машин и сжигаемого в них топлива.
Сопоставление этих двух независимых процессов послужило основанием для части климатологов считать, что современное увеличение глобальных температур воздуха вызвано сжиганием большого количества топлива. При сжигании горючего образуется углекислый газ (СО2). Считается, что со2, как стекло над теплицей, прикрывает атмосферу и повышает температуру воздуха.
Итак, за последние десятилетия утвердилось мнение о том. что "люди своей индустриальной деятельностью не только загрязняют природную среду и ухудшают условия жизни в местах своего обитания, но и вызывают катастрофическое увеличение температуры на нашей планете".
Того и гляди, человеку скоро припишут "подъем Солнца вручную". Пока же этот упрошенный и неверный климатический сценарий, оформленный в виде Киотского протокола, пытаются навязать всему миру.
В июле 2005 года, собравшись в Лондоне, восьмерка руководителей ведущих стран мира в очередной раз обсуждала, что делать с этим потеплением? Наш ответ таков: ничего делать не надо, потепление само пройдет к 2035 году, поскольку оно, как и все достаточно длительные доиндустриальные потепления, связано с обычными природными циклами.
Реальную опасность для цивилизации представляет не текущее кратковременное потепление — оно началось около 6000 лет назад и стало временем процветания человечества, — а грядущий ледниковый период, который продлится 90 тысяч лет (!).
Наступление этого периода неизбежно. Астрономические причины, обусловливающие его приход, принципиально не отличаются от причин смены времен года и зависят от изменений расстояния до Солнца, а также угла наклона солнечных лучей к земной поверхности.
До глобального похолодания осталось примерно 4 тысячи лет. Тогда среднегодовая температура поверхности материков в Северном полушарии понизится на 6 градусов, площадь ледниковых щитов увеличится на 30 миллионов квадратных километров, их объем — на 60 миллионов кубических километров. Льды покроют северные части Евразии и Америки. Проживание населения севернее широты 45-го градуса, то есть почти на всей территории современной России, станет невозможным или очень трудным. Современные портовые сооружения окажутся вдали от морских берегов. Сотни миллионов людей надо будет переселять в более южные регионы.
Если ученые не найдут способов стабилизации климата, то цивилизация в ее современном виде может исчезнуть вместе с нашим межледниковым периодом. На фоне предстоящих значительных похолоданий особенно абсурдной выглядит борьба цивилизованных северных стран — от Канады до России — с отсутствующим техногенным потеплением.
В Англии в XVIII — XIX веках, например, пять раз наблюдалось повышение среднегодовой температуры. Если бы тогдашние руководители страны, пишет на страницах "Известий" А. Илларионов, "имели безрассудство начать борьбу с парниковыми газами (а заодно и с паром, паровыми машинами, пароходами, паровозами, паровыми молотилками, автомобилями, сжиганием угля, нефти, газа и т.п.), то трудно сказать, как могла бы сложиться их личная и политическая судьба. Но зато можно смело предположить, какой не оказалась бы история их отечества. Ни "мастерской мира", ни "владычицей морей", ни "бастионом демократии" Англия уже никогда бы не стала".
Ученые и не только они всегда знати о периодических изменениях климата и не паниковали при их наступлении. Правда, это была пора незнания долговременных изменений климата и отсутствие долгосрочных прогнозов. Например, А. Пушкин о потеплении 1820-1830 годов написал: "Зимы ждала, ждала природа. Снег выпал только в январе". Как и английские премьер-министры, он не связал это потепление с действием парниковых газов от русских печей и парных.
Еще раз подчеркнем: пока не цивилизация определяет климат, а климат определяет цивилизацию!
Человечество, животные и растительность вот уже 6 тысяч лет живут в климатическом оптимуме. Современное потепление (1920-2035) связано с совпадением теплых фаз трех больших климатических периодов продолжительностью в 230, 515 и 1029 лет.
Теплый климат с небольшими периодическими похолоданиями и потеплениями был в основном благоприятен для развития нашей и древних цивилизаций. Но, конечно, народы всегда страдали от колебаний климата и других опасных природных явлений. Северным народам чаще досаждали похолодания, а южным — потепления, землетрясения и извержения вулканов. Вот только раньше Земля была менее плотно населена людьми, и можно было перекочевать в другой, не так пострадавший от причуд климата район планеты. А вот нам кочевать некуда!
Следует помнить, что построенные нами модели показывают сглаженную температуру. Реальная среднегодовая температура может отличаться от предсказанной примерно на 0,5°С. Кстати, минимумы температур, как и в прошлые времена, будут часто сопровождаться ростом сейсмичности и вулканической активности.
Давно замечено, что периоды землетрясений и извержений вулканов обычно совпадают с понижением температур. Статистика показывает, что большинство внутривековых потеплений и похолоданий могут быть объяснены влиянием не только солнечной активности, но и глобальной сейсмичности.
На графике модели глобальной сейсмичности, построенном автором в 1991 году, можно увидеть незначительную активизацию сильных землетрясений (магнитуда больше 7,5) в 2005-2010 годах, предсказанная автором в 1991 году (читатели легко согласятся с автором, вспомнив землетрясение в Индийском океане в канун 2005 года, породившее Великое цунами, и разрушительное землетрясение в Пакистане в октябре 2005 года. Прим. ред.). Изменения частоты крупных землетрясений и вулканических извержений имеют циклический характер. Эта периодичность связана в основном с лунно-солнечными приливами. Поэтому не удивительно, что крупные землетрясения часто совпадают с новолунием и полнолунием, когда Солнце, Земля и Луна располагаются на одной линии. Такое расположение создает максимальные приливы в океанах и деформации в земной коре.
Значительную активизацию землетрясений и извержений вулканов, по моему мнению, нужно ожидать также в холодную фазу 230-летнего периода в следующие годы: 2037- 2038, 2061-2062, 2074, 2088 и 2100 годы.
Похолодания в сверхвековых циклах, конечно, создавали и будут создавать трудности для жизни, особенно если не знать об их приближении. К ним надо очень серьезно готовиться. Можно надеяться, что современные знания и способы производства помогут человечеству преодолеть будущие 500- и 1000-летние климатические циклы, которые особенно опасны для народов Севера. Но будущий ледниковый период длительностью около 90 тысяч лет ставит задачу выживания перед всей цивилизацией.
Со временем ученым, экологам и инженерам придется решать чрезвычайно трудную задачу коренного преобразования климата. Для этого необходимо создать государственные и международные фонды финансирования научных и технических программ по разработке методов стабилизации климата и средств борьбы с будущими похолоданиями. Программы Киотского протокола должны быть пересмотрены.
Наиболее перспективный путь стабилизации климата связан с уничтожением многолетних льдов в Арктике. Это поможет постепенно воссоздать тот благоприятный климат, что царил на Земле 3 миллиона лет назад. Подобная задача может быть решена при комплексном освоении территории Арктики за счет:
— использования космических отражателей на стационарных полярных орбитах, фокусирующих солнечную энергию и свет на поверхностях полярного бассейна:
— искусственного затемнения льдов для ускорения их таяния;
— использования других физических и химических методов ускорения таяния морского льда;
— создания системы плавучих атомных электростанций для систем жизнеобеспечения Севера и отепления арктических вод.
Столь радикальное преобразование климата потребует немалых средств, изобретательности и, главное, времени для поэтапной и критической оценки получаемых результатов. Длительность одного климатического эксперимента не должна быть меньше внутривекового цикла в 22 года и может достигать сотен лет. Для решения такой задачи 4000 лет уже не кажутся столь невообразимо долгим сроком. В частности, надо проверить возможности управления климатом в ожидаемые периоды похолоданий в XXI веке.
Проблема стабилизации климата важна для выживания всего человечества и может объединить всех людей перед лицом грядущей опасности.
Александр Волков
Живем по правилам потепления
Китайская мудрость
В нашей стране теплый сезон — как подарок судьбы. Даже в средней полосе России до шести месяцев в году лежит снег А в остальные месяцы — майские заморозки, сентябрьские утренники, затяжные дожди, пасмурные дни...
Кому не приходило в голову, что Землю в наших широтах хорошо бы прогреть на несколько лишних градусов? Живут же итальянцы или "отцы мудрости славенской" — греки в своих субтропиках, растят оливы и виноград, долгими теплыми днями сидят в своих двориках. Почему они? Не мы?
Мы, россияне, говоря языком тех же эллинов, живем в суровом краю гипербореев и всю жизнь боремся с гипертрудностями. Урожаи у нас невысоки, да и всегда есть риск потерять выращенное из-за того, что в страду зачастят дожди или подступят ранние холода. Многие культуры, особенно плодовые, отказываются процветать в наших широтах; другие плодоносят лишь раз в году.
А сколько тепла приходится тратить на обогрев зданий! Когда в южных краях уже начинается курортный сезон, в той же Москве все дома еще приходится отапливать. А уж снабжение топливом многих районов Крайнего Севера и Сибири превратилось в последнее десятилетие в проблему государственной важности — в символ беспомощности властей.
И сколько еще неприятного вспоминается в холодные дни, когда кажется, что надежда брезжит для нас лишь в разговорах ученых о глобальном потеплении. А ну как и у нас наступят свои "субтропики"? Пусть о повышении уровня океана и о наступлении пустынь волнуются другие. Нам-то что переживать? Вчера руки сводило от холода, теперь пальцев на руках не хватит, чтобы посчитать выигрыши.
"И в России многие говорят, радоваться надо, — пишет известный географ В. И. Данилов-Данильян. — Сколько топлива сэкономим! Полезные растения вымерзать перестанут, климатически обусловленный предел периода вегетации удлинится на месяц, а то и больше, на берегах Балтики купанье будет, почти как на Черном море".
Повысится урожайность культур. Станет выше благосостояние россиян, в том числе самых бедных. В 1990-е годы, когда исчезла государственная поддержка, многие семьи в России, подчеркивала в интервью "Новой газете" антрополог из США Нэнси Рис, выжили благодаря... картошке: "Ее очень просто выращивать. Даже один человек может себя прокормить... Вы ведь знаете, что 90 процентов картошки, которую сейчас потребляет Россия, выращено частниками?" Так какие же огромные урожаи скоро начнут выращивать на своих огородиках и сотках простые крестьяне и горожане, когда краткие оттепели в "подмороженном" краю сменятся долгой теплой порой?!
А еще снизятся многие производственные затраты, и потому российские товары лучше будут выдерживать конкуренцию с иностранными. Некоторые регионы России выиграют вдвойне. Большую часть года, например, сибирские реки будут судоходны, а значит, темпы освоения Сибири — величайшего "жизненного пространства" россиян — заметно возрастут...
Как видите, кругом одни плюсы. Многие априори считают, что глобальное потепление обернется благом для таких северных стран, как Россия, Швеция или Канада. Однако о потеплении везде и всюду говорят как об угрозе, в том числе у нас. Чего же убоялись авторитетные российские ученые? Ведь здравый смысл торопливо подсказывает нам, что мы будем двигаться все быстрее и быстрее к светлому, теплому будущему. Великая механика климатической машины поможет нам спастись от застарелых бед...
"И когда машина стала двигаться все быстрее, в ее чреве что-то задребезжало. Угрожающе начали подергиваться какие-то планки. Обороты ее мотора росли, и она уже судорожно отзывалась на каждое прибавление в темпе. Беспокоясь, я вновь нажал тормозную педаль; проскальзывая, она ничего не меняла в движениях разбежавшейся шибко машины. Мне оставалось лишь ждать, к чему это приведет", — прибегнув вот к такой банальной аллегории, я мог бы описывать в году 2050 суть происходивших за последние полвека климатических изменений. Они очевидны; они нарастают; они привели к заметному изменению образа жизни. Многое не радует. Но остановить "разогнавшуюся машину" по-прежнему не удается. И пальцы на руке, которые я радостно загибал во дни своей молодости, давно разжались. Теперь впору подсчитывать убытки (в этой части прогноза использованы выводы российских ученых Б. А. Ревича и В. И. Данилова-Данильяна).
Да, потепление — правильнее было бы сказать, глобальное изменение климата, вызванное не только парниковым эффектом, — не сводится к простому приплюсовыванию температур. Целый ряд последствий, к которым ведут начавшиеся перемены, многими из нас пока недооценивается или даже не ожидается.
• Если вернуться в ту же Сибирь, то там ожидается таяние вечной мерзлоты. Что случится с заводами и шоссейными дорогами, жильем и прочей инфраструктурой, воздвигнутыми на мерзлоте, которая скоро превратится в топкое болото? На сибирских реках участятся катастрофические половодья.
• Участившиеся наводнения будут размывать кладбища и скотомогильники. Из-за повышения уровня Мирового океана крупнейшие места хранения радиоактивных отходов в Великобритании, в Японии и на Тайване могут быть смыты в море. Также есть определенный риск для атомных электростанций, расположенных недалеко от морского побережья, в том числе для 6 атомных электростанций в Индии и 13 электростанций в Великобритании.
•С потеплением всего на один градус возрастет заболеваемость кишечными инфекциями. Уже сейчас очевидно это обострение. Так, заболеваемость лямблиозом в России увеличилась с 1991 по 2004 годы в среднем по стране в 2 раза, а в некоторых регионах — в 8 раз. В последние годы число заболевших вирусным гепатитом А возросло на некоторых территориях до 7 раз, что свидетельствует о начале нового циклического подъема заболеваемости.
• Вспышки экзотических заболеваний — также одна из примет потепления. Пример тому — геморрагическая лихорадка. С июля по октябрь 1999 года только в Волгоградской области было зарегистрировано не менее 400 случаев заболевания ею, в том числе 38 со смертельным исходом. Любопытно, что 1999 год был самым теплым годом в Волгограде в XX веке. В том же году вспышки лихорадки наблюдались в Астраханской области и Краснодарском крае.
• С потеплением климата заболевания, переносчиками которых являются комары, неожиданно вспыхивают там, где их никак не ожидали. Заболеваемость малярией в России увеличилась с 1992 по 1999 годы в 7 раз. Если в 1995 году граница комариных инфекций пролегала по северной границе Курской, Тамбовской, Саратовской, Оренбургской областей, то потепление отодвинет ее на густонаселенные территории Орловской, Липецкой, Ульяновской областей и республики Татарстан.
• Невиданную прежде активность проявят и другие насекомые. Как отмечает В.И. Данилов-Данильян, "поиск нового регионального биологического равновесия обязательно будет сопровождаться вспышками всевозможных аномалий: какой-нибудь небывалой саранчой, которая уничтожит всю растительность на территории в сотни тысяч квадратных километров, превращениями невинных доселе видов в злостных вредителей, инвазией чуждых видов-гангстеров и т.п." Это ускорит деградацию биосферы. Не видать нам на своих сотках не только урожаев олив и винограда, но и простой картошки — кормилицы нашей в дни любых бед.
• Возрастет число лесных пожаров. Участятся засухи и наводнения, ураганы и смерчи. За последние 10-20 лет количество и сила аномальных погодных явлений во всем мире заметно возросли. В мрачных видениях фантастов нас ждут одновременно и новый Всемирный потоп, и превращение обширной части суши в пустыню. •Много говорится и пишется об остановке Гольфстрима в результате потепления на Земле в среднем на 3-4 градуса. Как известно, Гольфстрим омывает и "отапливает" северную часть Европы. Если же он остановится, то, согласно прогнозу (см. "3-С", 5/02), при общем потеплении может наступить резкое похолодание в Северной Европе.
• Все чаще будут наблюдаться техногенные бедствия, наподобие московского смога 2002 года. Тогда в Москве было зафиксировано около 300 смертельных случаев, обусловленных смогом.
• Вообще же к концу XXI века прогнозируется повышение средней температуры на планете на 2-6 градусов. Однако потепление не будет равномерным. Произойдет разбалансировка климатической системы. Следствие парникового эффекта — не только потепление; оно, как отмечают специалисты, "лишь частное проявление более грозного, системного целого — дестабилизации земного климата". Если сейчас в средней полосе России температура колеблется от -35 до +35 Градусов, то при среднем потеплении всего на 2 градуса сезонный перепад температур в Москве составит от -40 до +45. Как отмечают эксперты, "в среднем одна зима из трех или четырех будет существенно холоднее, чем самая холодная из "старых" зим".
"Климатические изменения — процесс, и приспосабливаться придется не к отдельному событию, один раз, а к растянутой во времени цепочке событий и ухудшений, и не раз окажется, что "приспособились" не так и не к тому, к чему следовало (в духе "готовились к наводнению, а пришла засуха"), — подчеркивает В. И. Данилов-Данильян. — Знаменитая баллада Гете "Ученик чародея" точно описывает ситуацию, в которой уже оказалось человечество. Только, в отличие от баллады, нет такого чародея-учителя, который в последний момент появится на пороге и остановит начавшийся потоп. Может быть, еще есть шансы выплыть, но хлебнуть придется достаточно". Если же такие меры, как Киотский протокол (см. "3-С", 2/05), не помогут, нас ждет катастрофа. Нам вряд ли удастся нормально адаптироваться к переменам.
Обнадеживают пока лишь темпы потепления. Они явно отстают от уровня содержания парниковых газов в атмосфере. Погрешность так велика, что многие до недавнего времени напрочь отрицали влияние человека на климат — выносили этот "антропогенный фактор" за скобки.
Как отмечает В. И. Данилов-Данильян, лишь в последние годы "после обработки огромного объема информации Всемирная метеорологическая организация дала однозначный, статистически состоятельный ответ"; влияние человека на потепление составляет не менее 50 процентов.
"Сегодняшняя концентрация углекислого газа выше, чем когда бы то ни было за последние 420 тысяч лет, — отмечали в своем докладе А. А. Голуб, Е. Б. Струкова и А. Маркандиа, участники проводившегося в 2004 году международного семинара, посвященного изменениям климата и здоровью населения России в XXI веке. — Более того, по мнению ученых из МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), такой высокой концентрации СО2 не наблюдалось за последние 20 миллионов лет".
Что же касается темпов потепления, то благостная картина обманчива. Если бы не Мировой океан, планета прогрелась бы гораздо сильнее. Океан очень инерционен, а потому воздействие выбросов парниковых газов пока не вполне отразилось на средней температуре Земли. Зато даже если эти выбросы прекратятся, потепление продлится еще несколько столетий. И это, в конце концов, может привести к необратимым климатическим изменениям.
Уже сейчас содержание углекислого газа изменилось настолько, что через какое-то время, по оценке российского биофизика А. В. Карнаухова, температура повысится на 10 градусов. Разработанная им модель парниковой катастрофы вызывает в последние годы большой интерес. Вот суть проблемы.
На протяжении веков содержание углекислого газа в атмосфере было величиной почти постоянной. Часть СО2 поглощала растительность. Правда, вопреки распространенному мнению, что "лес — легкие нашей планеты", оказалось, что роль лесов в долговременном связывании СО2 чрезвычайно мала, поскольку практически весь связанный углерод возвращается в атмосферу вследствие процессов дыхания, гниения отмирающих листьев и древесины, а также лесных пожаров. Углекислый газ можно надолго захоронить лишь в биоценозах болот и тропических морей. В болотах растительность попадает в стоячую воду с крайне низким содержанием кислорода и накапливается там, почти не разлагаясь. Так образуются торфяные пласты и месторождения бурого и каменного угля. В тропических морях углекислый газ используется в качестве "строительного материала" при образовании известковых раковин и чехлов.
Поделиться книгой: