Нынешняя зима в Беларуси — признак глобального потепления?

Наивные вопросы климатологам.

Глобальное изменение климата — одна из важнейших тем современности. Но несмотря на многочисленные исследования, некоторые люди все еще верят во «всемирный заговор» и придерживаются убеждения, будто утверждение о влиянии человечества на изменение температуры на Земле — всего лишь средство самопиара климатологов. Чтобы развеять эти заблуждения, tut.by побеседовал со специалистами по изменению климата и получил ответы на простые вопросы.

Климат действительно меняется? Чем это доказано?

К сожалению, да, климат меняется, и довольно быстро. Как рассказала начальник отдела изучения изменений климата службы методического обеспечения гидрометеорологических наблюдений, изучения изменений климата и фонда данных Белгидромета Наталья Клевец, согласно заявлению Всемирной метеорологической организации (ВМО) 2019 год стал вторым самым теплым годом в истории метеонаблюдений после 2016 года. Среднегодовая температура повысилась в мире примерно на 1,1°C по сравнению с доиндустриальным периодом.

Кроме того, последний год и десятилетие охарактеризовались отступлением льдов, рекордно высоким уровнем моря, повышением температуры и уровня закисления океана и экстремальными явлениями погоды.

Сегодня в мире свыше 10 тысяч наземных метеорологических станций (с персоналом и автоматических), 1000 аэрологических станций, 7000 судов, 100 заякоренных и 1000 дрейфующих буев, сотни метеорологических радиолокаторов и 3000 специальным образом оборудованных коммерческих самолетов, которые ежедневно производят замеры по основным параметрам атмосферы, суши и поверхности океана. Также проводятся наблюдения с помощью искусственных спутников земли.

Вся полученная ими информация обобщается и передается в мировые исследовательские центры, и на основании анализа полученных массивов данных делаются выводы о состоянии климатической системы.

Почему считается, что в нынешнем потеплении главенствующую роль играет именно человеческая деятельность?

За ответом журналисты обратились к трем климатологам, и все трое дали примерно один и тот же ответ.

Во-первых, у ученых есть данные по ежегодным изменениям антропогенных эмиссий СО2, которые связаны со сжиганием ископаемого топлива.

— В 2018 году концентрации парниковых газов достигли новых максимумов: глобальные усредненные молярные доли двуокиси углерода составили 407,8 плюс-минус 0,1 части на миллион, метана — 1869 плюс-минус 2 части на миллиард и закиси азота — 331,1 плюс-минус 0,1 части на миллиард. Эти значения составляют соответственно 147%, 259% и 123% от доиндустриальных уровней 1750 года, — комментирует Наталья Клевец. — Информация по 2019 году будет обобщена позже, но данные мониторинга парниковых газов в мире показывают, что их уровень продолжает расти. Эти факторы указывают на непосредственную связь выбросов парниковых газов и современного изменения климата.

Во-вторых, установлено, что с течением времени изменилось соотношение изотопов 12С, 13С и 14С в углекислом газе.

— Растения в процессе фотосинтеза «предпочитают» улавливать «легкий» углекислый газ, который содержит 12С, поэтому в деревьях большее соотношение этого изотопа, чем в других оболочках, — поясняет российский климатолог Александр Чернокульский, старший научный сотрудник Института физики атмосферы имени Обухова РАН. — Вот почему в ископаемом топливе, таком как нефть, уголь, газ, больше доля 12С, чем 13С и особенно 14С, чье время полураспада составляет всего лишь 5700 лет.

Но сегодня мы наблюдаем, что вместе с ростом концентрации СО2 в атмосфере уменьшается доля 13С, а увеличивается доля 12С. Это прямое свидетельство того, что углекислый газ накапливается в атмосфере именно вследствие сжигания ископаемого топлива.

В-третьих, верхние слои всех океанов греются, причем одновременно.

— То есть это не просто переток тепла из Тихого океана в Атлантический и обратно, а увеличение тепла, что доказано экспериментально, — говорит руководитель климатической программы Всемирного фонда дикой природы (WWF) России Алексей Кокорин, который был удостоен в 2007-м Нобелевской премии мира в составе Межправительственной группы экспертов по изменению климата. — Это и есть глобальное потепление, поскольку по энергетике именно теплосодержание океана составляет львиную долю всего и вся — 90%.

— В 2019 году содержание тепла в океане в верхних 700 метров (по данным регулярных измерений с 1950-х годов) и в верхних 2000 метров (по данным регулярных измерений с 2005 года) продолжало расти до рекордных или почти рекордных уровней, причем средний показатель за 2019 год до сих пор превышал предыдущие рекордные уровни, установленные в 2018 году, — говорит Наталья Клевец.

Что такое «парниковый эффект»? Земля как будто под пленкой?

Термин «парниковый эффект» появился еще в начале 20 века благодаря шведскому метеорологу Нильсу Экхольму, но, по сути, это словосочетание не вполне удачно описывает реальность, так как пленка парника как бы задерживает тепло, а здесь механизм иной.

— Если говорить простыми словами, то парниковый эффект воздействует на электромагнитное излучение Земли, — поясняет Александр Чернокульский. — Атмосфера практически прозрачна для коротковолнового излучения от Солнца, но задерживает часть длинноволнового излучения (радиации) от поверхности Земли. В итоге часть атмосферы — тропосфера — как бы переизлучает эту радиацию обратно к Земле и в космос.

Если бы у Земли не было атмосферы, то глобальная температура на планете исходя из радиационного равновесия (с учетом расстояния до Солнца и исходящей от него энергии) была бы минус 18 градусов. Но сейчас она равна плюс 15, то есть больше на 33 градуса. Это благодаря тому, что часть излучения от Земли поглощается и переотражается некоторыми газами в атмосфере.

Основным парниковым газом (вклад в парниковый эффект порядка 70%) является водяной пар, на втором месте (вклад около 20−25%) — CO2. И из-за повышения концентрации углекислого газа в атмосфере на Земле как раз и растет глобальная температура.

Что плохого в глобальном потеплении? Людям нравится теплая зима

Как справедливо замечает Александр Чернокульский, возможно, для Беларуси это и будет плюсом. Но не стоит забывать, что одно из самых опасных последствий глобального изменения климата — это повышение уровня океана, что грозит затоплением городов в береговой зоне.

Плюс не стоит забывать, что увеличение температуры воздуха на условном Ближнем Востоке может быть опасным для здоровья и состояния людей.

Например, ученые Имперского колледжа Лондона, Колумбийского университета и Гарвардского университета пришли к выводу, что повышение средней температуры на два градуса Цельсия из-за глобального потепления может привести к около 2100 дополнительных смертей каждый год в одних только США.

Как ни странно, глобальное потепление и спровоцированное им таяние ледников может привести к похолоданию в некоторых регионах. Так, ученые Университета Гронингена и Утрехтского университета в Нидерландах предсказали, что Северо-Атлантическое течение, которое является северо-восточным продолжением Гольфстрима и переносит теплую воду из Мексиканского залива в Европу, в ближайшие 100 лет с 15-процентной вероятностью изменит свое направление из-за талой воды из Гренландии и чрезмерного количества осадков. Причем даже временное изменение течения способно привести к похолоданию в северно-западной Европе.

Если человечество прямо сейчас прекратит загрязнять атмосферу, это остановит усиление парникового эффекта?

К сожалению, нет. Как поясняет Александр Чернокульский, увеличение концентрации СО2 запустило цепную реакцию, которая связывает, например, атмосферу и биосферу или атмосферу и океан. Чтобы концентрация вернулась к состоянию равновесия хотя бы на 50%, потребуется около 30 лет. Еще на 30% — несколько сотен лет. И на оставшиеся 20% — уже тысячи лет.

— Это не метан, в случае с которым достаточно выключить источник, чтобы за 12 лет он ушел из атмосферы, — говорит климатолог. — Поэтому сейчас гораздо целесообразнее разрабатывать механизмы по принудительному извлечению CO2 из атмосферы.

А что, если нынешнее потепление — это очередная и естественная волна климатических изменений, вроде тех, что уже были в прошлом, например как средневековый климатический оптимум?

На самом деле в случае с историями про выращивание винограда в Англии 11 века и «зеленой Гренландией» речь идет о региональных показателях температур. Пока во время средневекового климатического оптимума в Исландии и Гренландии зеленели деревья, в Китае стояли аномально холодные зимы. Причина в том, что в то время в экваториальных районах Тихого океана доминировала холодная фаза явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья, а в Европе был теплый климат из-за положительной фазы Северо-Атлантического колебания.

Вверху: Римский теплый период, средневековый теплый период, современное потепление. Внизу: холодный период в «темные века», малый ледниковый период. Источник: Raphael Neukom et al. / Nature, 2019

— Так называемый средневековый климатический оптимум или малый ледниковый период вполне объясняются, поскольку сейчас получены, например, и дендрохронологические (по кольцам деревьев) данные, и изучены осадочные породы в тех или иных озерах, и прочее, и прочее, — поясняет Алексей Кокорин. — Так, малый ледниковый период — это солнечный минимум, дополненный океанскими вариациями, приведшими к тому, что в Европе был добавочный холод, а в Китае — добавочное тепло.

Но сейчас идет одновременное потепление всех океанов. Да, по-прежнему и в Южном океане, и Тихом, и Северно-Ледовитом есть места, где не удалось измерить температуру. Но это столь ничтожные площади мирового океана, меньше 10% от площади, что этим можно пренебречь. Вывод все равно однозначен.

Нынешняя непривычно теплая зима в Беларуси — это следствие повышения концентрации парниковых газов в атмосфере либо здесь есть и естественные факторы?

— Естественная изменчивость климата отмечается на протяжении всего периода современных климатических наблюдений. Но главным отличием изменения климата в настоящее время является его высокая интенсивность и скорость, а также проявление изменений в глобальных масштабах, — отмечает Наталья Клевец. — Ранее таких периодов не отмечалось. Региональные изменения температуры воздуха, которые мы, в частности, отмечаем на территории Беларуси, являются следствием глобальных процессов, происходящих на планете.

Согласно заявлению Генерального секретаря ВМО Петтери Тааласа, 2020 год начался с того же, чем закончился год 2019 — с метеорологических и климатических явлений со значительными последствиями. В Австралии 2019 год стал самым жарким и сухим за всю историю наблюдений, создав условия для мощнейших лесных пожаров, которые стали опустошительными для людей и имущества, живой природы, экосистем и окружающей среды.

Таким образом, те явления, которые мы наблюдаем на территории Беларуси, являются отражением общемировых процессов.

Связаны ли «теплая» зима и «холодное» лето, которые наблюдаются у нас последние два года?

Если кратко, то ответ на этот вопрос пока не найден.

— Лето 2019 года было теплым — на 1,2°С выше нормы; июнь был жарким, июль на 1,3°С холоднее обычного, температура августа была близка к норме, — поясняет Наталья Клевец. — Декабрь 2019 и январь 2020 года выдались аномально теплыми.

Похожая ситуация была зимой 2006−2007 годов: декабрь был аномально теплым, первые две декады января тоже, но к концу месяца наступило похолодание, которое продолжилось и в феврале 2007 года. На данный момент таких тенденций у нас не отмечается. Но лето 2006 г., предшествовавшее той зиме, было только на 0,8°С выше нормы с очень теплым июлем.

Связь между «холодным» летом и «теплой» зимой не выявлена.