Александр Чернокульский, старший научный сотрудник Лаборатории теории климата Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН рассказывает о климате.
// renen.ru
Итак, если говорить в терминах доказанности / недоказанности, то факт наличия беспрецедентного для последнего миллиона лет глобального изменения климата безусловно является доказанным. Это не только рост приземной температуры воздуха, но и
рост температуры в толще тропосферы, выхолаживание мезосферы, рост температуры океана (и рост уровня океана), рост накопления тепла в океане, сокращения площади ледников и морских льдов.
Изменение температур тропосферы и стратосферы
Рост концентрации СО2 ведёт к усилению парникового эффекта и
росту температуры в тропосфере и охлаждению верхних слоев атмосферы. Именно это и наблюдается в последние десятилетия: температура у поверхности и в нижней тропосфере повышается, в стратосфере и мезосфере — достаточно сильно уменьшается. Современные численные модели климата при учёте антропогенных эмиссий данные изменения воспроизводят довольно успешно.
А вот если «подавать» в эти модели только естественные причины вариаций климата (энергия от Солнца, вулканические извержения, аэрозоли и т.д.), то современное потепление воспроизвести не удается.
Воспроизведение глобальной температуры с помощью климатических моделей с учетом природных и антропогенных воздействий (сверху) и только природных (снизу).
Поскольку одно из основных качеств учёного – наличие здравого сомнения, бесконечная перепроверка собственных результатов – климатологи никогда полностью не исключают другие возможные причины наблюдаемых климатических изменений.
Но на данный момент с учётом всех наших знаний единственной теорией,
объясняющей совокупность происходящих климатических изменений, является как раз теория антропогенного усиления парникового эффекта.
Основные расхождения находятся в оценке вклада естественных колебаний климата в современное потепление. В первую очередь, связанных с долгопериодной изменчивостью в океане. Здесь идёт определенная дискуссия между «скептиками» и «алармистами». Проблема в том, что наши знания о процессах в климатической системе Земли по-прежнему не полные (они банально ограничены во времени!). Серьезной задачей современной климатологии является уменьшение неопределенности оценки чувствительности климатической системы Земли к удвоению концентрации углекислого газа (упрощенно, это величина, на которую вырастет глобальная температура воздуха при удвоении концентрации углекислого газа в атмосфере): до сих пор разброс этой оценки достаточно велик, от 2 до 4,5 градусов.
Разброс связан с разным учётом обратных связей, в том числе, обусловленных облаками (о роли облаков в климате можно почитать здесь).
...
Наиболее распространённые ошибки [критиков-"скептиков"] следующие:
часто говорят о том, что нас ждет не глобальное потепление, а глобальное похолодание. Действительно, согласно теории циклов Миланковича в будущем ожидается изменение параметров орбиты, которое в прошлом приводило к переходу к ледниковым периодам (меняются угол наклона земной оси и эксцентриситет орбиты, в результате, меньше тепла поступает в Северное полушарие). Но есть одно «но»: «в будущем» в данном случае — это в ближайшие 2-3 тысячи лет, а не завтра (и даже не в конце 21 века), так что говорить о глобальном похолодании конечно можно, но с таким же успехом можно рассуждать и о «скорой» смерти Солнца (которая произойдет через 5 млрд лет). Это просто другие временные масштабы.
нередко слышу такую фразу, что, мол «как мы такие маленькие можем влиять на огромную планету»? Оформленная в более научные слова эту позицию можно свести к следующему: «антропогенные потоки СО2 крайне малы по сравнению с естественными (и вообще, главный парниковый газ – водяной пар!)». Всё так, действительно, антропогенные потоки малы по сравнению с естественными: эмиссии углерода в последние годы составляют около 10 ГтС/год, в том время как потоки между атмосферой и океаном, например, оцениваются около 90 ГтС/год (в каждую сторону), а между атмосферной и биотой/почвой – около 120 ГтС/год). Однако, не всё так просто, необходимо учитывать следующие моменты: потоки углерода между разными компонентами климатической системы (например, между атмосферой и биотой, между атмосферой и океаном) находятся в балансе, который установился за долгие годы равновесного климата. А вот небольшая добавка от людей ничем не уравновешивается (на самом деле климатическая система пытается демпфировать эту прибавку, поток из атмосферы в биоту/почву и в океан сейчас несколько выше, чем обратный – но этого не хватает). Недаром концентрация того же СО2 в атмосфере растёт и растёт (как мы видели выше уже превышает 400 частиц на миллион, хотя в 18 веке ещё была около 280 частиц на миллион). Что касается водяного пара, действительно, он – основной парниковый газ. Но и парниковый эффект антропогенная деятельность не создает, а только усиливает (это надо понимать!). Если бы не было атмосферы, то глобальная температура на планете Земля была бы около –18 ºС, однако она сейчас почти +15 ºС. То есть парниковый эффект – 33 градуса, и лишь около 1 градуса – за счёт антропогенного усиления.
слепое отрицание антропогенного влияния ведет к необходимости объяснения происходящих климатических изменений. Это в буквальном смысле попытка спрятать слона в шкафу. Ничем не уравновешенные эмиссии есть, рост концентрации есть, но для «отрицателей» это не имеет значения. Причины потепления ими ищутся в естественных причинах: это и скорость вращения планеты, и галактические лучи, и изменение солнечной активности, и суперпозиция нескольких циклических процессов в океане и т.д. Проблема в том, что обнаруживаемые корреляционные связи не проходят проверку временем или другими данными (как, например, было с космическими лучами). Изменения солнечной активности (которые в общем-то никакого долгопериодного тренда не испытывают) никак не объясняют, например, резкое похолодание мезосферы. Циклические процессы в океане никак не могут объяснить столь бурный рост СО2 и так далее…
оперирование отдельными примерами, вырванными из общего контекста климатических изменений. Например, рост площади морских льдов вокруг Антарктики, рост массы льдов в Восточной Антарктиде (или некоторых горных ледников). По факту, эти тренды (которые противоположны остальным изменениям, которые происходят в криосфере) никак не могут быть доказательством отсутствия потепления: напротив, являются следствием! Связаны они с изменением динамических процессов и ростом осадков, который на данный момент превышает эффект роста температуры в данных регионах. Баланс здесь очень тонкий и может измениться в любой момент: например, в прошлом году площадь морские льдов вокруг Антарктики (которая до этого действительно росла в течение 40 лет) резко сократилась (до абсолютного минимума за эпоху спутниковых наблюдений). Единичные примеры, а тем более, личный опыт (мол, «я никакого потепления не ощущаю») никак не может быть доказательством чего-либо. Надо смотреть на всю картину в целом. Это относится и к единичным похолоданиям. Например, после холодного лета 2017 года не раз слышал от москвичей фразу «ну и где это потепление?» (или твит того же Трампа по поводу холодов на северо-востоке США в начале года). Опять же: локальные похолодания никак не противоречат глобальному потеплению.
...
В чем специфика изменений климата в наше время (в сравнении с предшествующими колебаниями)?
Основная особенность современных изменений климата – их скорость. В данный момент не наблюдается мощных извержений вулканов, не меняются резко параметры орбиты, Солнце светит на том же уровне, однако в климатической системе происходят резкие изменения. Это и скорость роста парниковых газов, и скорость роста температуры (достаточно известная «клюшка Манна»).
Часто приходится слышать о том, что климат Земли регулярно менялся — были теплые периоды и холодные. Всё так, да. Но за каждым изменением стояли определенные причины (для последнего миллиона лет эти причины как правило связаны с изменениями параметров орбиты Земли), при этом изменения температуры происходили с гораздо меньшей скоростью. И по температуре, и по содержанию парниковых газов мы уже давно вышли и за межледниковый максимум, и за температуру средневекового оптимума (на который любят ссылаться, говоря о пшенице в Исландии и винограде в Англии).
Рассуждения на тему того, что на Земле миллионы лет назад климат был на 10 градусов теплее, вообще не состоятельны: тогда был совершенно другой состав атмосферы, другая светимость Солнца, другие параметры орбиты.