Сама Антарктическая «озоновая дыра» существует не круглогодично. Она появляется в конце зимы — начале весны (август-сентябрь) и проявляется в заметном снижении средней концентрации озона внутри обширной географической области. Причины, по которой озоновая дыра образуется в Антарктике, связаны с особенностями местного климата. Низкие температуры антарктической зимы приводят к образованию полярного вихря. Воздух внутри этого вихря движется в основном по замкнутым траекториям вокруг Южного полюса и слабо перемешивается с воздухом других широт. В это время полярная область не освещается Солнцем, и в отсутствие ультрафиолетового облучения озон не образуется, а, накопленный до этого, разрушается (как в результате взаимодействий с другими веществами и частицами, так и самопроизвольно, поскольку молекулы озона нестабильны). С приходом полярного дня количество озона постепенно увеличивается и снова выходит к нормальному уровню.
В принципе можно считать, что проблема озонового слоя XX столетия решена — его восстановление уже началось. Но теперь есть другие опасения: в XXI веке из-за роста парникового эффекта восстановленный озоновый слой может стать толще, чем он был до начала своего истощения. Предварительные оценки показывают, что при бесконтрольном выбросе в атмосферу таких парниковых газов, как СО2, метан, закись азота и др., которые нагревают тропосферу и охлаждают стратосферу, это вполне вероятное событие. В этом случае уровень УФ-излучения по сравнению с привычной нормой уменьшится
Химический состав полярных ячеек, особенно четко выраженной антарктической ячейки, приводит к истощению озона в стратосфере и образованию озоновых дыр. Азотная кислота в полярных перламутровых облаках реагирует с фреонами и некоторыми другими соединениями с образованием ионов хлора и брома, которые катализируют фотохимическое разрушение озона. Подобные облака эффективно формируются лишь при условии температур до −80 °C, которые редко достигаются в Арктике, что объясняет меньшие масштабы истощения озона в этой зоне. Концентрации хлора растут зимой, из-за чего минимальные концентрации озона достигаются весной, когда в полярные районы возвращается солнечный свет.
Александр Марков: В научной среде, где я вырос (в основном это ПИН РАН), большинство считало, что страхи вокруг глобального потепления сильно преувеличены. У нас скорее был консенсус, что это всё ерунда. Немало ученых, сомневающихся или в самом глобальном потеплении, или в его антропогенности, или в катастрофичности последствий. Среди них академик Израэль, который был одним из самых уважаемых и авторитетных климатологов страны. Так что не удивительно, что у нас в стране было скорее принято не верить во всё это. Для палеонтологов, знающих, как менялся климат в прошлом, это тем более естественная реакция. Мы-то знаем, что для земной биосферы теплые эры — чего уж там — в целом благоприятнее, чем ледниковые. Мы сейчас живем в ледниковую, которая началась с гибели Антарктиды — живого зеленого материка, покрывшегося многокилометровым льдом в эоцене — олигоцене, и усугубилась 2,5 млн лет назад, когда начались периодические сильнейшие оледенения еще и в Северном полушарии (сейчас их цикличность около 100 000 лет). В общем, палеонтолога вы наступлением Теплой эры вряд ли испугаете
Ирина Делюсина: Именно то, что происходит сейчас, это abrupt climate change. Резкие кратковременные изменения, происходящие беспорядочно и хаотично. Хотя и поддающиеся пониманию. Потепление на фоне природного тренда на похолодание. Обратный вектор в естественном тренде. Именно с этим человечество может не справиться, особенно при таком яростном сопротивлении. Кстати, 100 000 тыс. лет перешли на 40 000, примерно миллион лет назад. В любом случае даже эти периодические орбитальные изменения — квазипериодические, с точностью даже до тысячи лет их не подсчитать.
И. Д.: Знаете, меня вообще вся эта история с современным климатом стала интересовать, когда я начала заниматься H1, Heinrich event, последний из них привел к драматическому таянию айсбергов и в конечном счете заглушил термохалинную циркуляцию, вслед за чем последовало сильное и резкое похолодание, знаменитый поздний дриас (около 12 тыс. лет назад). Тогда я подумала, что сейчас происходит что-то похожее, но причиной (как в случае с вашими мамонтами) может быть антропогенное влияние. Существенной разницей (тогда и теперь) могут быть как исходные условия, так и причины. Но их объединяет короткое и драматическое изменение климата, которое никак не погубит большую планету, но совершенно не нужны недолго живущему человеку. Подсчеты триллионов тонн углекислого газа — хорошее и нужное дело, но, согласитесь, при абсолютно разных исходных данных эти тонны ведут себя по-разному. Сейчас ключевой вопрос — понять, действительно ли океан способен принять весь экстрауглерод, как тут все говорят про «океанический буфер». Если считать гигатоннами, то карбонатов кальция в океане должно хватать, чтобы переварить весь добавочный СО2, полученный от сжигания нефти и газа. Но сомнения в этом были уже в начале 1980-х. Оказалось, что теплеющий на поверхности океан замедляет uptake (как по-русски?) углекислого газа, и он остается в атмосфере. Кроме того, тающая мерзлота добавляет СО2 и метан, в общем, баланс нарушен. Дело в балансе. И в рассматриваемой временной шкале.
...
И вообще, я не зеленая, еще и противница любого инжиниринга, я говорю, что все факты показывают, что нынешнее потепление вызвано антропогенным фактором, идет против естественного тренда. Аналогов не было: все потепления в прошлом начинались с роста температур и за ним следовал рост углекислого газа. Сейчас произошло наоборот. Когда потепления были локальными, только в Северном полушарии, Антарктида стояла ледяной горой. Сейчас и она начала таять. Уровень моря последние восемь тысяч лет повышался медленно и поступательно, практически незаметно. Сейчас повышается стремительно. Ну а что с этим делать, это уже не моя область.
А. М.: Кстати, не надо меня записывать в «климатоотрицатели». Климат в последние десятилетия действительно стал быстро меняться, и действительно во многом из-за человеческой деятельности, и это действительно грозит большими неприятностями в ближайшие десятки — сотни лет. Да, в долгосрочной перспективе в геологических масштабах времени и для биосферы, и для цивилизации переход из ледниковой эры в теплую, с равномерным климатом, с зеленой Антарктидой и Гренландией, скорее всего, был бы благом. Но мы слишком глупы и слабы, чтобы планировать и оценивать что-то в таких масштабах, тем более влиять на подобные долгосрочные тренды. Мы явно не доросли до проектов такого масштабного терраформирования. Мы пока можем думать только о том, что у нас под носом, и планировать от силы до конца столетия. Мы видим, что климат вдруг стал быстро меняться, и что это во многом из-за парниковых газов, и что происходящие перемены сулят скорые неприятности — и это всё достаточно убедительно обосновано. И поскольку далекие перспективы за пределами досягаемости, то лучше сейчас уж постараться уменьшить выброс парниковых газов. Какой бы смешной с высоты птичьего полета ни казалась эта попытка законсервировать и продлить навеки очередное мимолетное межледниковье, разделяющее два великих оледенения. Ведь на самом деле это вовсе не про «навеки». Это всего лишь про ближайшие десятки — сотни лет. А там, глядишь, если научный прогресс сумеет продолжиться (что, кстати, является отдельным очень интересным вопросом), то наши возможности и кругозор, может быть, расширятся, вот тогда и будем думать, так ли уж нам нужна эта обледенелая Антарктида и прочая вечная мерзлота [2].
Могу дать только ссылку на старую статью в Scientifc American о масштабах поддержки усердия отрицателей со стороны «темных» доноров, чьи деньги не могут быть отслежены обычным порядком [12]. Только в период с 2003 по 2010 год 558 млн долларов было вложено в поддержку организаций, профессионально отрицающих глобальное потепление. Официально компания ExxonMobil вложила в них около 30 миллионов [13], а братья Кох (Koch Industries, Inc.) — 60 миллионов [14]. Но это только малая часть в общей сумме «темных» инвестиций в отрицателей. В 2008 году официальные деньги исчезли с радаров, а финансирование растет.
...Вся драма «Климатгейта» исследована и опровергнута. Но приведенный фрагмент заслуживает особого внимания: он показывает, как отрицатели работают с фактами.
Кит Бриффа (Keith Briffa) — ученый-дендрохронолог, чьи данные о плотности годичных древесных колец использовались в знаменитой кривой Манна и Джонса «Хоккейная клюшка». На тот момент уже было известно, что плотность перестала соответствовать толщине колец и отвечать температурным значениям примерно с 1950 года, — явление, получившее название divergence problem. Это знал и Бриффа, и многие другие. Следовало найти объяснение феномену, ввести поправку. Можете почитать работу Бриффы 2013 года об изучении древесных колец деревьев Ямала и Полярного Урала, где он рутинно применяет эти поправки [16]. Как пишет Бриффа в резюме, в результате новых исследований установлено, что только короткий период в 40 лет около 250 года н. э. сопоставим с теплом XX века. Предыдущие реконструкции преувеличивали потепление Средневековья — тогдашний климатический оптимум [17], а новейшее потепление на Ямале беспрецедентно.
Миф
«…В XX в. температура росла с 1900 по 1940 гг., падала с 1940-х по 1970-е (тогда нас даже пугали Глобальным похолоданием) и начала расти с 1970-х.
Вам говорят, что температура росла весь XX век и к концу выросла почти на градус? Это ложь. Температура колебалась вместе с активностью солнца. График активности солнца и средней температуры по Земле начал расходиться только в начале 1990-х» [3].
Разъяснение
Это отлично разъяснено у Гулёва [2]. Лишь добавлю: если подсчитать количество опубликованных работ, которые предлагали сценарий похолодания в 1940-1970-х годах, увидите, что их значительно меньше, чем кажется. Большинство рецензируемых научных публикаций предсказывали потепление за счет увеличения уровня СО2 [20]. Тема похолодания очень хорошо шла у фантастов в Голливуде, они и пугали. И вообще, изменение активности Солнца, хорошо видное физикам, отдельно от других факторов температуру Земли повышает очень незначительно ([21] и ссылки далее), что было замечено еще Миланковичем.
К разъяснениям С. Гулёва стоит добавить, что в последние годы в исследованиях влияния солнечной активности на изменение климата Земли достигнут огромный прогресс. Когда незначительная роль солнечной активности стала широко обсуждаться в контексте глобального потепления [22], в ответ на запрос научного сообщества в 2011 году была создана международная исследовательская программа TOSCA [23]. Участники проекта — физики, геофизики, специалисты по магнитосфере и климатологи — поставили целью рассмотреть проблему в целом, а не фокусироваться на измерении солнечной радиации. Результаты работ опубликованы в справочнике [24]. В анонсе авторы сообщают: ни данные, ни модели, ни исследования возможных механизмов влияния колебаний солнечной активности на климат Земли не показывают никакой связи с глобальным потеплением, наблюдающимся с 1950 года. Кроме того, по результатам этих работ корректировки по солнечной активности были введены в модели, используемые в отчетах IPСC [25], о чем, в свою очередь, написал Гулёв.
Посмотрите также на наглядные анимации (третья — про Солнце [26]) и почитайте объяснение [27].
Теологи Глобального потепления пугают человечество тем же, чем Иоанн Богослов: засухами, потопами, водами, обратившимся в кровь и саранчой с золотыми венцами.
Второй — она строится ровно на том же принципе недоверия к бизнесу, что и коммунизм. Учение Глобального потепления совершенно не случайно родилось сразу после краха Глобального коммунизма. Левые всего мира больше не могли рассказывать о том, что Проклятые Капиталисты Отнимают Прибавочную Стоимость, и они стали рассказывать что Проклятые Капиталисты Уничтожают Окружающую Среду.
Просьба прокомментировать статью Юлии Латыниной о климате в «Новой газете» застала меня врасплох, поскольку я никогда не пытался комментировать непрофессиональные мнения о физических механизмах формирования климата и погоды. Чтение самой статьи произвело удручающее впечатление безграмотностью и необоснованностью аргументов, а также самоуверенностью и оголтелостью.
Статья очень плохо структурирована, автор перескакивает с одного аргумента на другой, часто повторяется, поэтому комментировать действительно трудно. Однако попробую.
Диагностика наблюдаемых изменений началась в конце XIX века благодаря Владимиру Кеппену, затем в 1930-х годах Гай Стюарт Каллендар связал наблюдаемые изменения с концентрациями CO2. Физическое описание отклика температуры на различные факторы представлено в конце 1960-х годов независимо друг от друга Будыко и Селлерсом. Предложенная ими простая модель была позднее использована для анализа обнаруженного в 1970-х годах (и опубликованного в ведущих научных журналах) роста приземной температуры.
Тезис 2: В отчетах IPCC отсутствует анализ причин, от которых зависит климат. Роль солнечной активности не учтена.
Опять глупость. В каждом отчете присутствуют, как правило, две главы, только этому и посвященные. Обычно одна глава посвящена собственно анализу этих причин, а другая — их проявлениям в моделях климата. Вот ссылки на эти главы в 4-м отчете — раз и два, и в 5-м докладе — тут.
В этих главах детально рассматривается роль всех факторов, включая и солнечную активность. Более того, в каждом отчете имеется отдельная глава, посвященная палеоклиматическим реконструкциям и изменениям климата на масштабах тысячелетий и более. IPCC занимается изменениями климата за последние два века и его прогнозами на грядущие два века.
На этом масштабе времени роль солнечной активности невелика.
Отдельно скажу про 30-летний солнечный цикл и связь с ним потепления в первой половине XX века, на который ссылается Латынина. Циклы солнечной активности (например, 11-летний) меняют солнечную постоянную на верхней границе атмосферы в пределах 1–1,5 Вт/м2. Хотя это и не маленькие величины, их влияние на климатические изменения минимальны, поскольку слишком коротко время интегрирования сигнала. Более длительные межвековые изменения, безусловно, могут оказывать влияние, как и орбитальные сигналы, о чем я скажу ниже. 30-летний цикл солнечной активности выделяется крайне неустойчиво.
Солнечная активность по самым оптимистичным оценкам может объяснить не более 10% потепления с 1890 по 2006 год, при этом она отвечает лишь за 1,5% сигнала в период 1955–2006 годов. Есть десятки публикаций как климатологов, так и астрофизиков на эту тему, например одна из многих — здесь.
Это от непонимания проблемы, понимания нет и у многих ученых, работающих в областях, смежных с физикой климата. Действительно, климат Земли подвержен долгопериодичным изменениям за счет изменений орбиты, расстояния от Земли до Солнца, прецессии вращения и ряда других факторов. Все это обобщено в теории циклов Миланковича. Но это происходит на масштабах времени от десятков до сотен тысяч лет, и на таких масштабах действительно эти факторы главные, с этим связаны, например, крупные оледенения.
Однако эти факторы ничтожно малы на масштабах даже первых столетий, не говоря уже о десятилетиях.
Когда говорят, что через столько-то десятков тысяч лет наступит сильное похолодание, это не означает, что в течение ближайших 100 лет не может идти потепление. Что касается фазовых соотношений CO2 и температуры, то они также различны на разных масштабах времени.
Физики дают подробную информацию, какие изменения могут произойти, где и почему. Другие специалисты исследуют, как экосистемы изменятся под влиянием изменений климата. Наконец третьи (экономисты, социологи) изучают возможности адаптации общества и экономики к таким изменениям. Это отчеты 2-й и 3-й рабочих групп.
Как неспециалист, я могу говорить, что адаптация — наверное, более правильная стратегия, чем попытки уменьшить эффект климатических изменений. В этом смысле мое отношение, например, к Киотскому протоколу и к Парижскому соглашению скорее скептическое. Есть много неопределенностей в самих сценариях антропогенных выбросов (Retrospective Concentration Pathways), что связано с неопределенностью прогнозов развития экономики. Если вы найдете 100 ученых, которые доказательно объяснят вам, что климат теплеет, лишь несколько (наверное, менее 20) согласятся, что действовать надо так, как написано, скажем, в Парижском соглашении.
Саму теорию изменения климата еще в 1970-е годы разрабатывал в СССР академик Михаил Будыко. Затем академики Юрий Израэль, Георгий Голицын и другие советские ученые продолжили его работы. Эти же люди стояли у истоков создания в 1988 году IPCC.
Поскольку реки Центральной Азии — это источник водоснабжения для сельского хозяйства, поддерживающего существование почти полутора миллиардов человек, даже умеренное сокращение стока приводит к тому, что для миллионов людей пищи начинает не хватать. Расчеты авторов показывают, что исходя из ожидаемого к 2050 году уменьшения площади ледников, численность населения, пропитание которого обеспечивается местным сельским хозяйством, должно сократиться: для бассейна Брахмапутры на 35,5±6,5, Инда — на 26,3±3,0, Янцзы — на 7,4±1,3; Ганга — на 2,4±0,2 миллиона человек. Единственная река, для которой ожидается увеличение стока, — это Хуанхэ, которая в изменившихся условиях климата будет способна прокормить на 3,0±0,6 миллиона человек больше.
В целом же прогноз для обеспечения продовольствием людей, проживающих в бассейнах рек Центральной Азии, неблагоприятный. Около 4,5% населения не сможет быть обеспечено продукцией сельского хозяйства этих регионов.
Начиная с середины 1970-х годов средняя температура приземного воздуха в России повышается со средней скоростью 0,43 градуса Цельсия за 10 лет. Это более чем в 2,5 раза превышает скорость глобального потепления, говорится во Втором оценочном докладе Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации.
Особенно значительные изменения климата наблюдаются в Арктике и субарктической зоне многолетней мерзлоты.
На некоторых метеостанциях на побережье арктических морей России в 1976-2018 годах среднегодовая температура росла на 1 градус за десять лет. С 1980-х годов толщина морского льда в Арктическом бассейне уменьшилась в среднем на 40%.
Тает даже вечная мерзлота.
"За период систематических наблюдений (примерно с середины 1990-х годов) на площадках мониторинга отмечается увеличение средней глубины сезонного протаивания многолетнемерзлых пород на 1-2 см в Западной Сибири и Якутии и на 2-6 см на европейской части России", - говорится в докладе Росгидромета.
После подписания Россией Парижского соглашения аналитик агентства Блумберг Джулиан Ли предположил, что таяние многолетней мерзлоты, занимающей более 60% территории России, угрожает нефтегазовым проектам на российском Севере. И это якобы могло подтолкнуть Россию к ратификации соглашения.
Это не проблема, отвечают в Росгидромете.
Таяние мерзлоты не будет представлять угрозы нефтегазовым проектам, если компании будут своевременно выделять необходимые деньги на техническое обслуживание, считает заведующий отделом "Государственного гидрологического института" Росгидромета Олег Анисимов.
Он отмечает, что точечные объекты - например, инфраструктура самого месторождения - обычно рассчитана на 20-30 лет, а за такой период с ними ничего катастрофического не случится.
Гораздо сложнее ситуация со зданиями, в том числе жилыми домами. Изменения климата привели к уменьшению несущей способности мерзлоты по сравнению с 1970-ми годами на 17%, а в некоторых районах - до 45%, говорится в докладе Росгидромета.
По данным МЧС, в нескольких северных городах деформировано от 20% до 100% зданий.
В 2007 году ученые в США подсчитали, что для поддержания работоспособности инфраструктуры на Аляске в условиях таяния мерзлоты до 2030 года понадобится 3-6 млрд долларов.
"Хотя подобные перспективные оценки для России отсутствуют, можно предположить, что с учетом значительно большего числа инфраструктурных объектов в криолитозоне расходы на их поддержание будут более высокими", - отмечал Росгидромет в докладе о климатических рисках от 2017 года.
Часто в списке выгод от потепления упоминается сельское хозяйство. Якобы благодаря росту температуры повышается климатообусловленная урожайность - то есть урожайность, связанная с ростом влажности и теплообеспеченности сельскохозяйственных культур.
Климатообусловленная урожайность действительно увеличивалась до 2010 года, говорит Сафонов, исследовавший этот вопрос. Но потом, в 2010 и 2012 году, случились сильные засухи, из-за которых были потеряны треть и четверть урожая зерновых соответственно.
"Ущерб от резких паводков и наводнений превышает потенциальный выигрыш от удлинения вегетационного периода. Прогнозы показывают, что во второй половине XXI века на юге страны возможно существенное снижение урожайности сельскохозяйственных культур, обусловленное климатическими факторами", - говорится в научной работе руководителя программы "Климат и энергетика" Всемирного фонда дикой природы Алексея Кокорина.
В декабре того же года стало известно, что Российская академия наук рекомендовала властям не присоединяться к Парижскому соглашению. Такая рекомендация обосновывалась "значительной неопределенностью в оценках изменения климата" и отсутствием "единого мнения в мировом и российском научных сообществах о причинах глобального потепления и способах борьбы с ним".
...
Позиция РАН и руководства страны тала поводом для публичного конфликта. Ведущие климатологи страны написали письмо руководству РАН, в котором спросили, как была сформирована позиция академии по вопросу о глобальном потеплении, и почему не было учтено их мнение.
"Не переоценивая своих научных заслуг, мы все же считаем, что хотя бы часть из нас заслуживает того, чтобы быть привлеченной к выработке позиции РАН по вопросам климатических изменений. Если же РАН сама не была привлечена к этому процессу, то это еще более печально, поскольку ставит вопрос о выполнении РАН ее экспертных функций".
изменения, происходящие даже в масштабах нашей страны - в Краснодарском крае и на Ямале, - сильно отличаются.
Напомню, что две трети территории РФ находятся в зоне вечной мерзлоты. Глобальное потепление - только одно из явлений, на которое сейчас публично обращают внимание. Одновременно происходят и другие трансформации: в частности, меняется режим осадков, режим циркуляции - воздуха в атмосфере и вод в океане. Все это приводит к изменению погоды.
Но если говорить именно о глобальном потеплении - наша страна теплеет примерно в 2,5 раза быстрее, чем в среднем этот процесс идет на планете. А если говорить об Арктике - то в 3,5 раза.
Посмотрите на карту мира: вода занимает 71 процент поверхности нашей планеты, а суша - 29 процентов. А мы живем в единственном поясе, в котором площадь суши значительно превосходит площадь водной поверхности. Океан - огромный аккумулятор тепла, поэтому в известной степени он может нивелировать влияние изменяющихся условий. У суши теплоемкость совершенно другая, да к тому же сказывается рельеф.
Климатолог также не исключил, что всплески холода и тепла в нашей стране могут становиться более резкими. И еще ученые пояснили, что климатология дает не прогноз, а своего рода тренд на десятилетия - что будет происходить. Но что будет точно происходить в 2020 году - предсказать практически невозможно.