Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Когда быстрый рост уровня СО 2в атмосфере стал общепризнанным фактом, научное сообщество осознало, насколько важно было получить более глубокое понимание того, как функционирует климат Земли в общепланетарном масштабе. Это была колоссальная по своей сложности задача, поэтому ученые, работавшие в этой области, начали с самого простого. Они создали климатические модели – наборы уравнений, описывающие основные элементы и механизмы глобальной климатической системы [339] Paul Edwards, «History of Climate Modeling,» WIREs Climate Change 2 (2011): 128–139. . Затем использовали их, чтобы поэкспериментировать с численной климатической системой: варьируя те или иные переменные, такие как количество СО 2в атмосфере или интенсивность солнечного излучения, ученые смотрели, как это отразится на всей системе. Поскольку модели были глобальными, изменение одной существенной составляющей (такой, как количество углекислого газа) давало глобальный результат – глобальную температуру поверхности [340] Sam Randalls, «History of the 2 Degree Climate Target,» WIREs Climate Change 1 (2010): 598–605. . Другими словами, эти модели позволяли свести всю головокружительную сложность планеты фактически к одному числу, понятному даже ребенку. И они также предполагали существование того, что можно было назвать глобальным климатом. Во многих отношениях это было фикцией, порожденной усредненными значениями. Средней мировой температуры не существовало – и не могло существовать – ни в одной точке планеты. Это был воображаемый инструмент, полезное упрощение, позволявшее охватить всю Землю одним взглядом и, несмотря на сложность мировой климатической системы, получить представление о ее функционировании.

Чтобы проверить эти ранние модели, их создателям требовалось сравнить их с реальными данными о мировых температурах. Эта потребность побудила климатологов, в том числе из Подразделения по исследованию климата Университета Восточной Англии, впервые начать расчет средних мировых температур на основе данных, собираемых примерно с 1850 г., когда появились первые надежные измерительные приборы [341] Paul Edwards, A Vast Machine: Computer Models, Climate Data, and the Politics of Global Warming (Cambridge, MA: MIT Press, 2010), 287–322. . Но если глобальные климатические модели были основаны на относительно простых уравнениях и ограниченном количестве точек данных, то простых способов рассчитать среднюю мировую температуру не существовало. Для этого требовалось взять как можно больше измерений, сделанных в разных местах по всей планете, и объединить их таким образом, чтобы учесть все локальные вариации и пробелы в охвате, которые могли исказить результат. Начиная с 1938 г. такие исследователи, как Г. С. Каллендар, Михаил Будыко и Дж. Мюррей Митчелл-мл., составляли так называемые индексы температур. Но эти средние значения были основаны на данных только по Северному полушарию. Прошли годы, прежде чем в расчеты были включены данные по океанам, и десятилетия, прежде чем в них были учтены наблюдения из отдаленных полярных регионов [342] Mike Hulme, «Problems with Making and Governing Global Kinds of Knowledge,» Global Environmental Change 20, no. 4 (2010): 558–564. .

Концепция средней мировой температуры изменила смысл того, что значит изучать климат. Конечно, это привело к концу климатологии, которую практиковали наследники гумбольдтовского географического подхода, такие как Кёппен, Ханн и Гильдебрандсон. Например, основатель вышеупомянутого Подразделения по исследованию климата Хьюберт Лемб оставался авторитетной фигурой в мире климатологии [343] Janet MartinNielsen, «Ways of Knowing Climate: Hubert H. Lamb and Climate Research in the UK,» WIREs Climate Change 6, no. 5 (2015): 465–477. . Тем не менее глобальные температурные индексы, которые начало рассчитывать его Подразделение, способствовали становлению нового подхода к изучению климата. Этот подход постепенно отодвигал на задний план географически ориентированный тип климатологии, отстаиваемый Лембом. Как только планета превратилась в машину, генерирующую средние температуры, локальные и даже региональные вариации стали если не малосущественными, то второстепенными для целей, стоявших перед разработчиками моделей глобального климата. Так произошло рождение новой науки о климате – отличной от климатологии, – которая изучала не стабильные климатические зоны, а прошлое и будущее климата, а также механизмы, лежащие в основе климатических изменений глобального масштаба [344] В книге употребляется два разных термина: climatology – «климатология» как классическая наука об устойчивых погодных режимах в определенных местах планеты; и science of climate – (новая) «наука о климате», которая изучает глобальную климатическую систему и глобальные изменения климата. В русском языке то и другое называется климатологией, но здесь автор подчеркивает это различие, поэтому science of climate и climate science переводятся как «наука о климате». – Прим. пер. .

Для ученых, изучавших влияние углекислого газа, новое неясное будущее делало историю Земли еще более ценным источником знаний. Прошлое планеты могло скрывать в себе ключ к пониманию того, как высвобождаемый в результате человеческой деятельности углерод способен изменить земной климат. Только понимая естественную изменчивость климатических условий в прошлом – когда Земля нагревалась, когда охлаждалась и почему, – можно было надеяться предсказать, как они могут меняться в будущем. Именно о такой возможности прогнозировать мечтали метеорологи в XIX в. После Второй мировой войны казалось, что климатическая наука стоит на пороге того, чтобы предсказывать не только погоду, но и сам климат. Однако в те же десятилетия исследования небольшой группы ученых показали, что климат вовсе не такой устойчивый феномен, как считалось ранее, и уже чутко реагирует на изменения, спровоцированные человеком. С этого момента стремление предсказать будущий климат всегда было тесно переплетено с новым осознанием того, насколько он изменчив и как сильно вмешательство людей способно пошатнуть эту и без того неустойчивую систему [345] Более подробно о культурной истории прогнозирования погоды в Америке см.: Jamie Pietruska , Looking Forward: Prediction and Uncertainty in Modern America (Chicago: University of Chicago Press, 2017). .

Пока наука о климате претерпевала все эти трансформации, Вилли Дансгор получил наконец доступ к заветному ледяному керну, добытому американскими военными в Кэмп-Сенчури в Гренландии. С огромным трудом и затратами извлеченный из гренландского ледяного панциря керн был распилен на двухметровые отрезки и в условиях строжайшей секретности переправлен в Нью-Гэмпшир в Научно-инженерную лабораторию холодных регионов Армии США. Вскоре после этого, в 1967 г., туда прибыл датский коллега Дансгора и взял 86 образцов льда по всей длине керна, которые немедленно доставил в Данию для проведения масс-спектрального анализа. Наконец-то у Дансгора появилась возможность испытать в действии изотопную «машину времени», о которой он мечтал.