Николай Ясаманов - Занимательная климатология

Легко напрашивается вывод, что температурный режим на планете в XXI в. может стать таким же, каким он был в отдаленные геологические эпохи. Однако надо признать, что такое представление остается односторонним, так как учитывает изменение углекислого газа только исходя из уровня развития тепловой энергетики, но не учитывает других факторов изменения компонентов климатической системы.

Вместе с тем принципиально важным является вывод о том, что снижение достигнутых высоких уровней концентрации углекислого газа после XXI в. будет происходить довольно медленно и, следовательно, долго будут существовать благоприятные для жизнедеятельности людей климатические условия.

Для воспроизведения достоверной картины изменения углекислого газа в атмосфере необходимо учитывать не только рост тепловой энергетики, но и изменение во времени массы живого вещества, главным образом растительной и животной биоты, на суше и в океане. Ведь биота выступает в роли ведущего регулятора атмосферной углекислоты.

Как известно, частицы аэрозоля в нижней части стратосферы увеличивают отражательную способность, что приводит к снижению средних глобальных температур. При расчетах необходимо учитывать и этот аспект. Вероятность возможного возрастания аэрозоля, несмотря на все увеличивающиеся размеры промышленного производства в будущем, остается довольно небольшой. Это связано с тем, что промышленно развитые страны принимают активные меры по улавливанию и утилизации практически всех примесей, выбрасываемых в атмосферу. Борьба с загрязнением атмосферы усиливается, и в будущем вряд ли можно предполагать возрастание количества антропогенного аэрозоля в атмосфере.

Однако в существующих моделях почти не учитывается возможность крупных извержений вулканов с выбросом в атмосферу не только углекислоты, но и других газов, особенно сернистого. Несмотря на значительные порции углекислого газа, поступающего в атмосферу при извержении вулканов, температура приземной части воздуха повышается не так сильно, как ожидалось. Это обусловлено тем, что вулканическая пыль и пепел вместе с мелкими обломками отражают солнечную радиацию и создают в атмосфере эффект, обратный парниковому и снижающий температуру. Значит, если на Земле в течение ближайших десятилетий вулканическая активность и возрастет, то она, скорее, приведет к снижению средних глобальных температур, а не к их повышению.

Однако при прогнозе климата будущего надо исходить из реально существующих тенденций, вызванных хозяйственной деятельностью человека. Анализ многочисленных материалов по антропогенным факторам, воздействующим на климат, позволил советскому ученому М. И. Будыко еще в начале 70-х годов дать достаточно реалистический прогноз, согласно которому увеличивающаяся концентрация атмосферной углекислоты приведет к повышению средних температур приземной части воздуха к началу XXI в. Этот прогноз в то время был практически единственным, так как многие климатологи считали, что процесс похолодания, начавшийся в 40-е годы нынешнего столетия, будет продолжаться. Время подтвердило правильность прогноза М. И. Будыко. Еще 25 лет назад, как мы знаем, содержание углекислого газа в атмосфере составляло 0,029 %, но за прошедшие годы оно увеличилось на 0,004%. Эта, в свою очередь, привело к возрастанию средних глобальных температур почти на 0,5 °. В основном выросли температуры в высоких широтах, но они почти не изменились в тропических.

Надо признать, что, несмотря на повышение средних глобальных температур в полярных областях, какое-то время будут существовать ледниковые покровы, которые увеличивают отражательную способность. В результате интенсивной вырубки лесных массивов оголится земная поверхность, некоторые районы превратятся в полупустынные и даже в пустынные области. Это тоже будет способствовать повышению отражательной способности земной поверхности. Средняя глобальная температура приземной части воздуха будет увеличиваться неравномерно и на незначительную величину, как считается, учитывая только возрастание концентрации атмосферной углекислоты. По мнению М. И. Будыко, возрастание температур к 2025 г. ожидается примерно на 2,5-3°.

Определенное воздействие на снижение скорости роста температурного режима земной поверхности оказывают площадь гидросферы и главным образом существующая тепловая инерция Мирового океана. Возрастание температуры морских вод по сравнению с воздухом будет задерживаться. Но это будет компенсироваться дальнейшим обогреванием планеты за счет теплоты Мирового океана.

Каким образом распределятся температуры на земном шаре после повышения? Наибольшие изменения температуры приземной части воздуха будут происходить в современных арктическом и субарктическом поясах в зимний и осенний сезон. В Арктике средняя температура воздуха в зимний сезон возрастет почти на 2,5- 3°. Такое потепление в области развития морских арктических льдов приведет к их постепенной деградации. Таяние начнется в периферических частях ледникового щита и медленно будет смещаться в центральные районы. Постепенно толщина льда и площадь ледяного покрова будут уменьшаться.

Исходя из хозяйственной деятельности человечества, развития тепловой энергетики количество атмосферной углекислоты возрастет настолько, что станет примерно таким же, каким оно было в начале плиоценовой эпохи, т. е. примерно около 5 млн. лет назад. Глобальные и региональные реконструкции климата и ландшафтов, основанные на породах - индикаторах климата, по различным ископаемым остаткам растений и животных, по геохимическим особенностям горных пород этого возраста показывают, что на территории Советского Союза севернее 50° северной широты средние температуры в самое холодное время года около 5 млн. лет назад были на 10- 15° выше, а средние годовые температуры на 5-8° выше, чем в современную эпоху. На территории Кавказа и Средней Азии средние январские температуры в то время были на 5-7°, а средние годовые температуры - на 2-3° выше современных.

Каким же представляется распределение температур приземной части воздуха в XXI в.? Нулевая изотерма в первой четверти XXI в. в Европе сместится по сравнению с современной примерно на 10-15° по широте севернее, и температурные условия на северо-западе европейской части Советского Союза в первые десятилетия XXI в. станут примерно такими же, какие существуют ныне в Центральной Франции. Природные условия в Западной Сибири будут напоминать условия в нынешней Польше.

В связи с изменением температурного режима в ближайшие десятилетия должен стать другим и характер водного режима земной поверхности. Глобальное потепление на планете всего на 1° приведет к уменьшению количества осадков в значительной части степной и лесостепной зон умеренного климатического пояса примерно на 10-15 % и к увеличению примерно на такую же величину увлажненной зоны в субтропическом поясе. Причины такого глобального изменения заключаются в существенном изменении атмосферной циркуляции, которая происходит в результате уменьшения разности температур между полюсами и экватором, между океаном и континентами. В период потепления таяние льдов в горах и особенно в полярных областях вызовет повышение уровня Мирового океана. Увеличившаяся площадь зеркала водной поверхности будет оказывать сильное влияние на формирование атмосферных фронтов, облачности, увлажненности и в значительной степени повлияет на рост испаряемости с поверхности морей и океанов.