Женева, 1 апреля 2020 года — Всемирная метеорологическая организация (ВМО) обеспокоена воздействием пандемии COVID-19 на количество и качество наблюдений и прогнозов, а также мониторинга атмосферы и климата.
Глобальная система наблюдений ВМО служит основой для всех видов метеорологического и климатического обслуживания и продукции, предоставляемых 193 государствами и территориями — членами ВМО своим гражданам. Она обеспечивает наблюдение за состоянием атмосферы и поверхности океана с помощью наземных, морских и спутниковых приборов. Полученные данные используются для подготовки анализов погоды, прогнозов, рекомендаций и оповещений.
«Национальные метеорологические и гидрологические службы продолжают выполнять свои основные функции круглосуточно и без выходных, несмотря на серьезные трудности, вызванные пандемией коронавирусной инфекции», — заявил Генеральный секретарь ВМО Петтери Таалас. «Мы высоко ценим их преданность делу защиты людей и имущества, однако принимаем во внимание все большие ограничения в части потенциала и ресурсов», — сказал он.
«Проблема воздействия изменения климата и растущего числа связанных с погодой стихийных бедствий по-прежнему актуальна. Пандемия COVID-19 создает дополнительные трудности и может усугубить риски, связанные с многими опасными явлениями, на страновом уровне. Поэтому важно, чтобы правительства обратили внимание на возможности раннего оповещения и наблюдения за погодой на национальном уровне, несмотря на кризисную ситуацию, вызванную пандемией COVID-19», — сказал г‑н Таалас.
Многие компоненты системы наблюдения, например спутниковые, а также многие наземные сети наблюдения частично или полностью автоматизированы. Поэтому ожидается, что они будут продолжать функционировать без существенного уменьшения мощностей в течение нескольких недель, а в некоторых случаях даже дольше. Однако если пандемия продлится дольше нескольких недель, то отсутствие ремонта, технического обслуживания, поставок и перестановки оборудования станет основанием для беспокойства.
Некоторые компоненты системы наблюдения уже подверглись воздействию. Особенно заметное влияние оказало значительное сокращение интенсивности воздушного движения. Полетные измерения температуры окружающей среды, скорости и направления ветра являются крайне важным источником информации как для прогнозирования погоды, так и для мониторинга климата.
Метеорологические данные с самолетов
Коммерческие воздушные суда вносят свой вклад в Систему передачи метеорологических данных с самолета (АМДАР), используя бортовые датчики, компьютеры и системы связи для сбора, обработки, форматирования и передачи данных метеорологических наблюдений на наземные станции по радио- и спутниковой связи.
В некоторых частях мира, в особенности над Европой, в течение нескольких недель наблюдается резкое снижение числа измерений (см. диаграмму ниже, предоставленную ЕВМЕТНЕТ). Государства — члены ЕВМЕТНЕТ — объединение из 31 Европейской метеорологической службы — в данный момент обсуждают способы временно задействовать возможности других компонентов сетей наблюдения, чтобы частично смягчить последствия недостачи наблюдений с самолетов.
При обычных условиях система наблюдений АМДАР ежедневно производит более 700 тысяч высококачественных наблюдений за температурой воздуха, скоростью и направлением ветра, предоставляет необходимую пространственно-временную информацию и производит все больше измерений влажности и турбулентности.
Наземные наблюдения
В большинстве развитых стран приземные метеорологические наблюдения в настоящее время почти полностью автоматизированы.
Однако во многих развивающихся странах переход к автоматизированным наблюдениям все еще не завершен и метеорологическое сообщество по-прежнему полагается на наблюдения, которые проводятся вручную специалистами по наблюдению за погодой и передаются в международные сети для использования в глобальных погодных и климатических моделях.
За последние две недели ВМО столкнулась с существенным снижением доступности таких неавтоматических наблюдений. Это явление отчасти можно считать последствием нынешней пандемии коронавирусной инфекции, однако пока не ясно, могут ли играть роль и другие факторы. В настоящее время ВМО изучает этот вопрос.
«В данный момент ожидается, что негативное влияние недостачи наблюдений на качество метеорологической прогностической продукции будет относительно умеренным. Однако по мере все большего снижения доступности погодных наблюдений с самолетов можно ожидать постепенного снижения уровня надежности прогнозов», — заявил Ларс Питер Риишойгаард, директор Сектора системы Земля Департамента инфраструктур ВМО.
«Аналогичную ситуацию можно ожидать в том случае, если число наземных метеорологических наблюдений продолжит сокращаться, в частности если вспышка COVID‑19 начнет оказывать большее влияние на способность наблюдателей выполнять свою работу во многих развивающихся странах. ВМО будет продолжать следить за ситуацией. Организация сотрудничает с Членами для максимально возможного смягчения последствий», — сказал он.
(Карта предоставлена ВМО; страны, отображенные более темными цветами, за последнюю неделю провели меньше наблюдений, чем в среднем за январь 2020 года (до пандемии COVID‑19); страны, отображенные черным цветом, в настоящее время данные не предоставляют).
В настоящее время свыше 16 метеорологических и 50 научно‑исследовательских спутников, 10 000 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 ежедневно производят замеры по основным параметрам атмосферы, суши и поверхности океана.
Несмотря на общее улучшение экологической ситуации из-за коронавируса (останавливаются самолеты и поезда, сокращается поток туристов), прогнозы экспертов относительно климата не столь радужны. Чтобы остановить, к примеру, глобальное потепление, пары месяцев карантина явно недостаточно. Как меняется климат и какую роль в этом играет пандемия COVID-19, рассказал «ФедералПресс» климатолог, директор программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы (WWF) Алексей Кокорин.
Бытует точка зрения, что в связи с сокращением авиаперевозок, турпотоков улучшается экология и климат планеты. Так ли это?
— По поводу экологии сказать не могу. Что касается климата, ничего подобного не происходит. Смотрите. Изменения климата, к сожалению, происходят из-за человека. Но они зависят не от конкретного выброса парниковых газов в конкретный год, а от их концентрации в атмосфере. Их концентрация является продуктом выбросов в течение не менее 40–50 лет. Поэтому если ту маленькую ямочку в общем числе выбросов, на которую, безусловно, повлиял коронавирус, усреднить на 40 лет, эффект получается незначительный. Я видел оценки – это сотни миллионов тонн CO2. А общий поток, кстати, 54 млрд тонн.
Я бы сказал о другом, отрицательном эффекте. При кризисе любое внедрение новых технологий откладывается. А они дают, как правило, меньше выбросов парниковых газов. Это значит, что переход на «зеленую» экономику у нас откладывается.
Так что же у нас происходит с климатом?
— Однозначно глобальное потепление. Потому что у нас одновременно прогреваются верхние слои всех океанов. Это до 700–800 метров. Настолько большое количество энергии, что то, что происходит в нашей переменчивой атмосфере, уже совершенно все равно. Океан – это главный элемент. И происходит такое довольно давно.
Другой момент. Концентрация CO2 и других парниковых газов в атмосфере растет, а изотопный анализ показывает, что добавочный CO2 – примерно на 80 % из-за сжигания ископаемого топлива. Остальной СO2 преимущественно из-за сведения лесов. С изотопным анализом не поспоришь никак.
Что нам теперь, запустить вирус на 50 лет для человечества?
— Нет, конечно, ни в коем случае. Дело не в затягивании поясов, а в рачительном использовании ресурсов. Учитывая, что изменения климата – это дело долгосрочное, нам надо одновременно адаптировать к этим изменениям здравоохранение, лесное и сельское хозяйство, инфраструктуру, помощь природе. Да, у моржей, белых медведей и северных оленей есть способности к адаптации, но не к столь быстрым процессам. Им нужна помощь. Но это отдельный вопрос.
А с другой стороны, надо ускорять снижение выбросов парниковых газов. Сейчас в удельных единицах они снижаются, а в абсолютных единицах – сейчас постоянный уровень. В Европе и США вниз, в Китае и России – практически неизменно, а в Индии или африканских странах – рост, и довольно большой. Им надо обеспечить людей электроэнергией. Но процесс снижения парниковых газов надо ускорять. Прогноз, который делается на вторую половину века, описывается теми же моделями, которые успешно характеризуют предыдущие 50 лет. Хотя каждая модель дает диапазон неопределенности, верить таким прогнозам все же нужно.
Получается, худший вариант – рост пожаров, плохая ситуация с пожароопасностью лесов в Южной Сибири. И пострадает сельское хозяйство. Умеренный вариант – все гораздо лучше, с этим можно будет справиться. Сельское хозяйство по всей территории сильно не пострадает. Вообще все крупные страны менее уязвимы – Россия, Китай, Канада, США и даже Япония, Германия и Франция. Маленьким государствам гораздо хуже.
Почему трудно разобраться, природные или техногенные причины стоят за глобальным потеплением?
— Есть естественные процессы, а техногенное влияние дает своего рода толчок. Если вы толкнете предмет, что произойдет? Колебания усилятся. Вспомните, ведь и раньше были такие зимы, когда снег выпадал только в январе. Но сейчас это происходит чаще. Разве не было большой жары? Была, но сейчас чаще и сильнее. И так во всем. Штормовые ветра, ливни учащаются. Потому мы и страдаем.
Нынешняя теплая зима в Москве и центральной части России – это те самые последствия глобального потепления?
— Вы знаете, конкретно эта зима, как и конкретно жаркое лето в Москве 2010 года, – настолько редкие явления, что однозначно сказать нельзя. Например, мы видим, что раньше что-то происходило раз в десять лет, а теперь – раз в три-четыре года. Три теплых месяца подряд – это не с чем сравнить. Но когда один зимний месяц теплый, – такое участилось. И это следствие глобального потепления.
Низкая цена на нефть не заставит ли нас задуматься о том, что надо слезать с «нефтяной иглы», а это, в свою очередь, улучшит экологию и климат?
— Знаете, это вопрос к экономистам и психологам. Может быть, да. Руководство страны правильно говорит, что это нужно делать, но происходит данный процесс медленно. Но сейчас речь идет прежде всего об угле. Надо понимать, что при сжигании конкурента угля выбросов намного больше, чем газа. Раза в полтора. Сам химический процесс горения газа и угля разный. Поэтому быстрая газификация уже много дает для снижения атмосферных выбросов.
Нефть – это следующий горизонт, который нам предстоит преодолеть. Если к 2030–2040 году мы сможем сократить использование угля, потом можно переходить и к сокращению нефти. Знаете, угольные компании, как и нефтяные, с одной стороны, любят говорить, что вред от угля не доказан. С другой стороны, там есть сотрудники чрезвычайно квалифицированные, которые знают, что если угольная эра закончится лет через 10–15, не надо оставлять лучшие кусочки угля на потом. Их надо побыстрее раскопать и продать. Что и происходит. Это не результат непонимания климатической проблемы, а результат ее понимания. Несмотря на все словеса, в которые они облекают свою деятельность. Думаю, что и с нефтью подобная аналогия в будущем может иметь место. Нужна не сама жидкость, а доход от нее. Может, сейчас и надо продать крупные партии, выбросить на азиатский рынок как можно больше топлива? Бизнес, ничего личного.
Глобальное изменение климата зависит от выброса парниковых газов в атмосферу, таких, например, как углекислый газ и метан. Выбросы эти могут быть антропогенными или же следствием естественных процессов. Так, метан выделяется из болот, где он образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов в анаэробных условиях. Углекислый же газ, напротив, поглощается лесами в ходе фотосинтеза. Обе эти экосистемы широко распространены на территории России. Группа исследователей под руководством академика Игоря Мохова, научного руководителя Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, профессора МФТИ оценила вклад естественных и антропогенных выбросов углекислого газа и метана в атмосферу с территории России в глобальное изменение климата в XXI веке.
Метан составляет всего 0,00017% (1,7 части на миллион по объёму) атмосферы, однако при этом поглощает значительное количество тепла, помогая планете оставаться тёплой. Количество метана в атмосфере — результат баланса между его образованием на поверхности и разрушением в атмосфере. На картах показано распределение метана на поверхности (вверху) и в стратосфере (внизу), рассчитанное с помощью компьютерной модели NASA. Метан, образующийся вблизи поверхности, переносится в стратосферу поднимающимся воздухом в тропиках. Иллюстрация: GMAO Chemical Forecasts / NASA
Поглощение CO2 наземными экосистемами в российских регионах замедляет глобальное потепление, а выбросы природного метана в атмосферу, наоборот, ускоряют его. Общий же эффект в настоящее время состоит в замедлении потепления. Причём, согласно полученным модельным оценкам, этот эффект на территории нашей страны будет возрастать в первой половине XXI века, а после достижения максимума к концу столетия начнёт снижаться — по-разному при разных сценариях антропогенных воздействий.
По словам исследователей, российские леса в прохладном климате при всех возможных сценариях антропогенных воздействий в XXI веке будут в целом поглощать углерод из атмосферы. Этим они отличаются даже от тропических лесов с высокой продуктивностью, для которых характерно быстрое разложение органики в почве, сопровождающееся выделением в атмосферу углеродсодержащих парниковых газов. Быстрое разложение органики в почве связано с высокой температурой в течение всего года в регионах распространения тропических лесов. При этом на территории таёжных экосистем даже заметное среднегодовое потепление не приводит к уменьшению поглощения углерода из атмосферы. В отличие от тропических лесов, в тайге изменение климата в большей степени сказывается в более бурном росте древесной растительности. Важно, что в таёжных экосистемах в тёплые сезоны, когда происходят активные биогеохимические процессы, потепление обычно менее заметно, чем в среднем за год.
В то же время значительная территория России покрыта вечной мерзлотой. Глобальное потепление способствует её таянию, образованию болот и изменению процессов формирования природного метана и его эмиссии в атмосферу. И при определённых сценариях к концу XXI века климатический эффект увеличения эмиссии этого газа в атмосферу природными экосистемами может превысить поглощательные способности российских регионов. И Россия из природного донора кислорода может превратиться в природного эмитента парникового газа.
Учёт углеродного баланса российских лесов, влажных и других экосистем важен при анализе изменений, происходящих в круговороте углерода в климатической системе Земли. Это особенно актуально в связи с Парижским соглашением 2015 года в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата, участие в котором Россия подтвердила в 2019 году. Условия Киотского протокола (период действия 2008–2012 годы) не учитывали особенности природных экосистем, накапливающих углерод, включая экосистемы с лесами и болотами, характерные для российских регионов.
Работа российских климатологов опубликована в журнале Doklady Earth Sciences.
Низкие температуры и сильный полярный вихрь позволили химикатам «прогрызть» защитный озоновый слой на севере.
Огромная озоновая дыра - вероятно, самая большая за всю историю на севере - открылась в небе над Арктикой. Она конкурирует с более известной антарктической озоновой дырой, которая формируется в южном полушарии каждый год.
Рекордно низкие уровни озона в настоящее время простираются на большей части центральной Арктики, охватывая территорию, примерно в три раза превышающую размеры Гренландии. Дыра не угрожает здоровью людей и, вероятно, перестанет существовать в ближайшие недели. Но это необыкновенное атмосферное явление, которое войдёт в книгу рекордов.
«С моей точки зрения, это первый раз, когда вы можете говорить о настоящей озоновой дыре в Арктике», - говорит Мартин Дамерис (Martin Dameris), специалист из Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене.
Формирование дыры
Озон обычно образует защитное покрытие в стратосфере, примерно в слое 10-50 км над поверхностью и предохраняет жизнь на планете от солнечного ультрафиолетового излучения. Но каждый год зимой в Антарктике очень низкие температуры позволяют высотным облакам образовываться над Южным полюсом. Химикаты, в том числе хлор и бром, поступающие из хладагентов и других промышленных источников, вступают в разрушающие озоновый слой реакции на частицах этих облаков.
Озоновая дыра в Антарктике образуется каждый год, потому что зимние температуры в этом районе постоянно низки, что позволяет формироваться высотным облакам. По словам Йенс-Уве Гросса (Jens-Uwe Grooß), исследователя в Исследовательском центре в Юлихе (Германия), эти условия гораздо реже встречаются в Арктике, имеющей более переменные температуры, и обычно здесь истощение озонового слоя не наблюдается.
Но в этом году мощные западные ветры облетели Северный полюс и задержали холодный воздух в «полярном вихре». По словам Маркуса Рекса (Markus Rex), исследователя Института Альфреда Вегенера в Потсдаме (Германия), над Арктикой было больше холодного воздуха, чем в любую зиму начиная с 1979 г. При низких температурах образовались высотные облака и начались реакции разрушения озона.
Исследователи измеряют уровни озона, запуская аэростаты погоды со станций наблюдения вокруг Арктики (включая ледокол «Полярная звезда», который вмёрз в морской лёд в ходе годичной экспедиции). К концу марта на этих зондах наблюдалось падение содержания озона на 90% на высоте 18 километров, находящейся в самом сердце озонового слоя. По словам Рекса, в то время, как обычно аэростаты измеряют около 3,5 частей озона на миллион, сейчас они регистрируют только около 0,3 частей на миллион. «Это больше, чем любая потеря озона, которую мы видели в прошлом», - отмечает он.
Арктика уже сталкивалась с истощением озонового слоя в 1997 и 2011 гг., но потери этого года, похоже, превзойдут их. «Мы имеем как минимум такие же потери, что и в 2011 году, и есть некоторые признаки того, что они могут быть больше, чем тогда», - говорит Глория Мэнни (Gloria Manney), специалист Северо-Западной исследовательской Ассоциации в Сокорро, Нью-Мексико. Она работает со спутниковым прибором НАСА, измеряющим содержание хлора в атмосфере, и говорит, что в ближайшие дни всё ещё будет достаточно хлора для истощения озона.
Опасно ли это?
В этом году всё было бы намного хуже, если бы страны не собрались вместе в 1987 году для принятия Монреальского протокола, международного договора, который постепенно прекращает использование озоноразрушающих химических веществ, говорит Пол Ньюман (Paul Newman), учёный из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелт, штат Мэриленд. Озоновая дыра в Антарктике сейчас находится на пути к восстановлению - прошлогодняя дыра была самой маленькой за всю историю наблюдений - но потребуются десятилетия, чтобы химические озоноразрушающие вещества полностью исчезли из атмосферы.
Арктическая озоновая дыра не представляет угрозы для здоровья, потому что Солнце только начинает подниматься над горизонтом в высоких широтах, говорит Рекс. В ближайшие недели существует небольшая вероятность того, что дыра может сместиться в более низкие широты к более населённым районам - в этом случае людям может понадобиться применять солнцезащитный крем, чтобы избежать солнечных ожогов. «Это не составит труда», - говорит Рекс.
Следующие несколько недель имеют решающее значение. По словам Антье Иннесса (Antje Inness), учёного из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды в Рединге (Великобритания), из-за того, что Солнце постепенно поднимается, температура воздуха в области озоновой дыры уже начала расти. Озон может скоро начать восстанавливаться, так как полярный вихрь распадётся в ближайшие недели.
«Прямо сейчас мы просто упорно наблюдаем за тем, что происходит», - говорит Росс Салавич (Ross Salawitch), учёный из Университета Мэриленда в Колледж-Парке. «Игра еще не окончена».
Авторы воссоздали уникальную запись о вариациях содержания сажи из классического китайского Лёссового разреза, который отражает высокоинтенсивные пожары в Центральной Азии от регионального до континентального масштаба в течение всего четвертичного периода. Это исследование показывает цикличность лесных пожаров на ледниково-межледниковых промежутках. Высокоинтенсивные лесные пожары были более распространёнными, а пылевые нагрузки - высокими во время сухого и холодного ледниковых периодов, что подразумевало их синхронную реакцию на изменение климата. Исследование указывает на потенциальную связь между лесным пожаром, минеральной пылью, морскими биогеохимическими циклами, атмосферным СО2 и ледниково-межледниковым изменением климата. Понимание этих связей между земными системами даёт представление о динамике климата в геологическом прошлом и может улучшить прогнозы на будущее.
Лесной пожар может прямо или косвенно влиять на климат, но мало что известно о взаимосвязи между лесным пожаром и климатом в четвертичный период, особенно о том, как характер лесных пожаров варьируется в течение ледниково-межледниковых циклов. Авторы представили запись количества сажи в высоком разрешении с китайского Лёссового плато; это запись крупномасштабных пожаров высокой интенсивности за последние 2,6 млн лет. Авторы наблюдали уникальную и отчётливую ледниково-межледниковую цикличность содержания сажи на протяжении всего четвертичного периода, синхронную с записями содержания морского δ18O и пыли, из чего делают предположение, что отслеживаемая по объёму льда засушливость контролировала возникновение лесных пожаров, образование сажи и пылевых потоков в Центральной Азии. Также было обнаружено, что пожары высокой интенсивности антикоррелируют с глобальными записями содержания CO2 в атмосфере за последние восемь ледниково-межледниковых циклов, что подразумевает возможную связь между пожарами, пылью и климатом посредством цикла железа. Значение этой гипотетической связи ещё предстоит определить, но взаимосвязи, выявленные в этом исследовании, намекают на потенциальную важность лесных пожаров для глобальной климатической системы.
Эксперт Института физики атмосферы РАН Александр Чернокульский — о сюрпризах погоды, сценариях будущего и о том, почему тема глобального потепления несколько «переГрета»
Тема климатических изменений стала основной на Всемирном экономическом форуме в Давосе в начале 2020 года и останется трендом надолго. Но споры вокруг глобального потепления становятся все более жаркими: то ли оно будет, то ли нет. Сторонники обеих идей обвиняют друг друга в некомпетентности и истеричности — при этом голоса журналистов и общественных деятелей нередко оказываются слышнее, чем голоса ученых. Что же реально нас ожидает и можно ли этого риска избежать, мы попросили рассказать климатолога Александра Чернокульского.
Александр Чернокульский — старший научный сотрудник Лаборатории теории климата Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, секретарь диссертационного совета ИФА. Член Бюро Совета молодых ученых Российской академии наук. Окончил географический факультет МГУ по специальности «гидрометеоролог». Кандидат физико-математических наук. Автор более четырех десятков статей в реферируемых журналах и 14 книг (в соавторстве) об изменениях климата и проблемах устойчивого развития. Лауреат премии РАН для молодых ученых, лауреат премии правительства Москвы для молодых ученых. Организатор нескольких научных конференций об изменениях климата. В прошлом — шеф-редактор круглосуточного телеканала «Первый Метео».
— Не постигнет ли тему глобального потепления судьба озоновой дыры: весь мир убедили в большой опасности, продали «дружественные озону» хладагенты, а теперь о дыре все и забыли?
— Про озоновый слой никто не забыл, сейчас ученые много пишут о том, что он восстанавливается именно благодаря вовремя принятому Монреальскому протоколу. И не путайте споры в интернете с работами ученых. Крупнейшие компании слушают не популярных журналистов, а ученых, и по поводу глобального потепления все говорят одно и то же. Есть расхождения в прогнозах, существует множество моделей, но в целом вывод один. И компании понимают, какую опасность это несет государству и бизнесу.
— Может быть, компании присоединяются к «зеленой» теме просто потому, что хотят выглядеть передовыми и хорошими в глазах потребителей?
— Выглядеть надо не «хорошим» или «умным». В Европе покупатель сделал выбор продукта в пользу climate friendly (дружественного климату. — РБК). Сейчас вводят налог на выбросы углерода — это уже чистые издержки для тех, кто не придерживается «зеленого» подхода. Углекислый газ долго выводится из атмосферы. Метан — за 12 лет, у углекислого газа время жизни одной молекулы три—пять лет, но время релаксации концентрации очень длительное — за 30 лет излишек углерода убирается лишь наполовину, а на остальное требуются сотни и тысячи лет.
Сейчас конфликт поколений привязан к экологической тематике
— Но все-таки, согласитесь, некоторый элемент хайпа здесь тоже присутствует, и он тоже влияет на принятие решений. Однажды вы даже пошутили, сказав, что тема глобального потепления несколько «переГрета»…
— Вы о Грете Тунберг? Конфликт поколений есть всегда, сейчас он привязан к экотематике. Нюанс в том, что мнение ученых совпадает с точкой зрения молодежи: мер для удержания потепления в пределах двух градусов, признанных относительно безопасными, недостаточно. Понятно, что есть дискуссия: что важнее — улучшить качество воздуха или уничтожить бедность? Но в борьбе за климат мы сейчас потратим гораздо меньше средств, чем придется потратить через 50 лет. Возможно, мы вообще сможем вложиться в извлечение углерода из атмосферы и опять спокойно сжигать нефть, решая остальные проблемы.
— Однако есть же и другая сторона: журналистка Юлия Латынина в нашумевшей статье про «клюшку Манна» фактически назвала вас и ваших единомышленников шарлатанами и вымогателями.
— Да, статьи про «клюшку» не было бы, если бы не Грета. А ее образ все-таки неоднозначен. С точки зрения популяризации науки она сделала очень много. Но теперь некоторые ученые-климатологи опасаются, что их будут ассоциировать с юной шведкой. Есть важный момент, который надо отметить: переход на «зеленую» энергетику предлагают не климатологи, а экономисты. Мы, климатологи, показываем, что будет с климатом, даем разные варианты. А вот что будет с экономикой и скольких жизней мы лишимся при выборе того или иного варианта — это уже вопрос к другим наукам.
— Недавно Bloomberg опубликовал пугающую статью: мол, модели, предсказывавшие в этом столетии потепление на три градуса, вдруг с получением последних данных изменили показания и теперь обещают потепление сразу на пять градусов.
— Насчет пяти градусов я бы был осторожнее, это очень много. Но и три градуса все равно повод сокращать эмиссии и искать способы удаления углерода из атмосферы. Пока доступные нам способы имеют очень низкую емкость, но за этим будущее. Есть предложения хранить углекислый газ в подземных скважинах. Или же активно высаживать лес, растить его 20–30 лет, пока он поглощает углерод, и затем пускать его в переработку. Однако пока непонятно, насколько это даст устойчивый эффект и не вернется ли в итоге углерод обратно в атмосферу.
Аномалии температуры приземного воздуха с 1880 по 2100 год. Модель показывает, насколько теплее (оранжевый цвет) или холоднее (голубой цвет) в конкретном месте в конкретное время относительно средней температуры, рассчитанной за 30 лет с 1951 по 1980 год. Источник: Goddard Institute for Space Studies.
— Если математические модели все равно уже рисуют такой апокалиптический сценарий, может, лучше не пытаться остановить процесс, а потратить ресурсы на подготовку к неизбежному?
— Вопрос в том, сколько тратить на адаптацию и сколько на смягчение эффекта. Потепление на два градуса или на пять дает разную цену адаптации, и это вопрос баланса, он не к нам, он к экономистам. Я видел экономические оценки — сейчас дешевле совмещать оба подхода.
Сидеть и ждать у моря погоды — так не сработает
— Тема глобального потепления возникла не сегодня — как вы сами не раз отмечали, первым на нее обратил внимание еще Фурье. Есть ли какой-то прогресс в науке, скажем, за последние десять лет?
— Радикально за эти годы ничего не изменилось. В 2011 году напрямую померили, насколько изменяется радиация в спектральных каналах углекислого газа. Также за это время ученые стали реже оперировать понятием глобальной температуры и перешли к накоплению тепла в системе. Сейчас в океане копится примерно один ватт на квадратный метр. Океан захоранивает тепло и будет долго его отдавать. И это понятнее и физикам, и обывателям. За эти десять лет выросла скорость подъема Мирового океана — с 2 до 3,5 мм в год. Усилился вклад тающих ледников: раньше уровень океана на две трети рос благодаря температурному расширению, теперь эффект от таяния льдов примерно сравнялся с ним. А горные ледники, кстати, — это источник питьевой воды для многих стран.
Динамика состояния арктического льда с 1984 по 2016 год. Источник: NASA’s Scientific Visualization Studio
— Но нам-то, в России, какое до этого дело? У нас места много, воды много, океан нас сильно не затопит. Пусть они себе там разбираются, справятся без нас, а у нас задачи поважнее. Тем более, согласно некоторым выкладкам, для России последствия глобального потепления будут в основном благоприятными.
— В таком случае мы окажемся политическими изгоями.
— Нам не привыкать.
— На самом деле теоретически плюсы возможны. Проблема в том, что я не видел какой-то одной хорошей сводной карты или статьи, где рассмотрены все аспекты. Сколько именно не будет преждевременных смертей от мороза? А сколько в обмен на это мы получим преждевременных смертей от жары? Сколько потеряем от изменения характера осадков? Сколько даст освобождение ото льда Северного морского пути и сколько мы потеряем из-за таяния вечной мерзлоты? В сумме картина будет неоднозначная, и, чтобы получить плюсы, надо адаптироваться не только к минусам, но и к самим этим плюсам. Просто сидеть и ждать у моря погоды — так не сработает. Без береговой инфраструктуры Севморпуть не заработает: а если берег из тающей мерзлоты плюс усилившееся волнение и ветровой нагон, под которым отступает берег? Где порт строить? Потепление в сельском хозяйстве влияет на наш выбор культур, заставляет выводить новые виды, например засухоустойчивые, менять логистику. Энцефалитные клещи не замерзают, а то и сибирская язва возьмет и оттает. Тут такой важный момент: минусы могут быть неочевидными и очень сильными. Неожиданные подарки маловероятны, а неприятности — вполне.
— А как так вообще получилось? Уже добрых полвека, если не больше, говорится об охране природы. Все прилавки в магазинах в этих зеленых наклейках. И все равно в итоге у нас ледники тают, острова уходят под воду — в общем, пора готовиться к апокалипсису. Чем «зеленые» компании все это время занимались?
— Наклейки сами где-то производятся, а значит, можно сказать, самим фактом своего существования наносят вред экологии. На самом деле ведь не каждый экологически чистый продукт помогает еще и бороться с глобальным потеплением. Перевод энергетики на гидроэлектростанции — это очень полезно с точки зрения климата. Но для ГЭС надо создавать водохранилища, и это вовсе не нравится экологам. Аккумуляторы — хорошо для климата, но с точки зрения экологии к ним есть вопросы. Если вы хотите есть еду, «полезную для климата», у вас нет необходимости покупать конкретные продукты — просто ешьте меньше мяса и больше овощей. Это две разные угрозы: мусор и пластик — это чистая экология, и к климату они относятся лишь постольку-поскольку, например в части свалочного метана. Конечно, в комплексе эти проблемы, как правило, решать легче. Но это происходит не всегда.
— А чем все-таки нам реально грозит глобальное потепление?
— Для всего человечества один из основных рисков — подъем уровня океана. Это не только рост среднего уровня. Это и рост штормовой активности, а значит, рост нагона. Он уже приводит к затоплениям, например в 2018 году в Испании на побережье Средиземного моря буквально тонули отели. И еще: подъем уровня соленых вод в прибрежной зоне делает прибрежное сельское хозяйство более рискованным. Это переформатирование сферы туризма. В Средиземноморском бассейне осенью становится слишком много штормов, а летом там теперь слишком жарко, под 40 градусов. В горах снега то не хватает, то выпадает рекордный объем. Когда такое случается один раз, это мелочь, происшествие. Когда такое происходит постоянно, это становится проблемой, меняет образ жизни. Например, по прогнозам, к 2050 году две трети городов, проводивших зимние Олимпиады, не смогут этого сделать снова — там просто будет слишком тепло.
— Постойте, но ведь в итоге людям может перестать нравиться жить там, где они жили…
— Да, об этом не всегда говорят — климатические беженцы. Кажется странным: обычно люди бегут от войны, а не от погоды. Но сильная засуха вызывает неурожай, за ним идет голод, тот вызывает волнения — и вот вам волна миграции. Засуху на Ближнем Востоке называют одной из причин войны в Сирии, что усилило европейский миграционный кризис. И вопрос к политикам: закрывать в будущем границы или, наоборот, создавать условия для привлечения людей? Причем недавно Комитет ООН по правам человека признал право климатических беженцев на убежище, то есть их нельзя просто так выдворить из страны.
— Хорошо. У нас места много, потеря рисовых плантаций для нас не фатальна, зимнюю Олимпиаду мы уже провели и еще для одной, если что, место найдем. У нас все в порядке?
— С 1990-х, по данным Росгидромета, число опасных погодных явлений удвоилось. Если говорить в абсолютных цифрах, выросло на несколько сотен. Думаю, часть этого роста инструментальная, но часть вполне реальная. Например, мы выяснили, что торнадо не чисто американское явление. Риск смерчей возрастает, и это опасное явление, у некоторых смерчей путь длиной 80 км и шириной 2 км. Пройдет такой через лес — ничего страшного, ну разве что убыток лесному фонду. Но это просто вероятностное совпадение — лесов в России много. А пройди такой смерч через населенный пункт — могут быть и жертвы, и большой ущерб. Смерчи — это лишь для примера. Есть еще ливни, град, шквалы. В целом нам надо улучшать прогноз таких явлений и улучшать систему предупреждений.
— А что с предупреждениями? Всем же приходят СМС от МЧС.
— То, как выглядят предупреждения, не совсем правильно — они слишком общие: «По области ожидаются порывы ветра». Метеорологи видят, где конкретно будет ветер, а не «местами». В Америке и Европе все точнее дают место и время. Для этого нужны дополнительные вычислительные мощности. Более того, они есть, но использовать их слишком дорого, из-за чего они нередко простаивают. И надо кому-то на них работать, причем за достойную зарплату. Вот и пытается Росгидромет свои данные как-то использовать в коммерческих целях, чтобы удержать специалистов.
— То есть будем потом внукам рассказывать про жизнь без ураганов?
— От них мы не уйдем, просто будем предупреждены: в таком-то месте в такое-то время будет ветер такой-то силы. Это затрагивает еще одну сферу — страхование. А здесь важен прогноз от сезона до десяти лет. И в климатологии сейчас это большая научная задача — повысить качество такого прогноза. Предел предсказуемости погоды в привычном понимании — 10–14 дней, а дальше это как «с вероятностью 70% июль будет теплее обычного на два градуса». Сезонный прогноз важен, и не только для сельского хозяйства. Например, для торговли одеждой — этой зимой в Москве сколько компаний пострадало? Для того же «Газпрома» ошибка на один градус в сезон уже серьезная проблема.
— На фоне масштаба явлений, о которых вы говорите, попытки собирать углерод лесопосадками кажутся чем-то вроде детской игры. Нет ли у человечества чего-нибудь посерьезнее, чтобы наверняка отбиться от потепления?
— Один из вариантов — геоинжиниринг, направленное воздействие. Например, имитация взрыва вулкана. Известно, что при крупных извержениях вулканов на Земле уже бывали похолодания — это как раз то, что нам нужно. Ученые предлагают отправить в атмосферу сульфатный аэрозоль, который будет отражать часть света в космос. Или воздействовать на слоисто-кучевые облака в восточных частях океанов — там холодные течения и облака постоянно висят, как раз в тропиках, где океан сильно поглощает тепло. Со спутников видно, что облака позади проплывающих кораблей из-за выхлопов становятся белее и лучше отражают свет. И появилась идея: из океана добывать поваренную соль и с ее помощью сгущать облака.
— Второй вариант вообще звучит очень «экологично».
— Проблема в том, что сульфатные аэрозоли вредят озоновому слою. И при их использовании поле осадков изменится: там, где сухо, станет еще суше, а где влажно — еще влажнее. И даже в облачном, «экологичном» варианте углекислый газ все равно останется в атмосфере, океан будет закисляться. Существенно сократится его биоразнообразие, уменьшится лов рыбы. То есть первопричину мы не устраним — можно в моменте спасти тающий ледник, но в итоге это будет таблетка от кашля, а не от вызвавшего его вируса. Кроме того, по поводу подобных мер нужно договариваться разным странам, а ведь не все из них напрямую выиграют, то есть это крайне сложно осуществить. Наконец, не стоит забывать про такой аспект: несмотря на уже довольно обширные знания и подробные математические модели, нам все равно приходится постоянно их переоценивать и уточнять. А при подобном радикальном вмешательстве вероятность неожиданных — а значит, и неприятных — сюрпризов возрастает квадратично. Так что все аргументы складываются в пользу того, что, пока есть шанс, стоит прежде всего убирать углерод из атмосферы.
Ценовой кризис на рынке нефти заставит компании на время забыть о мерах по снижению выбросов CO2. Такой прогноз сделала вице-президент по корпоративному анализу британской компании Wood Mackenzie Валентина Кретшмар.
Ценовая война в сочетании со снижением спроса из-за пандемии коронавируса приведет к сокращению расходов по всему сектору, подчеркивает эксперт. Она указывает, что участники рынка “возвращаются в режим выживания”.
“В условиях цен на нефть в 60 долларов США за баррель большинство компаний генерировали сильный денежный поток. Они могли позволить себе подумать о стратегиях по снижению выбросов CO2. Но теперь сектор будет изо всех сил пытаться генерировать достаточно денег, чтобы поддерживать операции и выполнять обязательства перед акционерами”, – пояснила Кретшмар.
“Все дискреционные расходы будут пересматриваться, включая дополнительный бюджет, выделенный на снижение выбросов CO2. А компании, которые еще не занимались стратегиями сокращения выбросов углерода, скорее всего, отложат проблему на второй план”, — приводятся слова эксперта в аналитическом отчете.
В то же время инвесторы, регуляторы и потребители будут продолжать оказывать давление на нефтегазовые компании с целью сокращения или нейтрализации выбросов углерода. При этом инвестиции в возобновляемые источники энергии при цене нефти в 35 долларов за баррель дадут сильным компаниям преимущества в долгосрочной перспективе. “Диверсификация в чистую энергию может обеспечить их долгосрочное выживание”, — отметила Кретшмар.
Мир отложит на второй план не только снижение выбросов CO2
Ранее агентство РИА Новости опубликовало аналитический материал, в котором говорилось, что нынешний крах нефтяных цен ставит под вопрос дальнейшее развитие дорогостоящей альтернативной энергетики.
Более всего эта проблема значима для КНР. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) в последние годы рассматривались Китаем не только как способ создания новой “чистой” экономики. ВИЭ должны были обеспечить безопасность в области энергетики, “отвязать” Пекин от крупнейших экспортеров нефти и газа.
В принципе рост использования возобновляемых источников энергии во всем мире до настоящего момента только повышал влияние Китая. Настаивая на увеличении использования возобновляемых источников энергии, Поднебесная подрывала влияние крупных экспортеров нефти. Но в нынешних услових, несмотря на огромные капиталовложения, Китаю этого сделать не удастся.
Нестабильность климатической системы Земли заинтриговала учёных с тех пор, как анализ ледяных кернов Гренландии выявил изменения климата за последние сто тысяч лет. Резкие изменения были не единичными событиями, а распространённой чертой последнего ледникового периода. Исследования указывали на океан, в частности, на Атлантическую меридиональную опрокидывающуюся циркуляцию, в качестве возможного источника этих больших колебаний. Их возникновение в далёком прошлом последнего ледникового периода и их отсутствие в последние 8000 лет позволяют предположить, что мы живём во времена относительной стабильности климата. На стр. 1485 этого номера Science Галаасен и др. (Galaasen et al.) сообщают, что в течение последних 500 000 лет в течение межледниковых периодов происходили перебои в формировании глубоководной массы в Северной Атлантике - важнейшего фактора Атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляции. Это говорит о том, что существенные сокращения или нестабильность Атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляции могут также произойти в будущем более тёплом климате.
Химические вещества, разрушающие озоновый слой, также оказывают заметное влияние на атмосферную циркуляцию в Южном полушарии Земли. Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что эти атмосферные изменения остановлены и обращены вспять — благодаря Монреальскому протоколу, ограничивающему выбросы веществ, которые разрушают озоновый слой.
«Это исследование дополняет растущее количество фактов, свидетельствующих об эффективности Монреальского протокола, — говорит Антара Банерджи, ведущий автор работы. — Договор не только стимулировал восстановление озонового слоя, но и привел к недавним изменениям в схемах циркуляции воздуха в Южном полушарии».
Озоновая дыра над Южным полюсом нашей планеты впервые была обнаружена в 1985 году. Она ежегодно появлялась в августе и затягивалась к декабрю. Такое истощение озонового слоя приводило к охлаждению воздуха, что, в свою очередь, усиливало полярные вихри. В итоге это привело к миграции районов струйного течения ветров и смещению засушливых регионов на границе тропиков ближе к Южному полюсу.
После принятия Монреальского протокола в 1987 году концентрации вредных химических веществ, провоцирующих появление озоновой дыры, начали постепенно снижаться. Начиная с 2000 года среднегодовая площадь озоновой дыры над Антарктидой постепенно уменьшается. Как показывает исследование, проведенное Антарой Банерджи, примерно в это же время прекратилось и смещение ветров в сторону Южного полюса.
«Задача этой работы — доказать нашу гипотезу о том, что восстановление озона на самом деле ведет к изменениям атмосферной циркуляции, и это не просто совпадение», — поясняет Банерджи. Сперва, используя методики компьютерного моделирования, ученые показали, что наблюдаемые процессы в атмосфере не могут быть обусловленными лишь естественными сдвигами ветров в приполярных областях. Затем авторы работы отдельно проанализировали потенциальное влияние на эти сдвиги озона и парниковых газов.
Расчеты показали, что такие газы, как СО2, также влияют на миграцию ветров. Но остановка этого процесса и его частичное обращение вспять могут быть обусловлены лишь влиянием озона. Если бы не постоянно повышающаяся концентрация углекислого газа в атмосфере, обратное смещение струйных течений было бы более активным.
Текст бюллетеня
