Изменение климата: то жарит, то парит, то заливает

Сегодня поговорим о том, что такое в принципе климат, меняется ли он по вине человека, в чем разница климата и погоды и почему не стоит радоваться, даже если зимой будет теплее и не надо будет носить шапку.

В двух словах климат – это просто средняя погода за период около 30 лет. Изменение климата означает, что в среднем будет теплее, холоднее, суше или влажнее. Климат Земли за время своего существования менялся много раз. Важным отличием от нынешнего изменения является то, что сейчас оно вызвано человеком и, по-видимому, развивается быстрее, чем когда-либо в истории планеты. Все эти быстрые перемены могут сделать жизнь на Земле очень неприятной и нанести большой ущерб природе, экономике, а значит, и человеку.

Причиной нынешнего изменения климата является большое количество парниковых газов, выделяемых со времен промышленной революции. Парниковые газы, основным из которых является CO₂, удерживают тепло в атмосфере, вызывая нагрев Земли. Поскольку CO₂ в атмосфере разрушается медленно, он продолжает вносить свой вклад в потепление в течение многих сотен лет.

Из-за выбросов этих парниковых газов средняя температура на Земле с середины 19 века увеличилась примерно на 0,85°С. На первый взгляд не так уж и много, это даже меньше одного градуса, на бытовом уровне мы не заметим сейчас +10°С тепла, или +11°С. Но даже такое незначительное потепление уже привело к серьезным изменениям, таким как таяние арктических льдов, гибель кораллового рифа и увеличение экстремальных погодных явлений – длительные засухи, волны жары и наводнения из-за обильных осадков.

На международном уровне было решено, что существует опасное изменение климата, и подсчитали, что для этого температура Земли должна подняться на 2°С. Однако недавние исследования показывают, что изменение климата может принять опасные формы уже при потеплении на 1,5°С.

Исходя из нынешних выбросов парниковых газов, мы находимся на пути к потеплению на 4-6°С уже до конца этого столетия. Такое сильное изменение изменило бы жизнь на Земле, мягко говоря, до неузнаваемости.

Опасное потепление приведёт к экстремальной жаре, длительным засухам, наводнениям и массовому вымиранию значительной части растительного и животного мира. Повысится уровень моря из-за таяния ледников и ледяных щитов в Гренландии и Антарктиде. Изменение климата окажет серьёзное воздействие на поставки продовольствия, распространение болезней и усилит нестабильность в районах, уязвимых для вооруженных конфликтов. Если мы хотим предотвратить эти опасные формы изменения климата, наша экономика должна кардинальным образом измениться в течение 20 лет.

Климат Земли постоянно меняется, это – естественный процесс

Земля существует уже более 4,5 миллиардов лет, и за это время климат действительно сильно изменился, это факт. За это время у нас были ледниковые периоды и периоды потепления. Но есть нюанс.

Чрезвычайно быстрое потепление, которое мы наблюдаем в настоящее время, нельзя объяснить естественными циклами. Такие изменения действительно нормальны в масштабах десятков тысяч лет, но теперь они происходят за десятилетия.

Сторонники идеи естественности этого процесса почему-то забывают упомянуть, что потепление на 5°С за 10 000 лет – нормально, а вот за 200 лет – уже как-то не очень естественно.

В настоящее время глобальные температуры являются самыми высоким с начала наблюдений. Десятилетие 2011-2020 годов самое теплое за всю историю наблюдений. И каждый год с 2015 бьется новый рекорд.

Такое быстрое изменение началось со времен промышленной революции. Поэтому, когда в наши дни люди говорят об изменении климата, они на самом деле имеют в виду антропогенное изменение климата, то есть вызванное деятельностью человека (сжигания угля, нефти и газа, вырубка лесов, производство продуктов питания и т.д).

А точно ли в изменении климата виноват человек?

97% учёных согласны (подробнее об этом читайте ниже) с тем, что нынешнее изменение климата вызвано человеком. Почему?

• Человек за короткое время значительно увеличил концентрацию парниковых газов в атмосфере, сжигая ископаемое топливо и вырубая леса.
• Прогнозируемые эффекты, связанные с потеплением из-за парниковых газов, действительно наблюдаются;
• Все доступные альтернативные объяснения столь быстро меняющегося климата были опровергнуты.

В своем пятом оценочном отчете Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), а это группа из 1300 независимых научных экспертов из стран всего мира под эгидой ООН, пришла к выводу, что существует более чем 95% вероятность того, что деятельность человека за последние 50 лет согрела нашу планету.

Не все учёные согласны с антропогенным изменением климата

Хотя некоторые климатические скептики регулярно появляются в СМИ, это не является отражением количества ученых, сомневающихся в антропогенном происхождении изменения климата. Как и во всех научных областях, абсолютного единодушия нет, но климатические скептики находятся в меньшинстве.

В настоящее время научный консенсус по оценкам ООН составляет 97%. Эта цифра – результат научного исследования, в ходе которого было изучено не менее 12 000 статей 29 000 ученых за 20 лет.

Тем не менее есть данные, что эта цифра завышена. Например, в журнале Forbes мы нашли интересную статью, в которой утверждается, что настоящая поддержка антропогенной версии учёными составляет около 80% .

Возможно это действительно так, но даже если мы будем считать за правду более низкий процент, согласитесь, что 20% несогласных – это не большинство.

В чем разница между погодой и климатом?

Очень часто люди путают понятия климата и погоды. Раз мы подняли этот вопрос, то вы уже понимаете, что они не тождественные. Действительно погода и климат – это две разные вещи со своей степенью предсказуемости.

Погода – это прогноз на сегодняшний день или ближайшее время, а климат – это комплекс погодных условий по наблюдениям за несколько лет. В климатическом прогнозе делается заявление о средней погоде (= климате) в относительно отдаленном будущем.

Климатический прогноз – это не вопрос о том, будет ли дождь 1 апреля 2050 года, а вопрос о вероятности выпадения определенного количества осадков в апреле того же года. Климатическая система, несомненно, является сложной и может вести себя очень удивительным образом.

Однако нет никаких доказательств того, что это хаотическая система. Поэтому можно делать прогнозы на будущее. Хотя модели дают непредсказуемые годовые колебания, наиболее важными результатами являются тенденции на ближайшие десятилетия и столетия.

Чтобы прогнозировать погоду, необходимо внимательно следить за развитием погодных систем. Они очень тесно связаны с начальным состоянием атмосферы. Каждая компьютерная модель начинает свои расчёты с этого начального состояния. Небольшое начальное отклонение, например, из-за неправильного измерения, уже через несколько дней может привести к большим отклонениям в рассчитанном положении.

Теоретически, предсказуемость погоды составляет около трёх недель. На практике этот период короче из-за ошибок измерений, низкой плотности сети наблюдений и несовершенства компьютерных моделей, используемых для составления прогноза погоды.

В результате практический горизонт предсказуемости варьируется от нескольких дней до недели.

Климатический прогноз – это усредненная за несколько лет картина погоды и ее вариации гораздо менее чувствительны к начальному состоянию атмосферы и океана.

Компьютерная модель атмосферы, учитывая постоянные условия –  входящий солнечный свет, отражательную способность планеты и состав атмосферы, генерирует одну и ту же статистику и, следовательно, один и тот же климат, независимо от погодной ситуации, с которой началось моделирование. Условием является то, что вы рассматриваете достаточно большую площадь, а период, за который вы рассчитываете среднее значение, достаточно длительный. В климатологии стандартом является среднее значение за период в 30 лет.

Углекислый газ не вреден, потому что он необходим растениям

Растениям действительно необходим углекислый газ для жизни. Растения и леса ежегодно накапливают огромное количество углекислого газа из атмосферы. Но проблема в том, что количество, которое они могут поглотить, ограничено. Более того, по мере того, как во всем мире вырубается всё больше лесов, эта ограниченность только увеличивается.

Ещё раз проясним –  сам по себе CO₂ не вызывает проблем, он является частью природной экосистемы и совершенно нормален в природе.

Но количество CO₂, которое производим мы, люди, оказывает огромное влияние на природные процессы. За последние 800 000 лет в атмосфере никогда не было столько CO₂, сколько сейчас. 

Почему потепление – это плохо? Зимой шапку не будем носить, ананасы посадим, дома топить не будем

Изменение климата не похоже на комфортное и приятное потепление. Может показаться, что более теплая погода – это бонус. Мы сможем выращивать новые овощи, фрукты, цветы. Зимой не надо будет одеваться по принципу капусты. Но дело в том, что потепление не будет плавным. Волны жары будут чередоваться с заморозками, холодом и дождями.

Погода будет более хаотичной. Подобное мы уже наблюдаем летом, когда жара под +35°С в июне может мгновенно измениться до +14°С. В таких условиях выращивать манго и бананы мы не сможем. Возможно на уровне дач и можно будет вырастить собственный ананас, но и его придётся укрывать от непредсказуемых морозов.

С шапками похожая ситуация. Нуждаться в них мы будем действительно реже, но и ветра станут сильнее. Да и до уровня футболок зимой мы тоже не дойдём, погода скорее станет более сырой и ветреной.

Может дома тогда не нужно будет отапливать? И тут, увы, волны жары и холода не уберут необходимости в отоплении и охлаждении жилища. Людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями такие скачки тоже не пойдут на пользу.

Не будем забывать, что более теплый климат любят различные вирусы и бактерии, которые до этого нашим широтам не были свойственны. А ещё сильно радуются ему клещи, комары и прочие насекомые, которые, кстати, могут покуситься на ваш с любовью выращиваемый на даче ананас.

Поэтому в целом может оно и будет немножко приятней, но тут масса подводных камней, о которых мы ещё даже не знаем, да и это всё будет только временно. Первоначальные плюсы очень быстро сменятся глобальными экономическими и социальными проблемами.

Глобальное потепление не реально – это миф, весна вот была какой холодной!

Кажется нелогичным, даже ироничным, что глобальное потепление может привести к тому, что в некоторых регионах будут более холодные условия. Но исследование 2012 года объясняет механизм климатических процессов, которое стоят нам более теплого лета и более суровой зимы.

Во-первых, сильное потепление в Арктике в последние десятилетия, среди прочих факторов, вызвало повсеместное таяние морского льда. Исследователи говорят, что увеличение открытой воды в Северном Ледовитом океане привело к увеличению испарения, что увлажняет нижележащую атмосферу. Это, в свою очередь, вызывает увеличение похолодания по мере приближения зимы.

Но вариации могут быть разные и они зависят в том числе от изменения океанских течений. Год на год не приходится. Такая череда не противоречит концепции глобального потепления, потому что основная теплоёмкость приходится на океаны, а они действительно становятся более тёплыми.

Изменение климата - это проблема будущего, пусть разбираются потомки

Ничего не предпринимать в отношении изменения климата и передать эту проблему следующим поколениям – не вариант. В сентябре 2021 года ООН предупредила мир: если страны всего мира продолжат идти по нынешнему пути, то нас ожидает повышение температуры по меньшей мере на 2,7° C. Это очень далеко от цели в 1,5° C, объявленной в Парижском соглашении в 2015 году.

Мы уже видим разрушительные последствия изменения климата для глобальных поставок продовольствия, рост миграции, конфликты, стихийные бедствия, экономические последствия, болезни и глобальную нестабильность. И ситуация будет только ухудшаться, если мы не предпримем меры сейчас.

Животные будут адаптироваться к изменению климата, это нормальный процесс эволюции

Дарвин был прав в отношении адаптационной способности природы.  Но хотя некоторые растения и животные действительно приспособятся, это будет далеко не общим правилом. Чтобы выжить при изменении климата, у растений, животных и птиц есть два варианта: переселиться или адаптироваться. Есть несколько примеров видов, которые уже начали это делать.

Однако скорость изменения климата не позволяет большинству видов достаточно быстро адаптироваться, а по мере того, как среда обитания разрушается из-за интенсивного сельского хозяйства, дорог, городов и плотин, им также становится все труднее перемещаться.

Поэтому адаптироваться животные умеют, но так быстро – вряд ли.

Реагировать уже поздно

Решения климатического кризиса многочисленны, но они сводятся к одной общей цели: нужны срочные действия по сокращению выбросов парниковых газов и глобальный переход на возобновляемые источники энергии. Нам необходимо декарбонизировать нашу экономику. И мы должны сделать это как можно быстрее.

То, насколько сильно потеплеет планета, всё ещё зависит от нас. Чтобы ограничить глобальное потепление и избежать наихудших последствий изменения климата, нам необходимо сократить выбросы ископаемого топлива вдвое к 2030 году и достичь нулевого уровня выбросов примерно к 2050 году.

Это означает, что нужно очень быстро оставить позади нефть, уголь и природный газ и ускорить переход к чистой энергии. Никто не говорит, что это легко, но мы ещё можем успеть.

Каковы глобальные последствия изменения климата мы видим уже сейчас?

Последствия мы можем условно разделить на два вида: воздействие на природу и на человека.

Воздействие на природные системы:

• К изменениям относятся, в частности, ранняя весна, миграция и продление вегетационного периода. Изменения в распределении определенных видов, включая локальное исчезновение некоторых видов и изменения в составе экосистем в последние десятилетия, тоже объясняются изменением климата.
• Наблюдается смещение областей распространения водорослей, планктона и рыбы в океанах в высоких широтах в направлении полюсов. Например, планктон за четыре десятилетия «переселился» примерно на 1000 км по направлению к полюсам.
• Океаны становятся более кислыми и теряют кислород. До 2011 года океан поглощал около 30% того количества CO₂, которое попало в атмосферу со времен промышленной революции. В результате кислотность океанов увеличилась на 26%. Это оказывает особенно негативное воздействие на экосистемы, где организмы образуют известковые скелеты (которые растворяются в кислоте), например, в кораллах. 
• Потепление озер и рек влияет на плотность, а также продуктивность видов, состав экосистем, фенологию и распределение, а также на миграцию пресноводных видов.

Воздействие на человеческие системы:

Воздействие на человеческие системы труднее отличить, чем воздействие на природные системы, но хорошим примером является сельскохозяйственный сектор. Экономические последствия изменений в физической доходности частично зависят от динамики рыночных цен. На них самих влияют последствия изменения климата на мировом рынке. 

• Как сельское, так и лесное хозяйство оказались уязвимыми к недавним тенденциям, связанным с аномальной жарой, засухами и наводнениями.
• Повышение экстремально высоких температур связано с более высокими показателями смертности в Европе и Азии, хотя было проведено мало исследований о связи между наблюдаемыми последствиями для здоровья и потеплением. Имеются убедительные доказательства изменений в распределении некоторых переносчиков болезней среди людей (и животных) в некоторых частях Европы и Африки. Кроме того, сезонное производство пыльцы в средних и высоких широтах Северного полушария начинается раньше.

Что будет, если Земля прогреется на 3-4 градуса?

• Волны жары станут все более частыми гостями и будут ещё более интенсивными. Аномальная жара, подобная той, что была в России в 2010 году, больше не является исключением, а становится правилом. 
• Экстремальные погодные условия окажут серьезное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур во всем мире, оказывая серьезное давление на мировые запасы продовольствия (хотя сейчас с этим неплохо справляется война в Украине). Исследования показывают, что даже при потеплении на 1 градус некоторые культуры уже дают на 20% меньше урожая.
• Потепление также имеет ряд негативных последствий для общественного здравоохранения. Работа на открытом воздухе станет затруднительной в помещениях как с высокими температурами, так и с высокой влажностью. Изменения температуры и осадков также способствуют распространению таких заболеваний, как малярия и лихорадка денге.
• До конца 21-го века мы можем ожидать повышения уровня моря от 50 сантиметров до одного метра, а возможно, и больше. 
• Там, где при 2 градусах потепления доступность пресной воды во многих местах падает на 20%, при 4 градусах она может даже снизиться до 50%. Например, в Южной Азии придется иметь дело с длительными периодами засухи и сменяющимися муссонными дождями.
• От 20% до 30% видов растений и животных окажутся под угрозой исчезновения.
• Большие площади джунглей и других лесистых районов будут потеряны из-за лесных пожаров, засух и увеличения вырубки леса для расширения сельскохозяйственных угодий, потерянных в других местах из-за изменения климата.
• Коралловые рифы, скорее всего, полностью погибнут из-за подкисления океана.