© 2018–2019 Train and Brain
Наша рассылка позволит вам оперативнее узнавать о том, как меняется железнодорожный мир!
Вы будете получать уведомления о публикации новых статей
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Тепло, теплее, горячо
Реализация положений Парижского соглашения о климате 2015 года и Киотского протокола если не «охладит» климат, то точно очистит атмосферу. Страны, которые интегрируются в систему торговли эмиссионными квотами, смогут легко компенсировать расходы на переоснащение промышленных предприятий под новые экологические стандарты
Лето 2020 года оказалось самым жарким в истории. Снова. По данным американского Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), все три месяца сезона (июнь, июль и август) температура была на 1,17 °C выше средних показателей XX века. Рекордные данные зафиксированы в Европе, Азии, Карибском бассейне. В Южном полушарии, которое в летние месяцы переживает зиму, этот период вошел в тройку самых теплых. Осенью ученые продолжили фиксировать аномалии. В октябре впервые в истории наблюдений не замерзло северное море Лаптевых.
Впрочем, к температурным рекордам население земного шара начинает привыкать. Самое теплое лето уже фиксировали и в 2016 году, и в 2019-м. В целом 19 из последних 20 лет входят в двадцатку самых жарких.
Впрочем, к температурным рекордам население земного шара начинает привыкать. Самое теплое лето уже фиксировали и в 2016 году, и в 2019-м. В целом 19 из последних 20 лет входят в двадцатку самых жарких.
Непримиримые оппоненты
Температурные рекорды уходящего года в очередной раз перезапустили дискуссию о влиянии антропогенного фактора на потепление климата.
Спор ведется уже несколько десятилетий. Обе стороны в целом признают, что на климат влияет комплекс причин двух категорий. Естественные — это колебания солнечной активности (вулканизм, парниковые газы), образующиеся в атмосфере без участия человека. Антропогенные — это промышленные выбросы, усиливающие эмиссию углекислого газа, метана и прочих парниковых газов, которые провоцируют потепление.
Сторонники естественных причин глобального потепления подчеркивают, что в истории Земли климат менялся многократно. В то же время ученые, которые отстаивают гипотезу о ключевом влиянии на климат антропогенного фактора, подчеркивают, как сильно изменился темп потепления в последние десятилетия. «Речь идет не столько о величине, на которую выросла приземная температура, сколько о скорости ее роста. Последние 30–40 лет проблема была именно в быстром изменении температуры», — подтверждает Дарья Бокучава, климатолог Института географии РАН.
Спор ведется уже несколько десятилетий. Обе стороны в целом признают, что на климат влияет комплекс причин двух категорий. Естественные — это колебания солнечной активности (вулканизм, парниковые газы), образующиеся в атмосфере без участия человека. Антропогенные — это промышленные выбросы, усиливающие эмиссию углекислого газа, метана и прочих парниковых газов, которые провоцируют потепление.
Сторонники естественных причин глобального потепления подчеркивают, что в истории Земли климат менялся многократно. В то же время ученые, которые отстаивают гипотезу о ключевом влиянии на климат антропогенного фактора, подчеркивают, как сильно изменился темп потепления в последние десятилетия. «Речь идет не столько о величине, на которую выросла приземная температура, сколько о скорости ее роста. Последние 30–40 лет проблема была именно в быстром изменении температуры», — подтверждает Дарья Бокучава, климатолог Института географии РАН.
«Скептики», в свою очередь, отмечают, что на скорость климатических колебаний могут влиять и естественные факторы. «Как пример можно привести событие потепления середины ХХ века, когда темпы изменений были сопоставимы с ростом приземной температуры в конце ХХ века, а рост парниковых газов в результате деятельности человека был значительно медленнее, чем в современный период. Большая часть исследований данной климатической аномалии выделяет фактор внутренней изменчивости системы «океан — атмосфера». Некоторые модельные эксперименты указывают, что ключевым было воздействие океанических циклов», — рассказывает Дарья Бокучава.
Скорее всего, спор о причинах изменения климата продолжится еще не одно десятилетие. Универсального и однозначно вызывающего доверия способа прогнозирования колебаний климата нет. Для обоснования своих позиций ученые используют климатические модели (CMIP — Coupled Model Intercomparison Project), которые предоставляют ведущие научные организации из разных стран. В каждую модель закладывают начальные условия — текущие климатические характеристики, а также граничные условия для разных сценариев колебаний уровня выбросов CO2, на основе которых модель рассчитывает прогноз изменения температуры для заданного промежутка времени. На графике можно увидеть прогноз изменения приземной температуры на ближайшие 80 лет, по данным экспериментов 32 климатических моделей, для сценариев умеренного и значительного радиационного воздействия в результате роста CO2. Как нетрудно заметить, в обоих случаях прогнозы участников исследования отличаются на несколько градусов.
Скорее всего, спор о причинах изменения климата продолжится еще не одно десятилетие. Универсального и однозначно вызывающего доверия способа прогнозирования колебаний климата нет. Для обоснования своих позиций ученые используют климатические модели (CMIP — Coupled Model Intercomparison Project), которые предоставляют ведущие научные организации из разных стран. В каждую модель закладывают начальные условия — текущие климатические характеристики, а также граничные условия для разных сценариев колебаний уровня выбросов CO2, на основе которых модель рассчитывает прогноз изменения температуры для заданного промежутка времени. На графике можно увидеть прогноз изменения приземной температуры на ближайшие 80 лет, по данным экспериментов 32 климатических моделей, для сценариев умеренного и значительного радиационного воздействия в результате роста CO2. Как нетрудно заметить, в обоих случаях прогнозы участников исследования отличаются на несколько градусов.
Кликнуть для увеличения
Это очень существенно. Для сравнения: специалисты Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) полагают, что даже при потеплении на 2 °С по отношению к доиндустриальному уровню уровень океана вырастет более чем на 0,5 метра к 2100 году, что приведет к затоплению населенных пунктов, расположенных низко по отношению к уровню моря. Кроме этого, в результате потепления на 2 °С более 2 млрд человек могут пострадать из-за событий экстремальной жары, а площадь коралловых рифов сократится на 99%.
«Результаты многих экспериментов с моделями климата демонстрируют, что текущие высокие тренды приземной температуры воспроизводятся прежде всего в результате воздействия антропогенных парниковых газов. Но точных цифр по оценке вклада антропогенного и естественного воздействия до сих пор нет. Данные модельных экспериментов зависят от заложенных в них начальных и граничных условий, самой модели в основе эксперимента, системы ассимиляции данных, что в результате дает существенный разброс значений», — подтверждает Дарья Бокучава.
«Результаты многих экспериментов с моделями климата демонстрируют, что текущие высокие тренды приземной температуры воспроизводятся прежде всего в результате воздействия антропогенных парниковых газов. Но точных цифр по оценке вклада антропогенного и естественного воздействия до сих пор нет. Данные модельных экспериментов зависят от заложенных в них начальных и граничных условий, самой модели в основе эксперимента, системы ассимиляции данных, что в результате дает существенный разброс значений», — подтверждает Дарья Бокучава.
- Елена Лебедева,руководитель НПО «Экология» Института Генплана Москвы:
Климат на Земле периодически постепенно меняется под воздействием разных факторов. Это процессы, происходящие на планете (изменение газового состава атмосферы, вулканическая деятельность), и внешние воздействия, такие как изменение солнечной активности или изменения орбиты Земли. Однако в наблюдаемых в последние десятилетия изменениях к хорошо изученным естественным факторам, поддающимся успешному моделированию, добавился новый — деятельность человека, влияющая на усиление парникового эффекта.
Мы увеличиваем содержание парниковых газов в атмосфере, и это инструментально доказано. На метеорологической станции Мауна-Лоа на Гавайских островах ведутся наблюдения с 1959 года. Сейчас мы имеем уже CO2 в таком количестве, которого не было нам известно на протяжении исторического времени. В феврале 2015 года концентрация СО2 превысила 400 млн частиц, то есть концентрация выросла почти на 40%.
Кроме прямых выбросов, при сжигании ископаемого топлива на климат воздействуют газы, выделяемые при разложении отходов, а также вносят свой вклад животноводство, изменение земного покрова (к примеру, вырубка леса и распашка земель, осушение болот, опустынивание). Запускаются цепные реакции — при более высокой температуре в воздухе повышается содержание водяного пара, что еще больше усиливает парниковый эффект, при таянии снега в полярных широтах обнажаются земля или вода, которые поглощают больше солнечного света из-за меньшей отражательной способности, что приводит к ускорению потепления.
Только с учетом этого фактора можно объяснить масштаб и необычайную скорость нынешних изменений. За свои 4,5 млрд лет Земля пережила многое: были и более теплые, и более холодные периоды, но палеоклиматологи не смогли найти подтверждения того, что когда-либо еще температура на планете менялась настолько быстро. За последние 100 лет температура выросла на 0,86 °C. Это было установлено по сети метеостанций. При этом повышение температуры идет по нарастающей. 2/3 разогрева произошло за последние 30–40 лет. Еще в 1992 году было подписано первое климатическое соглашение (Рамочная конвенция об изменении климата ООН), то есть именно тогда весь мир согласился с идеей, что выбросы влияют на климат.
Таким образом, хотя на климат влияют разные факторы, основной причиной нынешнего быстрого изменения является деятельность человека. Это главное отличие современного изменения климата от тех, которые реконструируют палеоклиматологи, изучая историю динамики климата на планете. Не существует заслуживающих доверия научных моделей, которые могли бы объяснить текущие климатические изменения действием природных факторов. Все указывает на то, что антропогенный фактор является определяющим.
Мы увеличиваем содержание парниковых газов в атмосфере, и это инструментально доказано. На метеорологической станции Мауна-Лоа на Гавайских островах ведутся наблюдения с 1959 года. Сейчас мы имеем уже CO2 в таком количестве, которого не было нам известно на протяжении исторического времени. В феврале 2015 года концентрация СО2 превысила 400 млн частиц, то есть концентрация выросла почти на 40%.
Кроме прямых выбросов, при сжигании ископаемого топлива на климат воздействуют газы, выделяемые при разложении отходов, а также вносят свой вклад животноводство, изменение земного покрова (к примеру, вырубка леса и распашка земель, осушение болот, опустынивание). Запускаются цепные реакции — при более высокой температуре в воздухе повышается содержание водяного пара, что еще больше усиливает парниковый эффект, при таянии снега в полярных широтах обнажаются земля или вода, которые поглощают больше солнечного света из-за меньшей отражательной способности, что приводит к ускорению потепления.
Только с учетом этого фактора можно объяснить масштаб и необычайную скорость нынешних изменений. За свои 4,5 млрд лет Земля пережила многое: были и более теплые, и более холодные периоды, но палеоклиматологи не смогли найти подтверждения того, что когда-либо еще температура на планете менялась настолько быстро. За последние 100 лет температура выросла на 0,86 °C. Это было установлено по сети метеостанций. При этом повышение температуры идет по нарастающей. 2/3 разогрева произошло за последние 30–40 лет. Еще в 1992 году было подписано первое климатическое соглашение (Рамочная конвенция об изменении климата ООН), то есть именно тогда весь мир согласился с идеей, что выбросы влияют на климат.
Таким образом, хотя на климат влияют разные факторы, основной причиной нынешнего быстрого изменения является деятельность человека. Это главное отличие современного изменения климата от тех, которые реконструируют палеоклиматологи, изучая историю динамики климата на планете. Не существует заслуживающих доверия научных моделей, которые могли бы объяснить текущие климатические изменения действием природных факторов. Все указывает на то, что антропогенный фактор является определяющим.
Парниковое будущее
Впрочем, продолжающийся спор ученых уже не влияет на политическую повестку дня. Международным ответом на глобальное потепление стало Парижское соглашение, подписанное в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата в 2015 году. Его цель — ограничить рост средних температур на планете до 1,5 °С. Для этого все подписавшие его страны должны предпринять шаги по снижению выброса парниковых газов. Документ развивает положения Киотского протокола, подписанного еще в 1992 году. Вместе они создали систему регулирования, при которой страны, вышедшие за отведенный лимит загрязнения среды, должны компенсировать ущерб, выкупив квоты у тех стран, которые, наоборот, внесли вклад в ее очищение.
Понятно, что Парижское соглашение фактически поддерживает позицию сторонников теории антропогенного воздействия на окружающую среду. И вовсе не обязательно, что предусмотренные им меры окажут «охлаждающее» воздействие на климат. Тем не менее, его положения вполне укладываются в экологическую идеологию, которая последние десятилетия формирует международную политику. Даже если параметры соглашения со временем будут скорректированы, государствам все равно придется снижать долю выбросов опасных газов в атмосферу.
Понятно, что Парижское соглашение фактически поддерживает позицию сторонников теории антропогенного воздействия на окружающую среду. И вовсе не обязательно, что предусмотренные им меры окажут «охлаждающее» воздействие на климат. Тем не менее, его положения вполне укладываются в экологическую идеологию, которая последние десятилетия формирует международную политику. Даже если параметры соглашения со временем будут скорректированы, государствам все равно придется снижать долю выбросов опасных газов в атмосферу.
Рамочная конвенция ООН об изменении климата, декабрь 1997 года
Кроме того, тот факт, что выбросы не единственная причина глобального потепления, не повод не пытаться ограничивать их эмиссию. Свой вклад в увеличение паровых газов они так или иначе вносят. К тому же многие из них банально опасны для населения земного шара.
Наибольшую угрозу для здоровья человека представляют оксиды азота, они примерно в 10 раз опаснее, чем угарный газ. Диоксид серы участвует в формировании кислотных дождей. По расчетам Института энергетической политики частного исследовательского центра Чикагского университета, только из-за загрязнения воздуха твердыми частицами (пылью, сажей) продолжительность жизни в Европейском союзе в среднем сокращается на 9 месяцев, а в некоторых городах Индии — до 8,6 года.
Наибольшую угрозу для здоровья человека представляют оксиды азота, они примерно в 10 раз опаснее, чем угарный газ. Диоксид серы участвует в формировании кислотных дождей. По расчетам Института энергетической политики частного исследовательского центра Чикагского университета, только из-за загрязнения воздуха твердыми частицами (пылью, сажей) продолжительность жизни в Европейском союзе в среднем сокращается на 9 месяцев, а в некоторых городах Индии — до 8,6 года.
Протестующие на молодежной забастовке за климат в центре Лондона, 2019 год
- Валентин Краснощеков,заведующий кафедрой управления природопользованием и охраны окружающей среды Института государственной службы и управления РАНХиГС:
Хозяйственная деятельность человека, сопровождающаяся ростом углеводородных выбросов в атмосферу и в высокой степени нарушающая структуру природного ландшафта, вносит вклад в изменение климата. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере приводит к усилению парникового эффекта и способствует повышению температуры планеты. Из-за трансформации природных систем вследствие вмешательства человека происходит уменьшение биоразнообразия. Как результат, экосистемы теряют свои средообразующие функции: происходит снижение естественного увлажнения, нарушение естественного влагооборота, увеличение засушливости территорий.
Тем не менее влияние углеводородного фактора в процессах изменения климата играет важную роль, но не ключевую. Это результат проявления комплекса факторов. На климат влияют и природные циклические процессы, и результаты хозяйственной деятельности человека. К природным процессам относятся, например, изменение наклона земной оси. Он изменяется в интервале от 22,1 до 24,5 градуса с периодичностью 41 тыс. лет. При уменьшении наклона летние температуры снижаются, а зимние увеличиваются. Другая причина — форма орбиты вращения Земли вокруг Солнца. Расстояние до звезды определяет различие в поступающем количестве солнечной энергии. Также вклад вносят естественная вулканическая активность (речь о влиянии на окружающую среду пепла и газов), тектонический сдвиг плит и континентов, уменьшение или увеличение количества тепла в глубинах океанов и т.д. Одной из главных возможных причин изменения климата на Земле ученые называют меняющуюся активность Солнца.
Ученые из Испании, Швейцарии, США и Норвегии сравнили нынешнее глобальное потепление с тем, как менялся климат со времени Древнего мира. Они совместили данные из письменных источников (летописи, научные наблюдения) с анализом природных «свидетелей»: ледяных кернов, кораллов, донных отложений, колец на деревьях. В итоге ученые подтвердили, что в IV–ХIII веках был период потепления. Затем наступил малый ледниковый период, который происходил в разное время на различных территориях. Климат изменялся в то время из-за природных процессов, воздействие хозяйственной деятельности человека было незначительным.
Характерной особенностью изменения климата в прошлом было то, что раньше аномалии касались, как мы видим, отдельных районов. Так, в Средние века температура повысилась не на всей Земле, а на 40% ее поверхности. В настоящее время климат изменился уже на всей планете. В масштабе десятков тысяч лет Земля движется к похолоданию. Новый ледниковый период начнется через 15–120 тыс. лет.
Тем не менее влияние углеводородного фактора в процессах изменения климата играет важную роль, но не ключевую. Это результат проявления комплекса факторов. На климат влияют и природные циклические процессы, и результаты хозяйственной деятельности человека. К природным процессам относятся, например, изменение наклона земной оси. Он изменяется в интервале от 22,1 до 24,5 градуса с периодичностью 41 тыс. лет. При уменьшении наклона летние температуры снижаются, а зимние увеличиваются. Другая причина — форма орбиты вращения Земли вокруг Солнца. Расстояние до звезды определяет различие в поступающем количестве солнечной энергии. Также вклад вносят естественная вулканическая активность (речь о влиянии на окружающую среду пепла и газов), тектонический сдвиг плит и континентов, уменьшение или увеличение количества тепла в глубинах океанов и т.д. Одной из главных возможных причин изменения климата на Земле ученые называют меняющуюся активность Солнца.
Ученые из Испании, Швейцарии, США и Норвегии сравнили нынешнее глобальное потепление с тем, как менялся климат со времени Древнего мира. Они совместили данные из письменных источников (летописи, научные наблюдения) с анализом природных «свидетелей»: ледяных кернов, кораллов, донных отложений, колец на деревьях. В итоге ученые подтвердили, что в IV–ХIII веках был период потепления. Затем наступил малый ледниковый период, который происходил в разное время на различных территориях. Климат изменялся в то время из-за природных процессов, воздействие хозяйственной деятельности человека было незначительным.
Характерной особенностью изменения климата в прошлом было то, что раньше аномалии касались, как мы видим, отдельных районов. Так, в Средние века температура повысилась не на всей Земле, а на 40% ее поверхности. В настоящее время климат изменился уже на всей планете. В масштабе десятков тысяч лет Земля движется к похолоданию. Новый ледниковый период начнется через 15–120 тыс. лет.
«Ежегодно от болезней, связанных с загрязнением воздуха, умирает 7 млн человек. По оценкам ВОЗ, в крупных городах стран Европейского региона загрязнение воздуха приводит к снижению средней продолжительности жизни на 2–24 месяца. Оно вызывает такие болезни, как рак легких, инсульт, респираторные заболевания и многие другие. С загрязнением воздуха связаны нейродегенеративные заболевания, ментальные проблемы, аритмия, репродуктивные и перинатальные проблемы и сокращение продолжительности жизни», — перечисляет Екатерина Радчикова, ведущий инженер НПО «Экология» Института Генплана Москвы.
Но все имеет свою цену. По оценкам рейтингового агентства АКРА, потенциальные затраты российских промышленных предприятий в случае необходимости оплаты избыточных (превышающих уровень 1990 года) выбросов в период с 2021 по 2030 год окажутся в диапазоне 65–100 млрд руб. в год. К счастью, эти расходы легко компенсировать. Надо лишь воспользоваться всеми возможностями, которые предоставляют Киотский протокол и Парижское соглашение. Даже текущий поглощающий углекислый газ потенциал российских лесов страны дает возможность экспортировать квоты на сумму более 2,2 млрд долл. США в год.
Но все имеет свою цену. По оценкам рейтингового агентства АКРА, потенциальные затраты российских промышленных предприятий в случае необходимости оплаты избыточных (превышающих уровень 1990 года) выбросов в период с 2021 по 2030 год окажутся в диапазоне 65–100 млрд руб. в год. К счастью, эти расходы легко компенсировать. Надо лишь воспользоваться всеми возможностями, которые предоставляют Киотский протокол и Парижское соглашение. Даже текущий поглощающий углекислый газ потенциал российских лесов страны дает возможность экспортировать квоты на сумму более 2,2 млрд долл. США в год.
КОРОТКО
- Сторонники естественных причин глобального потепления подчеркивают, что в истории Земли климат менялся многократно.
- Точных цифр по оценке вклада антропогенного и естественного воздействия до сих пор нет.
- Парижское соглашение фактически поддерживает позицию сторонников теории антропогенного воздействия на окружающую среду.
- Наибольшую угрозу для здоровья человека представляют оксиды азота, они примерно в 10 раз опаснее, чем угарный газ.