Прогноз климата будущего

В последние годы была установлена определенная закономерность между глобальными температурами земной поверхности и концентрацией СО₂ в атмосфере. В течение кайнозоя происходило неуклонное снижение ресурсов СО₂ в атмосфере, и этот процесс ускорился в конце неогена, когда общая масса углекислого газа достигла наименьших значений за всю историю Земли. Под влиянием естественного убывания содержания СО₂ климат изменялся с периодичностью более ста тысяч лет. Этому способствовали гипсометрическое положение суши, морские регрессии, мощность растительного покрова, соотношение площадей суши и водной поверхности и т. д.

Вулканические извержения, в результате которых в атмосферу попадает не только углекислота, но и огромный объем тонкой вулканической пыли (это приводит к резкому увеличению альбедо атмосферы, а значит и к снижению температур), также приводили к колебаниям климата.

Исходя из периодического изменения положения Земли в космическом пространстве^*, советские ученые Ш. Г. Шараф и Н. А. Будникова вычислили, что слабые оледенения на Земле могут наступить через 170, 215, 269 и 335 тыс. лет, а сильные оледенения через 505, 620, 665 и 715 тыс. лет. Если не учитывать деятельности человека, то примерно через 10-15 тыс. лет в высоких широтах должно произойти существенное снижение радиационного баланса. Это приведет к развитию оледенения. В дальнейшем радиация вновь возрастет, что приведет к разрушению ледникового покрова. По расчетным данным, уменьшения радиации могут повторяться через каждые 40 и 90 тыс. лет, причем амплитуды их будут возрастать.

^* (Согласно гипотезе югославского геофизика М. Миланковича, наклон земной оси периодически изменялся через каждые 40 тыс. лет, положение земной орбиты - через 92 тыс. лет, а нахождение ближайшей точки земной орбиты к Солнцу - перигелия - через 21 тыс. лет.)

Если учесть, что за последние 30-40 млн. лет происходило неуклонное снижение ресурсов СО₂ в атмосфере, то надо полагать, что в будущем эта естественная убыль углекислоты сохранится. Учитывая общую тенденцию снижения концентрации СО₂ в атмосфере, можно предсказать время наступления полного оледенения планеты. Оно должно произойти тогда, когда концентрация СО₂ в атмосфере станет меньше 0,015%. Согласно расчетным данным это наступит примерно через 1 млн. лет.

Снижение концентрации углекислого газа в атмосфере могло бы привести не только к понижению температурного режима, но и к постепенному сокращению продуктивности растений и уменьшению общей массы живых организмов.

Такой пессимистический вывод не должен вызывать особых тревог, поскольку в нем не учитывается хозяйственная деятельность человека - фактор, имеющий огромное влияние на формирование климата. Так, например, в начале XX в. концентрация углекислого газа в атмосфере составляла 0,029%, а в настоящее время - 0,033%. Человечество оказывает активное влияние на окружающую среду. Только за последние десятилетия в результате сжигания различных видов жидкого и твердого топлива в атмосфере не только наблюдались повышения температур, но и увеличение концентрации СО₂.

Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере почти на 0,003%, которое произошло за два-три десятилетия, компенсирует естественную убыль СО₂ за 200 тыс. лет. И это произошло, несмотря на все возрастающую вырубку лесов и существование активных поглотителей углекислоты - морей и океанов. Следовательно, хозяйственная деятельность человека не только существенно замедлила процесс естественной убыли углекислоты в атмосфере, но и привела к ее возрастанию.

Если даже представить себе, что в ближайшем будущем полностью прекратится выброс в атмосферу СО₂, что само по себе маловероятно, то имеющейся концентрации углекислого газа в атмосфере будет вполне достаточно для того, чтобы оттянуть время наступления оледенения на десятки и даже сотни тысяч лет. Вместе с тем при сохранении масштабов современного воздействия человека на атмосферу, а оно имеет определенные тенденции к резкому возрастанию, вероятность глобального оледенения Земли в будущем сводится к нулю.

Однако людям важно знать не только то, что будет через миллионы или тысячи лет, но и то, что ждет нас в самом ближайшем будущем. В предстоящие десятилетия основное воздействие на климат будут оказывать по крайней мере три главных фактора: рост производства различных видов топливной энергетики; увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в результате активной хозяйственной деятельности людей; изменение концентрации атмосферного аэрозоля, т. е. небольших, пылеватых частиц в атмосфере.

По мнению многих исследователей, наиболее надежным прогнозом в развитии предстоящих климатических изменений являются те, которые основаны на данных потребления энергетики. При этом учитываются потребление в народном хозяйстве газа и нефти, каменного угля, горючих сланцев, а также использование атомной и термоядерной энергии.

Изменения содержания в атмосфере ряда других компонентов могут прямо или косвенно оказывать влияние на климат. Так, неоднократно предпринималась попытка подсчитать влияние антропогенного аэрозоля на формирование климата. Частицы аэрозоля, образующие смог, увеличивают альбедо атмосферы и тем самым способствуют снижению среднеглобальной температуры. Возможность возрастания содержания антропогенного аэрозоля в ближайшем будущем в больших размерах маловероятна, так как во многих промышленно развитых странах в огромных масштабах проводятся работы по улавливанию и утилизации практически всех выбрасываемых в атмосферу частиц. Охранные мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферы с каждым годом усиливаются в законодательном порядке. В процессе прогнозных расчетов еще не учитывается возможность крупных извержений вулканов в будущем с выбросом в атмосферу не только углекислого газа и других газообразных веществ, в том числе и водяного пара, но и большого количества тонкой вулканической пыли - пепла. Увеличение содержания пепла в атмосфере приводит также к существенному понижению среднегодовых температур. Такая картина наблюдалась на нашей планете через год после извержения крупнейших вулканов - Везувия, Катмай, Этны, Кракатау, вулканов Камчатки и Курильских островов.

Анализ многочисленных материалов по антропогенным факторам, воздействующих на климат, позволил советскому климатологу М. И. Будыко еще в начале 70-х годов дать прогноз о повышении среднеглобальных температур. По его предположению, с 1970 по 2000 г. при повышении концентрации углекислого газа на 17% средняя температура воздуха у земной поверхности должна повыситься на 0,65°. Исходя из того, что концентрация углекислого газа в 2000 г. составит 0,037-0,039%, в 2025 г. - 0,065-0,074% ожидается, что это приведет к повышению среднеглобальных температур в 2000 г. на 1,5°, а через 25 лет, возможно, на 5°.

Глобальное потепление на 1,5° приведет к уменьшению количества зимних атмосферных осадков на значительной части степной и лесостепной зон примерно на 10-15% и соответствующему их увеличению в субтропическом поясе. В результате потепления исчезнут горные ледники и полярные ледниковые покровы, а уровень Мирового океана, возможно, повысится и произойдет новое перемещение к полюсам ландшафтно-климатических зон.