— Владимир Анатольевич, что происходит с климатом, если с ним действительно что-то происходит?
— Когда случаются подобные природные аномалии, возникает соблазн сказать, что это из-за потепления. Но в Африке не первый раз выпадает снег, и в России не впервые стоит аномальная осенняя жара. Чтобы установить взаимосвязь, надо проанализировать факты за много лет, смоделировать процессы. Климатологи не могут сразу сказать, вызвано ли конкретное событие изменениями климата, пока не убедятся, что это происходит регулярно, или не установят механизмы, указывающие на такую связь. Климат — это средняя погода за 30 лет. Другое дело, что если еще лет 20 назад некоторые ученые сомневались в глобальном потеплении, то теперь с этим никто не спорит. Площадь морского льда в Арктике за последние 40 лет летом сокращается почти в два раза — на 3 млн км2: на такой территории поместится вся Западная Европа.
— Как потепление влияет на погоду?
— Постепенно уменьшается разница температур между экватором и Северным полюсом, из-за чего меняется атмосферная циркуляция. Скорость ветра в средних широтах снижается, направления воздушных потоков становятся изгибающимися (меандрирующими), с частыми вторжениями воздушных масс с севера или юг. Такие процессы приводят к погодным аномалиям, когда воздушный поток из Арктики направляется на юг, из-за чего там идут ливни, шквалы или выпадает снег. Либо, наоборот, с низких широт на север из Африки приходит аномальная жара.
Чаще формируются блокирующие антициклоны, из-за которых летом на европейской территории России наступает жара. В этом году, например, такой антициклон существовал почти два месяца в августе и сентябре. В определенном смысле нам повезло, что это случилось именно в эти месяцы, так как если бы антициклон установился в июле, то это означало бы угрозу лесных пожаров — как это было в 2010 году.
— Что такое парниковый эффект?
— Земля получает энергию от солнца, разогреваясь до 288 по шкале Кельвина (примерно 15 °С. — Прим. ред.), а потом отдает тепло как каменная печь, излучает длинные радиационные волны. Из-за деятельности человека в атмосфере образуется больше углекислого газа и метана, которые поглощают длинноволновое тепловое излучение, и часть радиации возвращается вниз. Таким образом, планета разогревается сильнее.
— Более полувека назад советский ученый Михаил Будыко предсказал, что климат на планете потеплеет. Поменялись ли представления о процессах с момента этого открытия?
— Нельзя сказать, что Будыко или какой-то другой ученый в одиночку открыли процесс глобального потепления. Исследование климата — обширная междисциплинарная область, где знания накапливаются очень медленно, понимание процессов приходит постепенно, и затем мы осознаем, что видим динамику климатической системы на качественно новом уровне.
В конце XIX века шведский химик Аррениус рассчитал, что температура воздуха из-за сжигания топлива повысится. Тогда это был академический вопрос — потеплеет ли из-за этого на планете на 0,2 или на 0,4 °С. В конце 1930-х годов британский инженер Каллендар предположил, что в этом виноваты парниковые газы. Михаил Будыко, в свою очередь, занимался энергетическим балансом Земли. Он был одним из немногих ученых того времени (это 1950–60-е годы), когда началось похолодание и готовились к ледниковому периоду. Он же утверждал, что впереди нас ждет глобальное потепление.
— Но ведь в истории Земли и раньше были похолодания и потепления?
— Большое влияние на климат оказывает циркуляция Мирового океана, которая приводит к квазициклическим колебаниям температуры. В 1940-х годах она поднималась, в 1970-х падала, в 2000-х снова шла вверх. Сейчас она должна была бы снижаться и потепление замедлиться. Но мы этого не видим. Очевидно, воздействие на атмосферу со стороны человечества оказалось сильнее.
— Какие сценарии потепления существуют?
— Если мировая экономика будет развиваться и продолжится рост населения и не будут сокращаться выбросы, то, согласно агрессивному сценарию, к концу XXI века средняя температура по планете вырастет примерно на 5 °С, в России — на 10°. При этом уровень Мирового океана поднимется от 0,5 до 1 м. А если таяние ледников Гренландии ускорится и отколется лед от Антарктиды, то на 2–3 м. В этом случае будет затоплен юго-восток США, в России же может измениться на километр береговая линия Калининградской области. В Арктике последние 30 лет теплеет в три раза быстрее, чем в целом на планете.
В случае, если государства будут следовать Парижскому соглашению, сокращать выбросы парниковых газов, снижать потребление энергии, то по умеренному сценарию к концу века температура повысится на 3 °С. Через 30–40 лет она может даже немного снижаться. Но это глобальный проект для всех стран, работать в одиночку бессмысленно. И ощутить эффект смогут только следующие поколения. Готово ли человечество сейчас к этому — работать для потомков?
— Почему в Арктике теплеет быстрее, чем в Антарктиде?
— Антарктида огорожена мощным циркумполярным течением Южного полушария, поэтому этот материк — главный холодильник планеты. Морской лед там до последних лет даже немного нарастал. Если ледники растают, то уровень Мирового океана поднимется на 70 м. Такое уже было на Земле. Но для повторного развития этого сценария потребуются десятки тысяч лет.
В Арктике морские льды, которых летом 3,5 млн км2, зимой нарастают до 15 млн км2. Их мощность зависит от отражающей способности ледовой поверхности и температуры. Так как она повышается и лед тает, увеличивается свободная темная поверхность океана, который поглощает солнечные лучи. Вода нагревается, в результате образуется еще меньше льда и температура растет. Таким образом, один процесс усиливает другой. Так как поверхность открытого океана увеличилась, в атмосфере появляется больше водяного пара и парниковый эффект усиливается.
— Но получается, что в России климат становится мягче, и это имеет позитивный эффект? Ведь можно осваивать недоступные северные территории.
— Для России потепление действительно не так страшно, как для более южных стран. За счет таяния льда легче осваивать Северный морской путь, добывать углеводороды на арктическом шельфе. Расширяется зона устойчивого земледелия. Да и кто будет против того, чтобы лето длилось до середины октября, а дальше наступала так называемая еврозима?
Но есть и минусы. Среди них — таяние вечной мерзлоты, на которой стоит вся инфраструктура в северных регионах. С этим процессом на местах уже активно борются.
На юге России — в Ставропольском, Краснодарском краях — становится суше. Там при потеплении будет меньше осадков, в реках уменьшится количество воды, есть угроза обмеления Азовского моря. Волны жары по стране вызовут пожары. Антициклоны способствуют накоплению загрязнения в атмосфере. Будет больше ливней, шквалов, смерчей, поскольку больше водяного пара — а это скрытая энергия, которая в определенных условиях переходит в энергию интенсивных движений атмосферы.
— Какие страны больше всего выбрасывают парниковых газов?
— Список возглавляет Китай. На втором месте с разрывом в показателях по выбросам примерно в 2,5 раза следуют США, третье и четвертое место делят Индия и Евросоюз. На пятом месте — Россия.
— Как влияют на температуру планеты вулканы?
— Расположенные в тропиках и субтропиках выбрасывают в стратосферу аэрозоль — блестящие шарики соляной кислоты, которые рассеивают солнечный свет, благодаря чему температура понижается. Но этот эффект длится недолго — примерно полгода, и потом они выпадают на поверхность Земли. Извержения вулканов в Исландии, на Камчатке или в других странах, как правило, не достигают верхних слоев атмосферы. Дым создает проблемы для самолетов, но на климат извержения не влияют. Также следует отметить, что выбросы парниковых газов вулканами незначительны: в 40–50 раз ниже, чем антропогенные.
— Сказывается ли на климате переход на альтернативные источники энергии?
— В отдаленной перспективе возобновляемая энергетика способна привести к снижению выбросов и, соответственно, повлиять на парниковый эффект. Нет ничего плохого в том, чтобы получать энергию от ветра и солнца. Например, на Камчатке геотермальные электростанции генерируют примерно четверть потребляемой электроэнергии.
Но энергопереход не должен идти за счет благосостояния граждан, стабильности экономики. Михаил Будыко писал, что не надо бороться с перспективой получить в будущем катастрофу путем организации катастрофы прямо сейчас. Если решили бороться с глобальным изменением климата, то нужно это делать ответственно и сообща, а не превращать проблему в рычаги давления и способ обогащения. Существует недобросовестная конкуренция со стороны западных стран, когда технологии возобновляемой энергетики продают за большие деньги. Если все озабочены изменениями климата, то технологии необходимо отдавать развивающимся странам безвозмездно.
В основе новых технологий лежат новые знания. Для нашей страны, как и любой другой, стремящейся к независимой политике и развитию в интересах своих граждан, критически важно иметь сильную науку — как прикладную, так и фундаментальную.
Парижское соглашение было принято 12 декабря 2015 года. Его поддержали 193 страны — члена ООН, а также Палестина, Ниуэ, Острова Кука и ЕС. Документ заменил ограничивающий выбросы парниковых газов Киотский протокол. Цель соглашения — не допустить превышения глобальной среднегодовой температуры на планете к 2100 году более чем на 2 °С от доиндустриального уровня и сделать все возможное для удержания потепления в пределах 1,5 °С. Участники взяли на себя обязательства снижать выбросы и обмениваться зелеными технологиями в сфере энергоэффективности, промышленности, строительства, сельского хозяйства.