Парадоксы климата. Ледниковый период или обжигающий зной? - Игорь Кароль

Другими словами, если прежде в рамках предположений о развитии народонаселения, экономики, экологии и т. д. выстраивались сценарии выбросов парниковых газов, то теперь социально-экономическое развитие ограничивается лимитом на такие выбросы, обеспечивающим невыход за установленную границу изменений климата.

При построении новых сценариев в качестве критерия изменений климата вновь предпочтение было отдано нашему давнему знакомцу – радиационному форсингу. Сегодня обсуждаются и уже используются четыре базовых сценария нового поколения: RCP 8.5; RCP 6.0; RCP 4.5; RCP 2.6. RCP – это Representative Concentration Pathways или Характерные пути [изменения] концентраций [газов]. (В квадратных скобках указаны части названия, подразумеваемые, но не включенные в него.) Цифры указывают на ожидаемую величину радиационного форсинга (в Вт/м2) в 2100 г. от начала «индустриальной эпохи». Из этих цифр следует, что RCP 8.5 – сценарий с максимальными антропогенными выбросами, а RCP 2.6 – с минимальными. Эти эмиссионные сценарии с соответствующими изменениями радиационного форсинга являются основой для развития климатических моделей разной размерности и подробности. Кроме того, на данной основе определяются возможности дальнейшего развития народонаселения, экономики, экологии, социальной сферы.

Следует обратить внимание на то, что в старых сценариях – А1, А2, В1 и В2, даже при разных экономических и социальных предпосылках, эмиссии парниковых газов получались близкими по значениям или даже почти совпадали, хотя бы на части рассматриваемого периода XXI века. Поэтому на практике обычно используют не больше чем три сценария, из которых в двух предполагаются очень быстрый и очень медленный рост выбросов парниковых газов соответственно, а в третьем рассматривают некоторую «среднюю» скорость выбросов. При этом моделисты не обращают внимания на социально-экономические «корни» сценария.

Зато новые сценарии, в отличие от их предшественников, достаточно сильно разнятся между собой. На рис. 23 цв. вклейки показаны предельно допустимые расчетные концентрации CO2, СН4 и N2O, при которых не нарушаются «форсинговые» требования новых сценариев. Для выполнения этого условия признано необходимым, чтобы величина антропогенных эмиссий CO2 для минимального сценария RCP 2.6 стала нулевой к 2070 г, а затем – и отрицательной, для сценария же RCP 4.5 – вернулась в том же 2070 г. к современному уровню (уровню 2010 г.). В целом же различия между попарно соответствующими кривыми, демонстрирующими изменения концентраций на рис. 25 и 23 цв. вклейки, все же не очень велики (в том числе и для оксида азота – отдельно оговариваем этот факт, так как может сложиться иное впечатление из-за разницы на осях в масштабах концентрации N2O на рис. 25 и 23 цв. вклейки). В частности, соотношение концентраций для максимального и минимального сценариев на 2100 г. составляют примерно 2,0; 2,3 и 1,3 (рис. 26) и 2,3; 2,8; 1,3 (рис. 23 цв. вклейки) для CO2, СН4 и N2O соответственно. Таким образом, несмотря на разницу в «идеологии» при создании сценариев старого и нового образцов, последние являются эволюционным, но не революционным (!) продолжением первых.

Завершая разговор о современных представлениях относительно будущего развития мировой социально-экономической сферы (сценариях) и о прогнозе отклика на него климатической системы, хотелось бы сделать пару небольших замечаний.

К любому прогнозу нельзя относиться как к истине в последней инстанции. Неслучайно при публикации прогнозов изменения климата на современных общедоступных интернет-сайтах (например, на официальном сайте Британской метеорологической службы) они непременно сопровождаются словами «в рамках данного сценария» или «наиболее вероятный прогноз». Тем самым подчеркивается, что полученный результат критически зависит от заложенных в сценарий гипотез.

И еще. В наш стремительный век человек зачастую черпает информацию главным образом из броских заголовков, не давая себе труда вникнуть в детали освещаемого в газетной статье (радио– или телепередаче) вопроса, а именно в этих деталях чаще всего «собака и зарыта». Увы, чрезмерная погоня за читательским вниманием нередко приводит к несоответствию набранного аршинными буквами заголовка и смысла информации, расположенной под ним. А потому не ленитесь, пожалуйста, станьте немного «кинологом»! Этим вы застрахуете себя от вполне возможных конфузов.

Глава одиннадцатая

Климат диктует свои условия

Испытание натуры трудно… однако приятно, полезно, свято. Чем больше таинства ее разум постигает… Чем далее рачение наше в оной простирается, тем обильнее собирает плоды для потребностей житейских.

Климат в повседневной жизни человека

Окружающая среда (неважно, нравится нам это или нет) определяет стиль и качество нашей повседневной жизни. Трудно назвать какую-либо сферу человеческой деятельности, не подверженную ее влиянию. Да и сам человек не в состоянии избегнуть такого влияния: вспомним, к примеру, различия в темпераментах южан и северян.

Издревле само существование человека зависело от того, насколько хорошо он был приспособлен к среде своего обитания. Сегодня благодаря накопленному тысячелетиями опыту и достижениям науки и техники, речь скорее идет о степени комфортности жизни. Говоря о комфортности, мы имеем в виду только привычный уклад жизни, поскольку, увы, и сегодня люди иногда попадают в экстремальные ситуации в результате техногенных аварий или природных катаклизмов. Безусловно, такой уклад сильно отличается у людей разных национальностей, религиозных конфессий и просто различного материального достатка. Однако, несмотря на различия, у всех укладов имеется ряд общих атрибутов.

Во-первых, современный человек нуждается в крыше над головой. «Мой дом – моя крепость», – говорят англичане. И эта крепость оберегает хозяина не только от вторжения непрошенных гостей, но и от обычных капризов погоды. Для защиты от ветра и зимнего холода подбирают специальные строительные материалы, применяют двойное и тройное остекление окон, отапливают дома. Летом же, спасаясь от жары, используют кондиционеры. При проектировании зданий в расчетах учитываются климатические данные о температуре воздуха, скоростях ветра и уровнях солнечной радиации.

Основной климатической характеристикой при этом служит температура наиболее холодной пятидневки, которая может наблюдаться в данной местности (именно за пять дней температура в неотапливаемом кирпичном доме становится равной температуре наружного воздуха).

Первостепенное внимание уделяется повышению теплозащитных свойств наружных стен, чердачных перекрытий и заполнений световых проемов: благодаря таким мерам в ряде стран (Дания, Германия, США и др.) затраты на отопление удалось снизить на 30–40 %. Энергетическая проверка зданий Санкт-Петербурга показала, что возможная экономия энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения составляет 15 600 ГВт (1 ГВт = 1·109 Вт) в год. При строительстве зданий их ориентируют так, чтобы помещения освещались естественным светом зимой не менее трех часов.

В последнее время стало возможным строить так называемые «энергоэффективные» дома, в которых не используется стандартная система отопления. Ограждающие конструкции (стены и окна) при обеспечении их специальными панелями нагреваются от Солнца. При этом окна «следят» за Солнцем, поворачиваясь вслед за его движением по небосводу. Глубокие подвалы такого дома аккумулируют летнее тепло для зимнего обогрева, а зимний холод – для охлаждения здания летом. В таком «энергоэффективном» здании расположен Секретариат Всемирной метеорологической организации в Женеве. В Москве в качестве эксперимента подобный комплекс построен в районе Филевский парк. Он обогревается и освещается при помощи энергии Солнца и ветра. Во дворе этого комплекса есть даже солнечная установка для жарки шашлыка… В южных регионах строительство подобных домов могло бы привести к значительному энергосбережению, а потому очень выгодно для экономики этих территорий. В смерче– и сейсмоопасных районах применяются специальные строительные технологии для возведения и оборудования зданий повышенной прочности.

Во-вторых, хоть и «не хлебом единым жив человек», но производство продовольствия, несомненно, было, есть и будет первейшей задачей мировой экономики. Продуктивность сельского хозяйства больше, чем другие сектора экономики, зависит от климата. Солнечная радиация активно участвует во всех процессах развития животного и растительного миров. Дожди поливают как естественную растительность, так и посевы сельскохозяйственных культур. В то же время ранние заморозки могут уничтожить эти посевы. От сильного ветра происходит полегание зерновых. При переувлажнении почвы возможно вымокание растений. Влияние неблагоприятных погодных условий на сельскохозяйственные культуры очень велико. Даже при получении своевременного прогноза природного катаклизма редко удается предпринять что-либо для защиты посевов. Но приспособиться к изменчивым климатическим условиям вполне возможно, выбрав устойчивые культуры или применив более прогрессивную агротехнику.