Как изменится климат России в XXI веке и почему надо привыкать к погодным аномалиям

Фото: Артем Келарев (region29.ru)

Изменение климата в прошлые эпохи

Климат на Земле зависит от главного источника энергии — от Солнца. Есть два фактора формирования климата.

• Первый — парниковый эффект. Энергия от Солнца поглощается земной поверхностью, преобразуется в инфракрасное излучение, которое поглощается так называемыми парниковыми газами (это водяной пар, СО2, метан и некоторые другие). Они образуют своего рода пленку, парник над поверхностью планеты. И в результате температура приземного слоя воздуха оказывается на 33 градуса выше, чем если бы этого «парника» не было. То есть, сейчас у нас было бы не +14, а -19. И жизнь бы, наверное, была устроена совершенно иначе. В космос уходит относительно немного инфракрасного излучения. И, кстати, человек усилил парниковый эффект совсем немного — всего на 5%. Зато очень сильно раскачал баланс — в связи с антропогенным воздействием на планете происходит не столько потепление, сколько резкие изменения климата.

• Второй фактор — отражение солнечной энергии. За это отвечают облака и, что очень важно, белое пятно на поверхности Земли — снег и лед. Во времена динозавров все континенты были сосредоточены в районе экватора, это белое пятно было очень небольшим, и в глобальном масштабе было теплее градусов на 10. Потом на свое нынешнее место «встали» Антарктида, Гренландия, Северная полярная область, Канадский архипелаг… В результате за последний миллион лет стало значительно холоднее — градусов на 5. В это время Земля переживает приход и уход ледниковых периодов, причем большая часть этого времени приходится на ледниковые периоды, а меньшая — на тот температурный режим, в котором мы живем. Причина тому — вариация оси Земли (она медленно вращается, и тепло по-иному перераспределяется между полюсами и экватором).

Почему изменяется климат и кто в этом виноват?

Климат на Земле изменялся всегда и причиной тому были естественные факторы.

В геологическом масштабе (500 млн лет) главным фактором климатических изменений был дрейф континентов.

В масштабе 1 миллиона — сотен тысяч лет на климат влияло изменение оси вращения Земли (как уже было сказано выше, с этим связан приход и уход ледниковых периодов). Кстати, ученым давно понятно, что мы сейчас идем к следующему ледниковому периоду. Но абсолютно точно доказано, что ни о каком моментальном фатальном похолодании в третьем тысячелетии не может быть и речи — все эти идеи используются исключительно в фильмах-катастрофах.

В масштабах десятилетий на климат влияют солнечные циклы (основные — 11-летние, но есть и циклы подлиннее).

Масштабные извержения вулканов — явление не самое частое, но оно влияет на климат очень серьезно. И это всегда похолодание в небольшом временном отрезке (до 5 лет). Причиной тому — выброс в атмосферу огромного количества вулканического пепла и сернистых газов, которые экранируют солнечное излучение. Наступает так называемая вулканическая зима. За примерами далеко во времени ходить не надо: возьмем наполеоновскую Францию. Во второй половине 1810-х годов был сильный неурожай, и конечно, все решили, что это божья кара за бесчинства Бонапарта. Но оказалось все гораздо проще: в Индонезии взорвался вулкан Тамбора, мгла от которого накрыла добрую часть планеты. Это и вызвало краткосрочное похолодание на Земле.

Есть вариации климата, связанные с океаническими течениями (тоже в масштабах 1—5 лет) — это не абсолютное потепление, а переток тепла из океана в атмосферу и обратно: то туда, то сюда.

И все эти факторы действуют в прошлом и будущем. Но на них накладывается антропогенное воздействие, которое в масштабах XX века было главенствующим. Такие выводы климатологи и России, и зарубежья, делают хором: антропогенное воздействие сегодня доминирует при усреднении эффектов за 50—100 лет.

При этом человек не только неустанно прогревает атмосферу Земли, но и одновременно охлаждает ее. Как это происходит? За прогревание отвечают выбросы углекислого газа, метана, закиси азота, фреонов, некоторых других газов, а еще включения сажи (особенно если она оседает на снег — это заставляет его быстро таять из-за низкого альбедо). А за охлаждение отвечают аэрозоли, которые затеняют атмосферу от Солнца, и повышенное образование облаков из-за перераспределения водного баланса, а облака отражают солнечное тепло. Если все подсчитать, то получается, что человек, прогревая воздух на 1,5 градуса, одновременно охлаждает его на 0,5 градуса.

Как теплая Арктика «раскачивает климатическую лодку» в России

С 1976 года Росгидромет составляет подробные температурные карты страны. По ним четко видно, что с 1976 года происходило неравномерное изменение средних температур, причем даже в масштабе месяца, а не года. К примеру, с тех пор серьезно похолодал январь на Чукотке и в Омске (примерно на 2%). Но масштаб потеплений сильнее — например, ноябрь в Якутии стал теплее на 5—7 градусов. Вызвано это тем, что глобальное потепление вызывает и более быстрый прогрев Арктики, и более быстрое перемещение воздушных масс.

Пока Арктика была холодная, большая разница температур удерживала сильную круговую циркуляцию воздуха, и холодные массы не покидали Арктику. А теперь с юга вторгаются теплые массивы воздуха, а с севера на их место приходят холодные. Ослабление и «шатание» круговой циркуляции вызывают движение воздуха с севера на юг и с юга на север. И вся эта раскачка доходит минимум до 45-го градуса северной широты.

Поэтому вся территория России находится в зоне действия этих арктических явлений, которые проявляются, в частности, аномальными температурами в разных регионах. То есть это все влияет не только на жизнь нескольких миллионов жителей Арктики, но и на сотни миллионов людей, живущих в умеренных широтах северного полушария. В будущем это, скорее всего, будет миллиард жителей или даже больше. И число, и сила опасных метеорологических явлений будут возрастать.

И это очень наглядный пример связи глобального потепления и увеличения числа аномальных температур.

Дожди превратятся в ливни, а юг будет страдать от засух

В России есть места, где сезонные изменения в части осадков за последние 30 лет достигали 50%. В некоторые месяцы отклонение от среднего может составлять от 0 (ноль осадков вообще) до 300% превышения над нормой. Вот в таких климатических колебаниях мы с вами и живем, и будем жить в XXI веке.

Стала меньше высота снежного покрова и его длительность. Но главное, что изменилось — режим выпадения осадков. Условно, вместо 10 слабых дождичков — два мощных ливня (и тоже — со снегопадами). Практическую часть этих теоретических выкладок мы видим, например, в Москве — когда ливневая канализация, рассчитанная на определенное количество воды, не справляется с ливнем. Причем воды-то выпадает столько же. Просто не за 2 часа, а за 20 минут, и именно поэтому «ливневка» не справляется. Да еще и резкий ветер налетает порывами и срывает листья и ветки с деревьев, а они дополнительно создают помехи для стока воды.

Возросло количество опасных метеорологических явлений: вдвое за последние 20 лет. Климат не то чтобы сильно теплеет — он становится гораздо неустойчивее. При этом характер опасных явлений не меняется для конкретной территории: то, что характерно для нее, то и учащается. Например, если это Дальний Восток — становится больше наводнений. Если это Северо-Западный округ — становится больше проблем со штормовым ветром и дождевыми паводками. И это все наша с вами реальность надолго: скорее всего, к середине века все эти явления усилятся.

Во второй половине века кардинально усилятся летние волны жары (периодами от 6 суток). Они охватят большую часть территории, где живет основная часть населения России. Усилятся колебания погоды в виде череды холодных и теплых периодов. Сейчас сиюминутный размах достигает 20 градусов, а в будущем он может доходить и до 30, и до 35. Академик Обухов еще 30 лет назад сказал: «Не столько будет теплеть, сколько климат будет становиться нервным», — это мы и наблюдаем.

К чему это все приведет: медикам, лесникам и пожарным — приготовиться!

Есть понятие трех вариантов прогноза, какое количество парниковых газов будет выбрасываться по всему миру. Это, традиционно, наилучший сценарий (приведет к потеплению на 1,5 градуса), умеренный («прогреет» планету на 2,5 градуса) и наихудший (+4 градуса по Цельсию).

Для сельского хозяйства глобальное потепление пока в целом благоприятно. Хотя в Нижнем Поволжье уже замечается большее количество засух, и климатологи прогнозируют, что это явление будет только нарастать. Прогнозы по сельскому хозяйству говорят, что вторая половина века для России будет идти уже «в минус». Потому что вторая половина века, по худшему сценарию, на юге ЕЧР даст засухи, и климатически обусловленная урожайность снизится на 30—60%. По умеренному сценарию все не так страшно: на юге снизится урожайность, зато вырастет на Дальнем Востоке и в Средней полосе. Так что для нашего сельского хозяйства очень важно, по какому сценарию пойдут глобальные выбросы парниковых газов. Но по всем трем сценариям, юг России ждут более частые засухи.

Расширяется ареал клеща — он ползет с юга на север и уже создал серьезные проблемы в Архангельской и Московской областях. Распространяются на север и другие вредители, ареал которых ползет на север из-за потепления. Распространение вредителей и болезней рассчитать очень сложно, но этого не избежать.

Конечно, волны жары, возникающие временами не только на юге, но и в той же Москве, вызывают сильные проблемы для людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Люди с Европейской части России меньше приспособлены к жаре, чем южане, для нас и +30 — это много. Это подтверждается тем, что скорая помощь у нас спокойно приезжает на вызовы и при +30 градусах.

Растет количество лесных пожаров. И оно будет расти в течение всего века. По худшему сценарию глобальных выбросов, на юге Сибири и на Кавказе дней с высокой пожароопасностью в году станет больше на 50. А это ведь только средние значения, и это значит, что в какой-то год таких дней не будет вовсе, а в какой-то это будут все 90 дней лета. Пока еще остается надежда, что все пойдет по умеренному сценарию, прогноз не такой мрачный. Не надо еще и забывать о вредителях и о болезнях леса: в XXI веке активизируются не только «человеческие» паразиты, но и они. А значит, потребуется гигантский объем лесохозяйственных мер. Для Красноярского края уже сейчас встала проблема с так называемым новым вредителем, пришедшим из Приморского края, прекрасно кушающим леса. Нет сомнения, что без серьезных мер в этом направлении не обойтись.

Конечно, температура воздействует на виды и экосистемы — от того, что меняется ледовый режим в Арктике, страдают такие виды, как белый медведь, северный олень, морж, десятки видов из хрупких арктических экосистем.

Резюме: будем ждать лучшего сценария

Казалось бы, для северной холодной страны глобальное потепление должно было бы быть плюсом. Да, плюсы есть. Это, к примеру, экономия на отоплении, снижение количества простудных заболеваний, возможность развивать сельское хозяйство на Севере, интенсификация потоков по Северному морскому пути.

Но негативных последствий изменения климата для нашей страны все-таки больше. Ведь главное в нем — не потепление, а рост числа и силы опасных явлений. Список их широкий: это волны жары, наводнения, засухи, штормовые ветра, метели, пожароопасные ситуации и прочие бедствия.

Это все ведет к суровым последствиям для человека. Жара приносит с собой сердечно-сосудистые заболевания и южные инфекции. Дисбаланс водного обмена вызывает недостаток воды в южных регионах и ее избыток в северных. Лесные пожары становятся серьезной угрозой. Из-за тепла идет деградация вечной мерзлоты, а это ставит под угрозу сохранность зимних дорог, переправ, да и некоторых северных поселений, которые на этой самой мерзлоте стоят.

Так что нужны широкомасштабные действия по адаптации к глобальному потеплению, раз уж от него все равно никуда не деться. Под Новый год бывший премьер-министр России Дмитрий Медведев подписался под принятием плана первого этапа мероприятий по адаптации (на 2020—2022 годы).

И, конечно же, для России, как и для всего остального мира, крайне важно, чтобы мир пошел не по худшему, а по лучшему сценарию выбросов парниковых газов.