Антропогенний вплив на клімат

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Из изложенного следует, что прогноз естественных изменений климата в рамках его современ­ного стационарного состояния ма­ло перспективен. Выделенные циклы не обладают устойчивостью во времени, тренды слабы. В це­лом за последние 7000 лет со вре­мени климатического оптимума голоцена преобладает тенденция к похолоданию. Некоторое похо­лодание характерно и для послед­них 30 лет. Но характер его и при­чины (естественные или антропо­генные) остаются неясными. Сей­час можно оценить лишь возмож­ную амплитуду и вероятность кли­матических аномалий, исходя из обработки рядов данных о прош­лых состояниях климатической сис­темы, и ее реакцию на возможные природные изменения.

Более определен прогноз по­следствий антропогенных воздей­ствий на климат, в частности по­следствий увеличения содержания в атмосфере двуокиси углерода. За последние 120 лет содержание СО₂ в атмосфере увеличилось от 290 до 340 частей на миллион, т. е. оно возросло на 17%, в среднем на 0,14% в год. За последние де­сятилетия этот рост составил уже 0,36% в год. Такой рост количества двуокиси углерода представляет собой следствие нарастания ин­тенсивности сжигания топлива, ко­торое удваивается примерно каж­дые 20 лет. В настоящее время человечество выбрасывает в атмо­сферу ежегодно около 10 млрд. т углерода, в том числе две трети его образуется за счет сжигания топлива и одна треть в результате сельскохозяйственного производ­ства. Это составляет около трех частей СО₂ на миллион в год. Однако около 70% углерода ухо­дит в океаны и биосферу и только 30% остается в атмосфере.

Предполагая различные моде­ли нарастания потребления угля, нефти, газа и дров, многие уче­ные, начиная с М. И. Будыко в СССР, сделали прогноз об удвое­нии количества СО₂ в атмосфере уже к середине следующего, XXI столетия и соответствующем поте­плении климата за счет парнико­вого эффекта примерно на 2,5°С. Это потепление накладывается на упомянутый выше слабый есте­ственный тренд к похолоданию, чем, по-видимому, объясняется отсутствие потепления до настоя­щего времени (рис. 8). Как мы уже упоминали, такое потепление, да еще усиленное в полярных стра­нах, повело бы к многим серьез­ным последствиям — таянию лед­ников, повышению уровня океа­на, к изменению условий земле­делия, большему увлажнению севера, усилению засух в полосе степей и полупустынь, смещению примерно на 400 км на север при­родных зон.

Однако, во-первых, фактически сейчас отсутствует нарастающее потепление и в последние десяти­летия даже улучшаются условия существования ледников. Причина такого хода событий не обязатель­но заключается в естественном тренде.

Во-вторых, вовсе не обязатель­но предполагать увеличивающееся нарастание концентрации СО₂ в атмосфере. Ведь потребляемое органическое топливо не беспре­дельно. При линейном же нарас­тании СО₂ в атмосфере современ­ными темпами его удвоение будет достигнуто лишь через 250 лет, т. е. только в XXIII в., когда ввиду ограниченности обычных видов топлива ведущей станет, по-види­мому, атомная энергетика. К это­му следует добавить, что экстра­поляция современных темпов на­растания двуокиси углерода край­не затруднительна из-за возмож­ных изменений углеродного цик­ла — обмена СО₂ атмосферы с океаном и биосферой.

Зато очень быстро нарастает выброс в атмосферу малых газо­вых примесей, в особенности от­ходов холодильной промышлен­ности — фреонов. После объявлен­ного в 1974 г. сокращения их вы­броса, такой выброс практически не изменился. По данным Ассо­циации химической промышлен­ности США, выброс CF₂CI₂ за 1974—1980 гг. снизился на чет­верть — с 400 до 300 тыс. т в год. Однако, по наблюдениям, он, на­оборот, возрос на ту же четверть, превысив 500 тыс. т в год. Следо­вательно, приведенные выше дан­ные занижены более чем на 40%. До настоящего времени глобаль­ный прирост концентрации фрео­нов в атмосфере сохраняется на уровне 5% в год, что с учетом сложных процентов приводит к их удвоению за 12 лет.

Растет выброс и других газов — метана, азота и др. Объединен­ный эффект малых примесей этих газов может сводить на нет парниковый эффект двуокиси угле­рода. Поступающие в атмосферу газы в результате сложных цепо­чек реакций влияют на содержа­ние озона. Первоначальная трево­га о разрушении этого слоя, в част­ности, за счет реакций с окислами азота от авиации и спутников не подтвердилась измерениями. Не­которое снижение озона в стра­тосфере компенсируется его рос­том в верхней тропосфере.

Большое значение имеет содер­жание в атмосфере пыли и аэро­золей. Оно неоднородно в прост­ранстве, а густая сеть наблюде­ний за ним отсутствует. Существует оценка глобального уменьшения прозрачности на 0,2% в год. Это соизмеримо с нарастанием дву­окиси углерода на 0,3% в год. Аэрозоли, в особенности серно­кислые, чрезвычайно вредны для окружающей среды. Климати­ческий же их эффект в настоя­щее время, согласно эксперимен­там на моделях климата, состоит в снижении средней планетарной температуры воздуха.

Наконец, промышленность в настоящее время выделяет в ат­мосферу более 3•10¹⁴ МДж тепла, в среднем по Северному полушарию 0,1 Вт/м². Это менее 1 % кинетической энергии ат­мосферы и 0,01 % энергии, посту­пающей в атмосферу от Солнца. Ожидаемое нарастание энергети­ки в 4 раза к 2025 г. все равно не представляется существенным в глобальном масштабе. Однако в некоторых индустриальных райо­нах концентрация тепловой энер­гии промышленности возрастает в сотни раз, что, наряду со сни­жением альбедо, уже приводит к появлению теплых ореолов над городами и целыми промышлен­ными районами, где положитель­ные аномалии температуры состав­ляют несколько градусов.

Эффекты воздействия человека на подстилающую поверхность могут быть не менее существен­ны, чем на саму атмосферу. Из­менение типа поверхности может менять величины испарения и пря­мой теплоотдачи в атмосферу. Замена лесов культурными план­тациями приведет к снижению ис­парения и росту прямой тепло­отдачи. Снизится шероховатость поверхности, что повлияет на циркуляцию атмосферы.

Для развития сельского хозяй­ства развивающихся стран при росте там голодающего населе­ния потребуется сведение в бли­жайшие 20 лет 12—15 млн. км² тропических лесов, т. е. больше половины их площади. Особен­но заметным окажется сведение тропических лесов бассейна Ама­зонки — одной из энергоактив­ных зон суши. Уменьшение тепло­отдачи в атмосферу и одновремен­ный рост альбедо приведут к за­метному в глобальном масштабе охлаждению. Уже осуществлен­ное за историю человечества сведение лесов охладило поверх­ность нашей планеты почти на 1°С.

Противоположный эффект бу­дет иметь орошение пустынь. Потенциально, по почвенным усло­виям оно возможно на площади почти 5 млн. км². Орошение вы­зовет увеличение теплоотдачи и потепление атмосферы за счет резкого роста испарения и умень­шения альбедо. Усиление вос­ходящих конвективных токов бу­дет способствовать выпадению осадков.

Обратный процесс развивается при опустынивании. Экстенсив­ное хозяйство, вытаптывание ско­том в сахельском поясе Африки на севере саванн привели к росту альбедо, выхолаживанию, усиле­нию нисходящих потоков воздуха и к смещению на юг, в глубь са­ванн от края пустыни сезонных осадков. Таким образом, процесс оказался неустойчивым, что и обусловило уже известную са­хельскую катастрофу.

Перечисленные эффекты воз­действия человека на климат не могут быть просто суммированы. Они зависят друг от друга. Прог­ноз может быть сделан только в модельных экспериментах. Од­нако в современных моделях, ограниченных возможностями

ЭВМ, пока нельзя учесть все эф­фекты одновременно. Гораздо более определенны климатичес­кие последствия современной войны.

• ← Причини зледенінь
• «Ядерна зима» →