Колебания климата — есть ли повод беспокоиться?

Колебания погоды и климата в наше время стали проблемой номер один, и словосочетания «глобальное потепление» и «парниковый эффект» всё чаще звучат во всех СМИ. Совершенно очевидно, что характер погоды и климат планеты меняются буквально у нас глазах, однако эти сдвиги не происходят строго в одну сторону. И всё же трудно оспорить тот факт, что продолжают катастрофически таять ледовый панцирь Антарктики и паковые льды Арктики, горные ледники в Гренландии, Африке (Килиманджаро) и т. д. В последние годы подтаивает всё, что только может таять. Не вечной оказывается даже сибирская мерзлота. Сдвиг климата планеты в сторону избытка тепла становится очевиден. Особенно впечатляет слишком ранняя и тёплая весна этого года в Москве и вообще во всей нашей средней полосе.
Однако, несмотря на все очевидности сдвига глобального климата, разногласия в научных и общественных кругах по оценке опасности наметившегося глобального потепления и связанного с ним парникового эффекта пока ещё слишком велики. Чтобы разобраться в этом вопросе мы решили обратиться к независимому эксперту — известному российскому астрофизику, доктору физико-математических наук, ведущему научному сотруднику Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) С. И. Блинникову.

— Сергей Иванович, вам приходится по долгу службы заниматься объектами окружающего нас космоса от планет до галактики квазаров. Нашим читателям было бы интересно узнать, что с точки зрения астрофизики происходит сейчас в целом с климатом нашей планеты как одной из многих изучаемых наукой планет?
— Моя специальность далека от климатологии. Земля — как твёрдое тело с небольшой газовой оболочкой — устрое-
на во многом сложней, чем звезды: ведь звёзды состоят из идеального газа. Я могу высказаться компетентно только о некоторых космических факторах, влияющих на климат.
— Вот именно, вы можете использовать накопленный в астрофизике опыт и взглянуть сразу на всю нашу планету с её загадочным климатом как на одну из многих планет, а это позволяет надеяться, что ваша точка зрения будет более объективной, чем у тех, кто за деревьями не видит леса. Попытаемся разобраться с причинами потепления климата Земли, начиная именно с окружающего её космоса.
— Тогда начнём с внешних причин изменений, происходящих с климатом планеты. Самым большим источником энергии для Земли является, безусловно, Солнце, непрерывно отдающее нам свою колоссальную энергию преимущественно в виде света. Его светимость настолько не подвержена сколько-нибудь существенным колебаниям, что даже получила специальный статус солнечной постоянной.
— А как же знаменитые пятна, взрывы и протуберанцы на поверхности Солнца, выбросы частиц и магнитные бури? Неужели всё это не имеет никакого значения для теории глобального потепления климата?
-Конечно, это имеет своё какое-то значение, но оно настолько мало по сравнению с солнечной постоянной, что не может в такой степени влиять на климат Земли, чтобы её атмосфера прогрелась за период с начала самих метеорологических наблюдений (где-то с 80-х годов позапрошлого столетия по настоящее время) в среднем, как утверждают некоторые источники, от 0,5 до 4 градусов Цельсия. То, что я знаю, — это объективные данные со спутников, а в них не видно вековых изменений потока тепла от Солнца.

— И даже знаменитый 11-летний цикл солнечной активности можно не брать в расчёт?
— Как раз со спутников видно, что за 11 лет поток тепла от Солнца слегка меняется. Он то выше, то ниже, а за несколько циклов никакого тренда(длительной вековой тенденции изменения) потепления от Солнца нет. Недавно писали о том, что все метеостанции планеты в начале существования метеорологической сети, т. е. порядка столетия назад, располагались на природе или в малонаселённой местности, а в наше время они уже успели обрасти городской инфраструктурой с её повышенной относительно природы температурой воздуха. Конечно, это звучит почти как анекдот, но что-то в этом есть.
А главное, метеорология, в отличие от небесной механики, имеет дело с таким изменчивым и непредсказуемым объектом, что даже погоду на три дня вперёд не всегда способна предвидеть. Тут часто не помогают и суперсуперкомпьютеры: нужно знание параметров (температура, давление, влажность) на очень частой сетке и по поверхности Земли, и по высоте атмосферы. Что уж говорить о точном знании средней температуры в приземном слое воздуха всей планеты? Это пока слишком трудная задача.
— Но что же делает целый рой научных спутников, которые кружат на околоземных орбитах, непрерывно фиксируя температуру по всей земной поверхности, включая и поверхность Мирового океана?
— И здесь не всё так уж идеально. Во-первых, искусственные спутники появились не так давно, а метеоспутники — это
уж совсем недавнее приобретение человечества. А это значит, что ряды наблюдений с помощью этой замечательной техники не слишком и длинны для очень глобальных выводов.
— Получается, что мы ещё не настолько изучили погоду и климат нашей планеты, чтобы определённо сказать «да» или «нет» по поводу вроде бы уже случившегося у нас глобального потепления?
— Похоже, что так, но учёным не всегда хочется в этом признаваться. Точнее, какое-то повышение средней температуры фиксируется, но совсем не ясно, насколько оно значимо на фоне естественных колебаний температуры планеты, известных из исторической геофизики.
Однако всё не так безнадёжно, потому что в науке испокон веков существует метод аналогии. Например, в астрофизике, чтобы больше узнать о собственном Солнце, приходится сравнивать его с миллионами других солнц нашей Галактики.
— Получается, что, изучая нашу планету без учёта других планет, мы можем за деревьями не увидеть леса?
— Совершенно верно! Сравнивая нашу планету с другими планетами, можно узнавать о ней что-то абсолютно новое. Выявить парниковый эффект на Земле -довольно-таки трудная задача. Зато на расположенной ближе к Солнцу соседней с нами Венере, почти равной по диаметру нашей планете, атмосфера почти вся состоит из углекислого газа. То, что она значительно мощней и толще земной, не имеет принципиального значения, если рассматривать её как действующую модель парникового эффекта. Так вот, солнечное тепло настолько концентрируется там из-за создаваемого углекислым газом и мощнейшим облачным покровом парника, что никакая белковая жизнь в таких условиях не выживет. Попробовала бы она там продержаться при +450 градусах по Цельсию!
— Можем ли мы прямо сравнивать нашу Землю с другими планетами?
— Во всей Солнечной системе нет ни одной планеты, достаточно похожей на планету Земля. Остаётся надеяться лишь на открываемые наукой экзопланеты, количество которых уже теперь достигает более двух сотен.
— А среди открытых не так давно экзо-планет есть ли хотя бы какое-то количество сестёр Земли, которые в будущем могли бы подсказать что-то интересное о самой Земле?
— К сожалению, пока удаётся выявлять не столько сами экзопланеты, сколько вычислять их по гравитационному и оптическому влиянию на окружающее пространство. Да и вообще открытые нами экзопланеты, судя по косвенным измерениям, должны быть где-то с наш Юпитер диаметром, а то и больше, чтобы их можно было засечь научными методами на расстояниях в десятки и сотни световых лет. Были случаи, когда относительно близкие к нам экзопланеты удавалось даже визуализировать, но такие податливые для прямого наблюдения планеты — это на самом деле всё же не планеты, а, вероятней всего, звёздоподобные бурые карлики. Недавно сообщалось об открытиях экзопланет почти с Землю величиной и с похожими условиями, но точность измерений параметров всех экзопланет пока не так уж высока, чтобы получить конкретные данные, и в ближайшие годы такие «открытия» будут принадлежать больше к области сенсаций, чем к сфере знаний. Однако при всех трудностях изучения дальнего космоса очень важен сам факт признания общественностью сотен реально существующих экзопланет.

Кроме того, НАСА готовится запустить к 2009 году новый космический телескоп «Кеплер», который в течение четырёх лет будет изучать звёзды, у которых уже обнаружены экзопланеты, а также займётся поиском новых планет у других звёзд. Этот автоматический телескоп, размерами немного больше знаменитого «Хаббла», будет так же работать в вакууме космоса, т. е. почти без оптических искажений. Однако в отличие от своего предшественника он будет снабжён современной сверхмощной компьютерной системой обработки изображений, повышающей его эффективность во много раз. Учёные надеются, что «Кеплер» сможет найти более землеподобные планеты, чем найденные до сих пор, а также и луны на орбитах вокруг экзопланет. Даже если только у 1% звёзд нашей галактики есть планеты, то таких систем уже миллиарды, потому что только в нашем галактическом диске больше 100 млрд. звёзд. 95% или 98% из них двойные и кратные, а они могут и не иметь планет. Но звёзд с планетами всё равно должно быть много, очень много.
Всё это значит, что со временем мы откроем в галактике миллионы и миллионы планет, измерим, прозондируем, изучим, классифицируем их, найдём полные аналоги нашей планеты на разных стадиях развития, определим тип планет, к которому относится наша Земля, и выясним, как эволюционирует она сама и её климат.
— Заманчиво, но что нам делать сейчас? Бороться с наступлением на Земле эры глобального парника или надеяться, что такая эра всё-таки не наступит?
— Чтобы начинать с чем-то бороться, надо понимать, с чем именно борешься. Допустим, что глобальное потепление всё-таки началось, несмотря на противоположное мнение определённой части учёных. Возникает тогда вопрос: а какие могут быть существенные причины, которые хотя бы теоретически могут обусловить эру парника? Так вот, по крайней мере, в космосе не просматриваются достаточно серьёзные внешние причины, которые могли бы вызывать у нас на планете потепление климата, и остаётся рассматривать лишь некосмические причины, которых может быть достаточно много.
— А изменение наклона земной оси относительно эклиптики, нутации (дрожание оси), замедления вращения и прочие метаморфозы? Или, скажем, изменения самой орбиты Земли? А гамма-всплески и т. п.? Разве всё это не влияет на Землю?
— Колебания и перемещения земной оси действительно очень важны, но годятся скорее для объяснения целых ледниковых эпох и потеплений. Есть 41 000-летний период изменений наклона земной оси и 22 000-летний период прецессии (движение оси, при котором эта ось описывает круговую коническую поверхность). Оба они явно видны в циклах оледенений. Да и орбита Земли вокруг Солнца не так уж и постоянна. Имеется 100 000-летний период изменения формы земной орбиты — её эксцентриситета. И этот цикл есть в климате. Когда речь идёт об изменениях климата с периодами в десятки и сотни тысяч лет — это не что иное, как циклы Миланкови-ча. Теория этого сербского учёного в целом подтверждается, хотя земной климат — слишком сложная система, и ряд деталей в истории климата связан явно и с какими-то другими воздействиями, возможно, с ударами по Земле астероидов или комет. Однако известные науке тысячелетние циклы очень плохо соизмеряются с быстрым потеплением, происходящим в последние годы.
Что касается гамма-всплесков, то они могут одним мощным импульсом энергии вообще испепелить всю биосферу Земли. Однако такие события столь маловероятны, что их можно просто не принимать в расчёт. Все известные науке мощные источники гамма-всплесков находятся вне нашей галактики и для Земли теоретически вообще не опасны.
— Есть сообщения, что магнитное поле Земли меняется. Оно слабеет, а магнитные полюсы слишком быстро мигриру-
ют в полярных зонах. Не влияет ли это на климат?
— Вот видите, внешние причины мы уже исчерпали, остаются внутренние, т. е. земные причины потепления климата. То, что происходит в наше время с магнитным полем Земли, это уже фактор, как-то влияющий на всю планету скорее изнутри, чем извне. Вообще-то магнитное поле является как бы и внешним фактором, связывающим космос с Землёй, поскольку планетарный магнетизм — это наш своего рода космический щит. Миграция магнитных полюсов и ослабление общей напряжённости магнитного поля Земли -это, вероятнее всего, процесс временный и обратимый, много раз «записанный» в геологической истории Земли. Серьёзной теории этого явления пока не создано, так что лучше воздержаться сейчас от далеко идущих выводов. Скорее всего, это не главная внутренняя причина современного глобального потепления.
— Большинство учёных считают, что основной причиной глобального потепления является накапливающийся в земном воздухе углекислый газ, который наша цивилизация, её техника и транспорт непрерывно выбрасывают в атмосферу планеты. В то же время вырубка лесов, ухудшение экологии Земли и уменьшение фитопланктона Мирового океана приводят к тому, что биосфера планеты всё менее способна поглощать накапливающуюся углекислоту. Очевидно, это и есть внутренний механизм усиления парникового эффекта?
— Вот мы и добрались до возможных внутренних для нашей планеты причин современного глобального потепления, которые, похоже, претендуют на первое место в этом процессе. Да, находящийся в атмосфере углекислый газ — это фильтр, пропускающий обычный солнечный свет, но хорошо поглощающий инфракрасное излучение, т. е. невидимую (тепловую) часть спектра. Избыток тепла, таким образом, может накапливаться в атмосфере по мере увеличения в ней количества углекислоты. Есть и другие парниковые газы, например метан, и антропогенная составляющая их поступления в атмосферу продолжает увеличиваться. А вообще-то парниковый эффект связан не только с углекислотой или метаном, но в очень большой мере и с парами воды, вносящими значительную лепту в глобальный парник.
-Да, не всё так просто, как хотелось бы! А если вспомнить, к примеру, какую лепту способны вносить в планетарный парник вулканы, выбрасывающие при извержениях миллионы тонн углекислоты?
— Вот поэтому-то и не удаётся всем государствам и народам нашей планеты достаточно просто прийти к «Соглашению по предотвращению…», учитывающему все факторы, влияющие на глобальное потепление климата.
— Почему, рассуждая о потеплении климата в СМИ и околонаучных кругах, всё чаще поговаривают и о новом всемирном потопе, если даже с самим потеплением ещё до конца не разобрались?
— Это есть не что иное, как цепная реакция определённых общественных кругов на град тревожных сообщений по теме потепления. Что теперь только не пишут и не сообщают, пугая друг друга! Например, заявляют, что на все раздумья у нас остаётся с десяток лет, а дальше будет полное таяние ледяного панциря Антарктиды, всех горных ледников, паковых льдов планеты и начнётся затопление приморских городов и территорий планеты из-за подъёма уровня океанов на десять и более метров. Далее ожидают полного изменения планетарного климата, его устойчивости. Будут, дескать, свирепые засухи и оледенения в Европе и Америке, перемежающиеся испепеляющей жарой или жуткими ливнями, потопами и тайфунами; голод, геополитические и этнические войны и т. д. И, самое забавное, что многие начинают в это верить.
— Киотское соглашение по ограничению государствами выбросов углекислоты в атмосферу заканчивается в 2012 году, а проблема глобального потепления, похоже, на этом не заканчивается. Как вы считаете, сможет ли человечество своими объединёнными усилиями всё-таки её решить?
— Думаю, что любые международные соглашения, ограничивающие антропогенные выбросы углекислоты и других парниковых газов в атмосферу Земли, играют положительную роль. Но скоро понадобятся и серьёзные исследования климата Земли и её ближнего космоса на уровне знаний и возможностей нашего XXI века. Ведь рано или поздно, для того чтобы выжить, нам придётся учиться как-то управлять меняющимся климатом всей нашей планеты. А практический опыт говорит, что если всему человечеству что-то очень понадобится, то и средства и теории найдутся. Ведь смогли же мы ещё в прошлом столетии, несмотря на более низкий, чем сейчас, уровень техники, выйти в космос? Сделать это тогда было невероятно трудно, однако все ресурсы планеты были мобилизованы для космической гонки, и цель, о которой люди мечтали веками, была достигнута.

solntce

Навигация

Предыдущая статья: ←

Следующая статья:

Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Поиск
Поделись интересным!
Рубрики
Яндекс.Метрика

Посетите наши страницы в социальных сетях!

ВКонтакте.      Facebook.      Google Plus.      Twitter.      YouTube.      Одноклассники.      RSS.
Вверх
© 2017    Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки   //    Войти