Знание-сила, 2002 №07 (901)

Коллектив авторов

Такое потепление не может не оказаться для Земли катастрофическим: оно должно полностью изменить современную структуру природных условий, в частности нарушить природную зональность. Скорее всего, такой силой влияния на природу человек и его деятельность пока что не обладают. Известно, что поступающая на Землю суммарная солнечная радиация по крайней мере на три порядка превосходит всю производимую человечеством энергию.

Надо сказать, что в литературе не прекращается дискуссия о реальности влияния СО₂ на климат. Прежде всего, остается неизвестным соотношение между ростом выброса промышленностью «парниковых» газов, накоплением их в атмосфере и величиной потепления. Многие специалисты полагают, что почти весь выбрасываемый промышленностью углекислый газ поглощается водами океана, а значит,

выводится из атмосферы. Существующие модели влияния парниковых газов на происходящее в последние десятилетия потепление дают завышенные результаты, намного превышающие реальный наблюдаемый рост температуры воздуха. В связи с этим появляются новые «уточняющие» численные модели с привлечением все новых факторов с уже обратным знаком влияния, например, сульфатные аэрозоли, понижающие температуру воздуха. Они поступают в атмосферу от сжигания окаменелого топлива и биомасс.

Возникает парадокс. Сама идея «парникового эффекта» основана на отепляющем влиянии промышленных газов в атмосфере. В то же время, чтобы получить расчеты, близкие к реальному росту температуры воздуха, необходимо привлекать охлаждающие промышленные газы.

Все это происходит потому, что исследователи пока не могут отделить изменения, которые вызваны накоплением в атмосфере промышленного углекислого газа, от естественных изменений. Американский ученый Роберт М. Уайт в своей статье «Большой климатический спор» прямо говорит, что ученые не могут ответить на вопрос, объясняется ли повышение глобальной температуры воздуха накоплением парниковых газов в атмосфере или это просто естественная флуктуация. Невиль Николс из Бюро Центра метеорологических исследований в Австралии, анализируя состояние проблемы, пишет, что, несмотря на очевидность изменения глобальной температуры воздуха в течение XX века, трудно установить причину этих изменений. Нет ясного свидетельства, что именно парниковый эффект является ведущим в изменении климата на данном этапе.

Многие ученые полностью отрицают влияние на климат изменения содержания углекислого газа в атмосфере. В 1998 году группа американских ученых во главе с бывшим президентом Национальной академии наук США Фредериком Зейтцем обратилась к американскому правительству с петицией, в которой дается детальный анализ состояния современных исследований атмосферного СО₂ и температуры воздуха и делается вывод, что повышение его содержания в течение XX столетия не оказало никакого влияния на глобальный климат и что «эмпирические свидетельства – фактические измерения температуры Земли – не показывают никакой искусственной тенденции потепления». Эти же авторы обращают внимание на то, что «в течение двух прошлых десятилетий (по отношению к девяностым годам. – Н.Ш.), когда уровень СО₂ был самым высоким, глобальная средняя температура несколько понизилась». Предлагаем читателю взглянуть на рисунок 2 и «собственноглазно» убедиться, что в шестидесятых – семидесятых годах имело место четко выраженное похолодание.

О.Г. Сорохтин из Института океанологии Российской академии наук также отрицает возможность повышения температуры атмосферы Земли при увеличении в ней углекислого газа. Он разъясняет, что прогрев теплиц (по аналогии с которым и было введено понятие «парниковый эффект» атмосферы) происходит не за счет того, что стекло пропускает видимые лучи и задерживает инфракрасное излучение, а благодаря тому, что в теплицах из процесса теплообмена исключается конвективный механизм передачи тепла от почвы за пределы теплицы. Поскольку Земля окружена плотной атмосферой, то средняя температура ее поверхности тоже определяется преимущественно конвективными движениями воздушных масс в тропосфере. Смена современной азотнокислородной атмосферы на углекислотную ничего в этом отношении не изменит. Более того, чем больше в атмосфере будет содержание СО₂ , тем больше будет поглощаться тепловое излучение Земли, тем интенсивнее станет конвективный обмен воздушных масс в тропосфере и тем быстрее из нее в стратосферу будут выноситься возникшие таким путем аномальные избытки тепла. Специальные расчеты приводят О. Г. Сорохтина к выводу, что даже значительные выбросы техногенного углекислого газа в земную атмосферу не изменяют осредненный тепловой режим Земли.

Из всего этого следует, что существующие в настоящее время модели антропогенного изменения климата далеки от совершенства, сама проблема далека от своего решения.

Не меньшие сложности обнаруживаются и с другим парниковым газом – озоном. Истошение в атмосфере озона и образование «озоновых дыр» привлекает постоянное внимание сторонников «антропогенного климата». Озоновый слой в атмосфере выполняет важную защитную функцию – защищает биосферу от вредной ультрафиолетовой радиации. Исчезновение озона может привести к непредсказуемым мутациям животного и растительного мира и даже к исчезновению жизни на Земле. Поэтому, когда с начала восьмидесятых годов стало наблюдаться глобальное истощение озонового слоя, общественность взволновалась. Считается, что наиболее сильным химическим разрушителем атмосферного озона является хлор. Промышленное производство фреонов, хлоркарбонов, галонов и

других антропогенных компонентов может вызвать значительное увеличение хлорных составляющих в стратосфере. После обнаружения в 1987 году большой озоновой дыры над Антарктидой были приняты международные соглашения по ограничению и запрещению производства озоноразрушающих вешеств. Однако глобального восстановления озонового слоя не происходит, несмотря на уменьшение объема фреонов в атмосфере. Больше того, появились данные, что наряду с глобальным уменьшением озона имеются районы, над которыми происходит увеличение его содержания. Так, в то время как над Западной Европой происходило истошение озонового слоя, над Лабрадором и севером Канады и даже вблизи Антарктики наблюдалось его увеличение. Огромная озоновая дыра над Антарктидой, обнаруженная в 1987 году, уже в 1988-м почти полностью исчезла. Возникает явное рассогласование между выводами и фактами. Поскольку рост антропогенных воздействий должен приводить только к уменьшению общего объема озона в стратосфере, то можно сказать одно: причиной изменений содержания озона в атмосфере не могут быть промышленные выбросы.

Е.А. Жадин из Центральной аэрологической обсерватории на основании многолетних исследований приходит к выводу, что причиной колебаний содержания озона являются естественные природные факторы. Из них наиболее действенные – долгопериодные изменения циркуляции стратосферы, связанные с естественными изменениями в системе «океан – атмосФеюа».

Ученые все большее значение придают взаимодействию между океаном и атмосферой. Еще в шестидесятые годы многих исследователей смущало в расчетах то, что неизвестна связь между ростом промышленных выбросов углекислого газа и накоплением его в атмосфере. На пути этой связи лежит океан, и многие специалисты полагают, что почти весь углекислый газ, выбрасываемый с промышленными отходами, поглощается водами океана. А значит, выводится из атмосферы. Больше того, океан и есть первопричина изменения содержания СО₂ в атмосфере.

Такого же мнения придерживается и В.А. Зубаков. Он приводит неоспоримые аргументы в пользу того, что изменения концентрации СО₂ в атмосфере есть следствие воздействия океана.

О. Г Сорохтин отводит взаимодействию океан – атмосфера решающую роль и утверждает, что именно океан является первопричиной изменения содержания углекислого газа в атмосфере. Дело в том, что растворимость СО₂ в океанических водах строго зависит от температуры воды. Чем ниже температура воды, тем больше в ней растворено СО₂ . В связи с этим имеет место постоянное равновесие между содержанием СО₂ в атмосфере и содержанием его в гидросфере. Сейчас в океане растворено СО₂ в 60 раз больше, чем его содержится в атмосфере. Если температура океанической воды изменится, то установится новое равновесие, при котором часть углекислого газа перейдет из океана в атмосферу (при потеплении и повышении температуры воды) и, наоборот, из атмосферы в океан (при похолодании и понижении температуры воды). Поэтому всегда потеплениям климата будет соответствовать увеличение содержания газа в атмосфере, а похолоданиям – уменьшение его содержания.

В качестве свидетелей – природные компоненты

Если вернуться к рисунку 2, на котором показан реальный ход температуры воздуха до сегодняшнего дня, то видно, что в прослеживается современная волна потепления, полностью вписывающаяся в естественный колебательный ритм с периодом примерно тридцать лет. Эти циклы достаточно отчетливо видны за весь период инструментальных наблюдений, хорошо изучены. Многие исследователи связывают их с вековым циклом в изменении солнечной активности. Влиянию «парникового эффекта» здесь тоже не остается места.

Главный вопрос – природа современного потепления. Если потепление XX века является вековым циклом естественных колебаний климата, а потепление девяностых годов – тридцатилетней ветвью внутривекового цикла, то повышение температуры воздуха, а вслед за ней и температуры вечной мерзлоты должно вскоре приостановиться. Глядя на рисунок 2, можно предположить, что современный тридцатилетний цикл потепления скорее всего находится на пике своего подъема – по метеостанциям Диксон, Норильск, Салехард, Туруханск уже видна намечающаяся остановка в росте температуры.

Можно подвести итоги.

Антропогенное влияние на климат и вечную мерзлоту через «парниковый эффект», так же как и прогноз их изменения в ближайшем будущем, опирающийся на эту модель, пока что не имеет достаточного подтверждения. Наблюдения за последние примерно семьдесят – сто лет (в пределах современного векового цикла) показывают, что прослеживается прямая связь между изменением температуры воздуха и изменением температуры верхних горизонтов фунтов. Какого бы то ни было влияния «парникового эффекта» на изменение температуры пород не прослеживается. Большой климатический спор нельзя считать завершенным. Он продолжается.