Жара, засуха и глобальное потепление
Казалось бы, ничто не предвещало ту жару и засуху, что поразили нынешним летом средиземноморский регион. Напротив, ещё в марте жители большинства стран Западной Европы ёжились от холода и мрачно поглядывали на хмурое небо, с которого обильно сыпался снег пополам с дождём. «И это называется глобальное потепление? – недоумевали они, – ничего себе, весь Лазурный берег в сугробах!» Действительно, зима в этом году выдалась непривычно холодной, весна пришла с изрядным опозданием. Однако это обстоятельство, конечно, не может служить опровержением тезиса о глобальном потеплении климата – так же, как необычайно жаркое лето 2003-го года, да и теперешняя засуха в Турции, Греции, Италии, Испании, Португалии и на юге Франции, не могут служить его подтверждением.
Это вовсе не обязательно свидетельствует о глобальном изменении климата – та засуха, что поразила сейчас весь средиземноморский регион. Экстремальные явления вроде этого происходят пока всё же довольно редко, а отдельные редкие пики очень трудно уложить в плавную кривую, описывающую долгосрочные климатические изменения, –
говорит Мартин Бенистон (Martin Beniston), научный сотрудник университета в швейцарском городе Фрибуре. У статистики – свои законы, и в распоряжении учёных просто нет данных наблюдений за достаточно долгий период времени, чтобы отважиться на столь смелое утверждение. Однако то, что такие засухи отвечают общей тенденции, совершенно бесспорно. Феномен глобального потепления климата реально существует, и с этим фактом необходимо считаться, – таково практически единодушное мнение учёных. Но в вопросе о том, сколь значительно влияние на этот процесс антропогенных факторов, то есть факторов, вызванных хозяйственной деятельностью человека, единства среди учёных нет. Видные специалисты придерживаются порой диаметрально противоположных мнений.
Между тем, охватившая сейчас всё Средиземноморье жара и её трагические последствия – опустошительные лесные пожары, утрата значительной части урожая, острый дефицит питьевой воды и огромный перерасход электроэнергии, а главное, гибель большого количества людей, – поставили перед учёными уже даже не столько академический, сколько вполне практический вопрос: что это – исключение или будущее правило? От ответа на этот вопрос зависит многое. Пусть о числе жертв нынешней жары и о нанесённом ею материальном уроне говорить пока рано, но цифры, отражающие печальные последствия жары 2003-го года, не могут не пугать: тем летом в одной только Италии, по данным национального статистического ведомства, умерло на 20 тысяч человек больше, чем за тот же период предыдущего года. Ещё драматичнее сложилась тогда ситуация во Франции – 15 тысяч «лишних» смертей только за один месяц август. И вот теперь, всего лишь два года спустя, трагедия грозит повториться. Понятно, что если тропическая жара и засуха станут в Средиземноморье явлением чуть ли не ежегодным, то под угрозой окажется весь привычный жизненный уклад в этом регионе. Чтобы выяснить, сколь велика вероятность такого развития событий, и был основан проект под названием «PRUDENCE». Вообще-то английское слово «Prudence» означает «благоразумие», «осторожность», «предусмотрительность», «расчётливость», однако в данном случае это аббревиатура, образованная от словосочетания «Prediction of Regional scenarios and Uncertainties for Defining EuropeaN Climate change risks and Effects», что в переводе на русский означает «Прогнозирование региональных сценариев и неопределённостей при оценке рисков и последствий, связанных с изменением европейского климата». В этом проекте участвуют 25 научных учреждений из 13-ти стран – Великобритании, Германии, Дании, Израиля, Испании, Италии, Нидерландов, Норвегии, Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции и Чехии.
Так что же ждёт нас в ближайшем будущем? Неужели температуры около 40-ка градусов в тени станут в Европе обычным делом? «Да, станут!» – считает Йенс Хессельбьерг Кристенсен (Jens Hesselbjerg Christensen), сотрудник Датского метеорологического института в Копенгагене и научный руководитель проекта «PRUDENCE»:
В процессе глобального потепления климата такие периоды жары будут становиться всё продолжительнее. Произведённые нами расчёты показывают, что к концу нынешнего столетия периоды жары на юге Европы будут длиться в среднем на 60 дней дольше, чем сейчас. То есть продолжительность летнего сезона увеличится практически ни много ни мало на 2 месяца.
Отпускников, особенно с севера континента, это известие, наверное, обрадует. Впрочем, не только их. Наверняка обрадуются и жители Сахеля – так называется переходная полоса от пустынь Сахары к саваннам Западной Африки. Весь этот регион, простирающийся от одного края африканского континента до другого и местами достигающий в ширину 400-т километров, издавна страдает от частых засух и, как следствие, неурожаев и голода. Так вот, климатические процессы, несущие засуху Средиземноморью, обеспечат увеличение количества осадков в Сахеле. Профессор Мартин Клаусен (Martin Claussen), научный руководитель Института по изучению последствий изменения климата в Потсдаме, говорит:
Увеличение эмиссии парниковых газов означает, что воздух будет прогреваться всё сильнее, причём над сушей в большей степени, чем над океаном. Это вызовет усиление муссонных ветров. В конечном счёте – и это прогнозируют все без исключения компьютерные модели – климатические зоны начнут смещаться от экватора к полюсам. То есть, скажем, в северной части Африки осадков станет выпадать больше, а в европейском Средиземноморье – меньше, чем сейчас.
Таким образом, в ближайшие 50-100 лет обширные безжизненные пространства на африканском континенте могут зазеленеть. А климат, типичный сегодня для Северной Африки, придёт в Средиземноморье и принесёт с собой частые засухи. В свою очередь, тот климат, который принято именовать средиземноморским, с его сухим жарким летом и тёплой дождливой зимой, перешагнёт через Альпы и достигнет севера Франции и Германии. И осадков здесь летом станет выпадать значительно меньше. Именно этот эффект мы и наблюдаем сегодня в Италии, в Испании и на юге Франции. По словам профессора Кристофа Шера (Christoph Schär), научного сотрудника Швейцарского института климатологии и изучения атмосферы при Высшей технической школе Цюриха, для круговорота воды это будет иметь крайне негативные последствия:
Ситуацию с запасами воды здесь в летние месяцы уже сегодня можно назвать критической. Мы пока не в состоянии точно предсказать, сколь серьёзными будут последствия изменения климата и как скоро они наступят, но если продолжительность лета действительно увеличится на два месяца при одновременном уменьшении среднегодового количества осадков к югу от Альп и во всём средиземноморском регионе, то ситуация с водными ресурсами станет просто катастрофической.
Несколько более оптимистично смотрит на вещи Мартин Бенистон, хотя и он признаёт серьёзность проблемы:
Уменьшение количества зимних осадков в средиземноморском регионе до некоторой степени может быть компенсировано за счёт мер технического характера – возведения плотин и строительства мелиоративных сооружений. Это позволит обеспечить водой те или иные территории. Во всяком случае, мы не прогнозируем появление в Южной Европе странствующих песчаных дюн. Но длительные засухи существенно затруднят снабжение некоторых районов питьевой водой.
По мнению Бенистона, к северу от Альп грядущие перемены скажутся даже сильнее, чем в Средиземноморье. В частности, уменьшение количества зимних дождей в сочетании с сокращением площади ледников и объёма снежного покрова в Альпах кардинально изменят характер североевропейских рек. Скажем, Рейн может превратиться в некое подобие итальянской реки По: полноводный зимой, он будет почти полностью пересыхать летом.
Но насколько можно верить этим прогнозам – в частности, данным, полученным в рамках проекта «PRUDENCE»? Йенс Хессельбьерг Кристенсен говорит:
Мы не были бы так уверены в достоверности наших результатов, если бы они были получены на базе одной единственной компьютерной модели. Однако мы производили наши расчёты, используя три различные модели, и все три выдали практически один и тот же прогноз.
То, что лето на юге Европы будет в ближайшие годы становиться всё суше и жарче, подтверждается и рядом других климатологических прогнозов. В частности, прогнозом Американского национального центра атмосферных исследований. Из него вытекает, что интенсивность и продолжительность жарких периодов будут нарастать, в первую очередь, там, где они уже сегодня дают о себе знать чаще всего. В качестве одного из таких «жарких пятен» авторы исследования называют Средиземноморье. Собственные расчёты на основе собственной модели провели и швейцарские исследователи – при том, что они участвуют и в проекте «PRUDENCE». Из этих расчётов следует, что необычная жара, охватившая Европу летом 2003-го года, уже к концу столетия может стать не только вполне заурядным, но и весьма частым явлением, происходящим в среднем каждые два года. Но это – к концу века, а что же ждёт европейцев в более близком будущем? По мнению Йенса Хессельбьерга Кристенсена, у нас ещё есть немного времени:
Есть факторы, противодействующие глобальному потеплению. Одним из самых важных факторов такого рода являются океаны. На сегодняшний день они поглощают значительную часть тепла из атмосферы. Тут мы имеем дело со своего рода природной системой водяного охлаждения. Только после того, как эта система перестанет функционировать, потепление климата пойдёт ускоренными темпами.
Согласно расчётам датского учёного, это должно произойти лишь в середине века, лет через 40-50. Но его модель выявила одну не слишком утешительную особенность:
В средиземноморском регионе отсрочка истечёт раньше. Это связано с характером местных почв. В летние периоды они уже сейчас пересушены, то есть в них практически отсутствует влага, которая могла бы испаряться под действием солнечного тепла, забирая часть энергии и охлаждая почву. Значит, вся энергия солнечного излучения идёт на разогрев почвы, и это усиливает зной и усугубляет засуху.
Итак, ещё лет 20-30 такие долгие периоды жары при полном отсутствии дождя, как в нынешнем году, будут исключением, а потом постепенно станут правилом. Напрашивается вопрос: что же делать? Йенс Хессельбьерг Кристенсен не считает ситуацию безвыходной:
Человек вполне способен приспособиться к изменениям, если только они не происходят внезапно. Сельскохозяйственная отрасль может, скажем, перейти на возделывание засухоустойчивых культур, она может также перенести вперёд сроки уборки урожая. Если мы уже сейчас задумаемся над тем, какие неприятности сулит нам наступление засушливого и жаркого климата, то, скорее всего, убедимся, что проблема вполне поддаётся решению.
Впрочем, следует иметь в виду, что одновременно с глобальным потеплением климата возможно и региональное похолодание. Правда, в Европе этот феномен пока не зарегистрирован. Зато он, судя по всему, имеет место в США, на так называемых Великих равнинах. Это предгорное плато шириной от 500-т до 800-т километров, протянувшееся на 3 тысячи километров вдоль восточных склонов Скалистых гор, известно как Всемирная житница. Здесь развито производство пшеницы и кукурузы, а также пастбищное скотоводство. И всё же нынешний климат Великих равнин ставит перед местными фермерами очень непростые задачи. Зато грядущая глобальная климатическая катастрофа, судя по всему, превратит эти земли в поистине плодородный край. Расчёты, произведённые Цзайтао Пэнем (Zaitao Pan), профессором метеорологии университета в Сент-Луисе, штат Миссури, показали, что наряду с озоновой дырой в верхних слоях атмосферы существует дыра и в нижних её слоях. Учёный назвал её тепловой дырой:
Озоновая дыра гораздо больше, однако и тепловая оказывает весьма мощное воздействие, по крайней мере, региональное. Этот регион охватывает четыре штата в самом центре США – Канзас, Миссури, Айова и Небраска. По нашим данным, здесь расположено своего рода холодное пятно.
Если по всей планете среднегодовые температуры неуклонно растут, то центр США упорно противостоит этой глобальной тенденции.
Для наших расчётов мы разработали региональную модель, призванную дать нам возможность более точно прогнозировать изменения местного климата. Эта модель имеет значительно более высокое пространственное разрешение, чем принятые повсеместно глобальные модели. Мы были сами немало удивлены, когда оказалось, что наша модель предсказывает формирование в центральной части США этой самой тепловой дыры.
Используя региональную модель, Пэнь и его коллеги заглянули в будущее на 50 лет. Однако по-настоящему они поверили в правильность своих расчётов, только когда анализ метеорологических данных за минувшие десятилетия показал, что предсказанная ими тепловая дыра над Северной Америкой уже существует:
Мы очень внимательно изучили кривую изменения температур. Оказалось, что центральная часть континента не просто отстаёт от глобальной тенденции, а противостоит ей: за последние 25 лет среднегодовые температуры в этом регионе понизились на полградуса.
Этот эффект оставался до сих пор незамеченным, скорее всего, потому, что он базируется на атмосферных процессах слишком мелкого, сугубо регионального масштаба, которые не находят отражения в глобальных моделях. Реймонд Арритт (Raymond Arritt), профессор прикладной метеорологии университета штата Айова, поясняет:
Глобальные модели не учитывают, например, атмосферные осадки, поскольку это процессы регионального масштаба. Но они играют чрезвычайно важную роль в центральной части США. Наша региональная модель показала, что в летние месяцы там усиливаются так называемые конвекционные осадки. Влажность почвы увеличивается. В результате большая часть солнечной энергии расходуется на испарение влаги, а не на повышение температуры окружающего воздуха.
Это именно тот механизм, которого так не хватает в Средиземноморье. Кроме того, региональная модель прогнозирует, что в процессе глобального потепления климата усилятся атмосферные течения, которые каждую весну снабжают Средний запад США тёплым и влажным воздухом из Мексиканского залива. Для Великих равнин это означает: больше осадков, выше влажность почвы. С наступлением жаркого и засушливого лета эта влага на протяжении месяцев сможет выполнять функцию водяного охлаждения. Между тем, профессор Арритт уверен, что на планете есть и другие тепловые дыры:
Если мы начнём повсеместно применять региональные модели, то я думаю, нас ждёт ещё немало сюрпризов.