Найти в Дзене
Блокнот математика

О глобальном потеплении без эмоций. Что такое "два градуса"

Продолжаем беседовать о глобальном потеплении без эмоций. Прошу глянуть первую часть (про баланс и дисбаланс) хотя бы ради декларации: мы не обсуждаем политику и необходимость (отсутствие таковой) куда-то бежать и что-то делать. И нас интересует научная истина, хотя бы самые простые вещи. С ними бы разобраться.

Говоря о потеплении, часто упоминают "два градуса". К концу века потеплеет на два градуса, не потеплело бы более, чем на два, какие последствия у потепления на два градуса и всё в таком роде.

Сейчас обсудим, много это или мало. Но сначала поговорим о том, почему именно два и точно ли это из-за нас, людей.

Что у нас есть? Есть наблюдения, которые показывают как поднялась температура. Отделить потепление антропогенное от природного никак нельзя, если смотреть только на наблюдения. Что и понятно.

Есть модели, причем не одна, а много: ансамбль. Разработчики делали их независимо. И сравнивали в различных проектах. Я приведу график, который мне любезно дали знакомые климатологи (им верить можно).

Черная линия - это наблюдения температурной аномалии, то есть отклонения от нормы. Цветные сплошные линии - это различные модели. Черные пунктирные линии - модельные расчеты без антропогенной деятельности: без людей.
Черная линия - это наблюдения температурной аномалии, то есть отклонения от нормы. Цветные сплошные линии - это различные модели. Черные пунктирные линии - модельные расчеты без антропогенной деятельности: без людей.

Итак, как мы видим, идеального совпадения ни у одной модели нет, причем модели несколько завышают. Однако все модели показывают повышение температуры, согласное с наблюдениями. "Отключение" людей, которое в модели сделать несложно, показывает как будто бы даже похолодание... во всяком случае, потепление существенно более скромное. К этому графику мы еще вернемся в другой раз.

Что же такое "два градуса", много это или мало? Для погоды — совсем немного. У нас в городе в течение суток колебания бывают больше, и одновременно в разных частях города градус-два — обычное дело. Но это погода, совсем другое дело.

А два градуса в среднем по планете — это очень много энергии. И ладно бы эта энергия была распределена равномерно!

Но допустим даже, что равномерно. Даже в этом случае будут последствия. Чуть больше прогреется вода летом, чуть позже появится лед. Он будет тоньше и раньше растает. И с каждым годом льда будет все меньше. Полетят экосистемы, изменится схема течений и всё сопутствующее. Например, Гольфстрим (не река в океане, а скорее система вихрей) несет теплую воду на север Европы. Там она остывает, тонет и вдоль дна возвращается обратно (противотечение). Если же в нужном месте окажется много пресной воды, которая даже холодная все равно легче соленой, то противотечение ослабнет, Гольфстрим изменит направление или вообще разрушится, Северная Европа узнает радости русской зимы. И это будет (если будет, так как всё сложнее) последствие глобального потепления. Парадоксально, но так.

Фильм "Послезавтра", конечно, содержит много голливудщины вроде замерзающего в ледышку человека, который просто открыл дверь вертолета. Но некоторые идеи он подает верно. Слетевшая с катушек климатическая система может подбрасывать сюрпризы.

Однако энергия распределена неравномерно. Как в пространстве, так и во времени. То есть, может быть зимой на 6 теплее, а летом на 4 холоднее. Например. Цифры условны, но смысл ясен.

Еще ведь очень важна способность реагировать и запас прочности. Я про наши человеческие системы. Плюс шесть градусов летом — это может быть серьезно: жара, засуха, неурожай... голод. Или наоборот: минус шесть градусов, холод, сырость, неурожай... голод. Россия сегодня обладает ресурсами для балансировки: и территория большая, и запасы, и транспортная сеть. Но так не везде, и могут неприятности.

С пространственной неоднородностью ещё интереснее. Во-первых, где-то может быть на 6 градусов теплее, а где-то на 4 холоднее. Где холоднее, будут гыкать насчет потепления, рассказывая о незамеченном лете или самом холодном за сто лет сентябре. А где теплее, будут цитировать Пушкина (или другого местного поэта) "...снег выпал только в январе". При этом сам разброс, дисперсия будет больше. Если при Пушкине такое случалось нечасто, то теперь сплошь и рядом.

Во-вторых, тепловая энергия в атмосфере трансформируется в "доступную потенциальную" (есть такой термин) и потом в кинетическую. То есть, в ветра, циклоны, осадки, ураганы, шторма и прочие сюрпризы погоды. В итоге месячная норма осадков стекает за сутки, при том, что в месяц примерно столько же. То есть то засуха, то наводнение. Что и наблюдаем.

В атмосфере, да и в океане тоже, есть довольно стабильные маршруты переноса тепла, влаги и т.п. Тот же Гольфстрим и другие течения. Западный перенос, о котором я рассказывал: на экваторе тепло, а на полюсах холодно, и возникает сила от экватора к полюсам; сила Кориолиса поворачивает возникающий "ветер" (вправо в северном полушарии и влево в южном, так что так и так получается на восток). Вот атмосфера и вращается медленно на восток. При этом сила Кориолиса направлена к экватору и компенсирует исходную силу. Именно этот эффект объясняет примету "если солнце село в тучи, жди завтра пасмурную погоду", поговорку "погода приходит с запада" и почему полет на запад всегда длиннее, чем полет на восток.

Сбить "настройки" этих схем не так трудно. Какие-то более устойчивы, какие-то более хрупки. Но если они собьются, результаты будут ... интересные. России, насколько я понял, бояться следует меньше других. Даже остановка Гольфстрима не остановит потепление в материковой части. Некоторые регионы критически зависят от каких-нибудь сезонных ветров или дождей, и если их не будет вовремя, то будет плохо.

Таяние плавучего льда не повышает уровень океана. Это простая мысль, ясная со времен Архимеда, нуждается (как показывает опыт) в проговаривании. А вот таяние ледников суши может уровень океана поднять, и притом сильно поднять. В Гренландии льда что-то около 3 миллионов кубических километров (поменьше немного), а площадь мирового океана составляет 361 миллион квадратных километров. Если весь лед Гренландии растает и стечёт в море, то уровень поднимется более, чем на семь метров. Центр Санкт-Петрбурга возвышается от одного метра до пяти... Дамбы придется строить... И это еще даже без Антарктиды.

Да, Россия сегодня справится с возведением дамбы. Но это сегодня, и я очень этому рад. А вот лет 20 назад... если бы Гренландия стала активно таять тогда, как думаете, что было бы? Подводные экскурсии?

Я не утверждаю, что лед в Гренландии непременно растает. Может, и нет. Может быть и наоборот, резкое похолодание в том регионе. Однако недавние исследования показали, что за последний миллион лет был по меньшей мере один раз, когда Гренландия была свободна ото льда. А так тепло, как сейчас, за последний миллион лет еще не было.

Впрочем, это тема для следующей беседы.