Мои юные коллеги попросили дать ответ на некоторые вопросы про климат. Хотя у меня было несколько материалов на эту тему, напишу ещё один, развеяв заодно пару мифов.
К счастью, всё реже встречаются отрицатели глобального потепления. Ну, в самом деле, отрицать факт роста средней глобальной температуры довольно нелепо.
Соответственно, всё чаще люди, и даже умные, отмахиваются в стиле "да это природный процесс". В смысле, не антропогенный, то есть мы, люди — ни при чём.
Это первый вопрос.
Я понимаю, что "кто виноват" идёт раньше, чем "что делать", но сколько можно то. Вопрос о причинах должны решать учёные, работа у нас такая: выявлять причины и предсказывать следствия.
И учёные выяснили, что потепление во многом имеет именно антропогенную природу. Об этом чуть дальше. Но для широкой общественности вообще не должно быть важно, человек причина ГП или нет.
Вот представьте, что ваше племя населяет деревеньку в большом лесу. И вы узнаете, что где-то там лес горит. Какой вопрос для вас первостепенен? Точнее, какие вопросы?
Как будет распространяться пожар; затронет ли деревню; пострадают ли угодья, насколько сильно, что с этим делать; погаснет ли пожар сам или станет сильнее, что можно сделать.
Вот такие примерно вопросы. Молния это была или незатушенный костёр или умышленный поджог — тоже интересно, но не для каждого жителя. Для типичного жителя многократно важнее именно последствия.
Так же и с потеплением. Важно, какие последствия могут быть, какие будут точно или весьма вероятны; какие меры можно принять; как будут развиваться события дальше.
Любые пугалки, если они не связаны с конкретной грозной опасностью "прямо на пороге" (война, эпидемия, пожар, наводнение), всегда являются ходами в игре элит.
Либо какие-то группы перетягивают какие-то канаты, а вы тут просто реквизит, пассивный или активный, либо вы — почва, которую надо унавозить и потом собрать приятно звенящий урожай.
Эти пугалки могут опираться на научные статьи, но в науке просто не принято писать что-то вроде "мы все умрем". Ученый (в научной работе!) не будет писать "льда растают и затопят города!", а напишет что-то вроде "ансамблевый расчет ...... показал, что в 'суровом' сценарии по классификации ... семь из 10⁵ траекторий приводят к полному таянию ...-ского ледника, что в предположениях ... приведет к повышению уровня океана на 3.42 метра."
Так что конкретные "адские" события, вроде пересыхания рек, таяния ледников и затопления городов, гиперураганов и суперцунами и прочего в таком роде имеют оценки вероятности наступления, получены в некоторых модельных сценариях и всё, что можно сказать — это насколько это событие будет вероятно при наступлении таких-то условий.
А вот что действительно важно — это изменение статистики. Климат — это, упрощенно говоря, разнообразные "погоды" и погодные события с заданной на них вероятностью.
Эдакая рулетка. Предсказать можно только ненадолго вперед, а потом просто выпадают орлы и решки. Ну и вот, например (числа условны!): по многовековым данным известно, что засуха бывает раз в пять лет,
при этом трех подряд никогда не бывало, а за десять лет засуха всегда хоть раз случалась. Имеем оценку среднего и некоторую характеристику дисперсии, то есть разброса. Это позволяет как-то готовиться, страховать риски. Страховать в широком смысле слова: и непосредственно страховать, и готовить запасы зерна, например, и расширять географию посевов, и так далее. Держать запас на 10 лет, наверное, не стоит, слишком расточительно. А вот на два надо.
Если климат изменился, то статистика изменилась. Например, среднее стало 4 года, а разброс теперь такой: четыре года подряд невероятно, а за 9 лет точно будет.
Другая страховка, правда?
При этом у нас нет сотен лет на сбор статистики, тем более что изменения климата обесценивают собранные данные. Вот тут и может помочь наука. Абсолютно без эмоций, это работа.
А уж как результаты используют политики в широком смысле и дельцы в плохом — это к ним вопросы.
Вот и выходит, что блокирующий циклон — это когда два циклона "катятся" один по другому, на запад, одновременно смещаясь в противоположную сторону западным переносом — случались и раньше, но редко. А на нашей памяти такое уже несколько раз было. Или сумма осадков почти не изменилась, только раньше они выпадали равномерно, а теперь могут вылиться за пару суток месячная норма. Или рекордно жаркое лето вдруг сменяется затяжными дождями, дважды "радуя" фермеров.
Вот к такому надо готовиться. Предсказать погоду на будущее лето невозможно, а вот изменение статистики (а это страховки тех самых фермеров и проценты по кредитам для них же) — это важно.
Ещё пример-аналогия. Один мой знакомый, весьма немолодой уже человек, крайне агрессивно водит машину. При этом в аварии он особенно не попадал: реакция хорошая, рулить умеет.
Но tempore mutandis. Он стал раз за разом попадать в аварии. Потому что стареет: и реакция не та, и координация, и зрение, и скорость движений.
Накопленные данные по его личной (без)аварийности устарели. Вот так и с изменением климата.
Основной вывод — это что климат надо изучать. В нашей стране подход удивительно здравый: именно изучением мы и занимаемся. А крайности, от отрицания факта потепления или отрицания антропогенности
до судорожных телодвижений вроде забития ста тысяч коров, чтоб не выделяли метан — идиотизм. Иногда успешно монетизируемый.
Что касается второго вопроса "а раньше вот теплее было!" Когда-то давно — было, см. картинку №2 в первой галерее. Одна из причин этого — большее количество углекислого газа. Где он сейчас? Отчасти в недрах в низкоэнтропийном виде (углеводороды), отчасти — тоже в земной коре в высокоэнтропийном виде: карбонатные породы, в которых углерода полно, но он крепко связан и в топку не годится. Глобальная температура, как мне говорили заслуживающие доверия климатологи (а доверия они заслуживают потому, что им совершенно никакого интереса нет, они зарабатывают на самом изучении Земли и цели их — в понимании), за миллион лет такой высокой не была. В отдельных местностях в отдельные периоды теплее было, это да. Но речь изначально шла про глобальное потепление.
Теперь про антропогенность. Это третий вопрос. Есть несколько моделей Земной системы, учитывающих всё. Они разработаны независимо и кое-какие секреты просто не выдаются. Все они так или иначе воспроизводят изменения климата за миллион, скажем, лет. Не идеально, все по-разному, но важные особенности улавливают. И все они демонстрируют то потепление, которое и наблюдается.
Но в моделях можно выключить человека. И провести расчет без него. И потепления НЕТ. Или есть, но намного более медленное.
Вот и всё.
Другое дело, что модели можно не верить, но на такое возразить нечего. Ну, не верь. Это не физика частиц, где можно поставить опыт и всё доказать. Да, дорого и сложно — но можно.
Кстати, об поразительной новости о забитии коров. Даже если проигнорировать экономический эффект и этические рассуждения: что с тушами-то делать? Если закопать или так оставить, они очень быстро превратятся в углекислый газ: столько напукать или нарыгать они не вряд ли смогли бы за всю свою коровью жизнь. Если съесть или скормить, то тоже: отходов будет много и они все станут парниковым газом.
Хотя есть рассуждения совсем простые. Парниковый эффект — эффект простой и хорошо изученный (это четвертый вопрос). Атмосфера прозрачна (в целом) для видимого света от Солнца, который нагревает почву и воду.
Почва и вода начинают сильнее светиться в инфракрасном диапазоне (температуры не те, чтоб светиться в видимом, и слава богу). Но инфракрасный свет поглощается парниковыми газами, в том числе углекислым.
Атмосфера не прозрачна для ИК. Эффект как в микроволновке: молекулы закручиваются проходящей ЭМ-волной, отбирая у нее энергию. В итоге атмосфера становится теплее.
Далее, концентрация СО₂ в атмосфере сейчас около 400 частей на миллион, что вроде бы мало, но это кажется. Норма для помещений 600 чнм, 800 уже опасно, 1000 приводит к отравлению, смертельная концентрация 80000 частей на миллион.
Нефть, уголь, газ — это всё органика, запасённая древними растениями. Во всяком случае, львиная доля, хотя я сильно сомневаюсь в возможности абиотического происхождения нефти.
То есть, растения сотни тысяч лет изымали углерод из атмосферы, а мы его вернули за какие-то сотни.
Вопросы ещё остались? Как может не быть антропогенного вклада?
То, что какие-то процессы могут быть сильнее и значительнее — спорен. Возвращаясь к аналогии с лесной деревней: может, молния может поджечь лес эффективнее, но если вы костры не гасите, то какой смысл
рассуждать об этом?
Есть возражение (пятый вопрос), что повышение концентрации СО₂ полезно для урожайности. Это верно, растения берут углерод именно оттуда. Однако как вы считаете, могут ли растения поглотить за десятки лет то,
что из предки запасали миллионы? Тем более, что сейчас углеродный цикл куда более совершенен: это тогда бактерии не умели перерабатывать древесину (как сейчас не умеют пластик) и стволы лежали, уходя под землю и превращаясь в уголь и прочие ископаемые.
Удивительно скорее то, что растения суши и океана смогли поглотить половину всего, что человечество навыбрасывало за время промышленной революции.
Далее, урожайность упирается не в наличие углекислого газа, а в доступность другой неорганики. Грубо говоря, вам, чтобы размножаться, нужна еда: белки, жиры, углеводы. Но не будет витамина С — и у вас серьёзные проблемы. А надо его — ничтожное по массе количество. Если его нехватка, то удвоение мяса, скажем, не приведет к удвоению рождаемости.
Да и при наличии — не приведет. Ваша личная масса тела может и удвоиться; а детей у вас вдвое больше — не будет.
А если всего хватает, то сорняки, скажем, окажутся более эффективными. Именно они начнут расти обильнее, быстрее, раньше и крупнее. И это, кстати, тоже фактор, который надо изучать и предсказывать.
Про таяние ледников (шестой вопрос). Я уже сообщал, что таяние плавучих льдов не поднимет уровень океана и на миллиметр. Архимед гарантирует это. Однако таяние льдов уменьшает альбедо (отражающую способность) поверхности и способствует ее нагреванию — и таянию льда. Положительная обратная связь.
Таяние ледников суши поднять уровень моря может — и заметно. Растают ли ледники и какова вероятность этого события — поговорим в другой раз, а пока просто прикинем. Вот допустим, что ледник, скажем,
Гренландии был более или менее стабилен. Но температура растет и ... что? Если над Гренландией она не растет, то это интересно и надо разобраться в причинах. Если растет, то ледник будет таять.
Причем не "уменьшится и всё" а будет продолжать таять. Вода при этом потечет в океан.
Как может при этом не расти уровень океана?
Если вода испаряется и содержится в атмосфере в виде облаков или растворенного пара, то способна атмосфера на такое? Водяной пар тоже парниковый газ!
Кстати, пар-то парниковый газ, но он, в отличие от углекислого газа, способен дождем, росой и т.п. выпадать на поверхность. Его больше, чем надо, в атмосферу не напихаешь.
Конечно, обильная облачность способна уменьшить поток тепла от Солнца... но это, опять-таки, надо изучать.
Если вода куда-то девается, то куда? Если на другой ледник, то к нему те же вопросы: он-то почему не тает?
Как я уже рассказывал в заметке о балансе, далеко не всегда изменение баланса вблизи равновесия приводит к другому равновесию или колебаниям вокруг него. Да, если у вас колеблется маятник, вы его толкнули, они будет колебаться чуть иначе, но равновесие то же или где-то близко. Иное дело, если у вас в озеро впадает река и вытекает другая. Перекрыть одну реку плотиной, уменьшив ее ток вдвое, может означать гибель озера: оно просто вытечет со второй рекой. Полностью.
Попробуйте настроить слив в ванне так, чтобы уровень воды держался постоянным: сток компенсировался притоком из крана. А теперь чуть прикройте кран. Равновесие будет утрачено: ванна опустеет. Не сразу, но неизбежно.
Последний седьмой вопрос. Про водяной пар, который тоже, оказывается, парниковый газ. Мы в курсе, спасибо. Очень смешно, когда на этот факт указывают с таким небрежным видом: видимо, учёные проверят в Википедии, так ли это, и пойдут плакать. Водяной пар, конечно, парниковый газ, и его эффект больше, чем у углекислого газа. Только его никто не отменял! Он и был, и будет, и его эффект либо просто постоянный фон, либо даже при потеплении растет, усиливая потепление. Если бы выбросы углерода сопровождались уменьшением содержания водяного пара, то это было бы по-другому, но скорее наоборот. В ледниковый период, когда много воды связано во льдах, и было холоднее. А теперь вы, на имеющемся фоне, жжете углерод. Позволяя воде испаряться в большем количестве. А пар - парниковый газ, не забыли?
Конечно, потепление - не обязательно зло. Не стопроцентное зло. И ледниковый период оттягивает, и урожайность может повысить, и другие пользы может нанести или причинить. Не о том речь, вообще не о том.
