Солнце - главный источник энергии для климатической системы Земли. Однако его активность не постоянна: она меняется с периодами от 11 лет до многих столетий. Новое исследование профессора Валентины Жарковой (1-ZVS Research Enterprise Ltd., Лондон; 2-Нортумбрийский университет, Ньюкасл) показывает, что в 2020–2053 годах Земля входит в Великий солнечный минимум (Grand Solar Minimum, GSM) - период почти полного исчезновения солнечных пятен и резкого снижения светимости. Это событие, аналогичное минимуму Маундера (1645–1715 гг.), знаменует начало нового малого ледникового периода.
В данной статье мы подробно разберём, как сделан этот вывод, какие цифры стоят за прогнозом и почему даже 1°C среднего глобального похолодания может иметь катастрофические последствия.
Как учёные "увидели" будущее Солнца?
Жаркова и её коллеги использовали метод главных компонент (PCA)
- мощный статистический инструмент, который позволяет выделить из
хаотических данных скрытые закономерности. Они проанализировали фоновое магнитное поле Солнца за многие годы и обнаружили, что оно состоит из двух доминирующих компонент (собственных векторов).
Что это означает простыми словами?
Солнечное динамо (механизм, создающий магнитное поле) работает в двух разных слоях Солнца. Каждый слой генерирует свою магнитную волну. Эти две волны взаимодействуют подобно звуковым волнам от двух динамиков: они то усиливают друг друга (максимумы солнечной активности), то ослабляют
(минимумы). Между волнами существует небольшой фазовый сдвиг - они идут не строго в ногу, а слегка смещены.
В результате суммарная кривая солнечной активности оказывается модулированной огибающей с периодом 330–380 лет. Эта огибающая и определяет чередование Больших солнечных циклов (БСЦ) и Больших солнечных минимумов (БСМ).
На рисунке в статье приведена сводная кривая за 1200–3200 годы, на которой отчётливо видны исторические минимумы:
- Минимум Маундера (1645–1715)
- Минимум Вольфа (XIII–XIV вв.)
- Минимум Оорта (XI в.)
И теперь - современный БСМ1 (2020–2053), а затем БСМ2 (2375–2410).
"Сводная кривая своевременно выявила тот факт, что современный Великий солнечный минимум будет наблюдаться в циклах 25–27, или в 2020–2053 годах" (Жаркова и др., 2015).
Этот прогноз независимо подтверждён байесовским анализом среднего числа
солнечных пятен (Веласко Эррера и др., 2021) с учётом наиболее точных
данных после 1900 года.
Сколько энергии потеряет Земля?
Во время Великого солнечного минимума амплитуда суммарной кривой двух
магнитных волн (или среднее число солнечных пятен) резко падает. Это ведёт к снижению полной солнечной радиации (Total Solar Irradiance, TSI) на примерно 3 Вт/м² по сравнению с современным уровнем.
Для понимания: 3 Вт/м² - это как если бы на каждый квадратный метр земной
поверхности перестала светить маленькая светодиодная лампочка. Казалось
бы, немного. Но из-за огромной площади планеты и сложных климатических
обратных связей (ледники, облака, океаны) этого достаточно, чтобы снизить среднюю глобальную температуру на 1,0–1,5 °C.
Согласно моделированию (Lean et al., 1995; Steinhilber et al., 2012; Zharkova, 2020), снижение составит около 1,0°C в глобальном среднем.
Почему 1 градус - это катастрофа?
Вы, вероятно, думаете: "Ну подумаешь, один градус. Я даже не почувствую разницы, если на улице станет на градус холоднее".
Ошибка в том, что "глобальное среднее" и "ощущаемая погода" - это разные вещи.
Вот аналогия: если вы возьмёте среднюю температуру по больнице (один
пациент с ознобом 35°C, другой с жаром 41°C), среднее будет 38°C -
"нормально". Но каждый пациент при этом тяжело болен.
Так же и с климатом: среднее по планете скрывает огромные региональные и сезонные аномалии.
Что говорят данные?
На рисунке показано изменение температуры в Северном полушарии в период 1680–1780 (сравнение с минимумом Маундера). Результаты моделирования Шинделла и др. (2001) показывают:
- Зимой (ноябрь–февраль) в средних широтах (Европа, Северная Америка, Северная Азия) температура падает на 2,0–4,0 °C.
Это уже серьёзно: нормальная зима превращается в аномально холодную, как в Сибири. - В тропиках и субтропиках охлаждение меньше - 0,4–0,5 °C, но оно сопровождается ростом озона в верхней стратосфере, что меняет циркуляцию атмосферы.
- В верхней тропосфере тропиков охлаждение достигает 0,8 °C из-за обратной связи с облаками: площадь высоких облаков сокращается на 0,5%, что дополнительно выхолаживает.
Итог: пока глобальное среднее падает на 1°C, в густонаселённых регионах Европы и Северной Америки зимой будет холоднее на 2–4°C.
Реальные последствия такого похолодания
Сельское хозяйство: вегетационный период укорачивается на 2–4 недели. Неурожаи зерновых, замерзание плодовых деревьев весной. Голод в историческом прошлом (например, «Великий голод» 1315–1317 во время минимума Вольфа).
Энергетика: Рост потребления газа, угля, электроэнергии на отопление. Коллапс энергосетей при экстремальных морозах (как в Техасе в 2021 г. при временном похолодании на 2–3°C).
Транспорт и инфраструктура: Замерзание рек и каналов, остановка судоходства. Перемерзание водопроводов, разрывы труб.
Здоровье: Рост смертности от холода (гипотермия, инсульты, инфаркты из-за резкого сужения сосудов). Простуда, грипп, пневмонии.
Природа: Расширение морских льдов в Арктике (вопреки "таянию"), что усложняет навигацию по Северному морскому пути. Сдвиг ареалов животных и птиц.
Историческая справка: минимум Маундера (1645–1715)
В Европе это время называют "Малым ледниковым периодом". Замерзала Темза в Лондоне, проводились "ярмарки на льду". Замерзали Балтийское море и Венецианская лагуна. В Скандинавии и Исландии гибли посевы, население сокращалось на 30–50% из-за голода. Альпийские ледники наступали на деревни.
И это при том, что глобальное среднее тогда упало примерно на 0,8–1,1°C - как раз то, что прогнозирует Жаркова.
"Снижение температуры неодинаково в разных частях Земли, как показано цветовыми шкалами на рисунке» - и самые сильные аномалии приходятся на континенты Северного полушария.
Мы уже видим начало похолодания?
Да. Жаркова прямо указывает:
"Это снижение температуры уже отчетливо наблюдается для БСМ1 в Северном полушарии с запада на восток, что свидетельствует о наступлении Малого ледникового периода для БСМ1."
Обратите внимание: Солнце только что прошло максимум 25-го цикла
(примерно 2024–2025 гг.). В максимуме активность ещё была заметна,
поэтому сильного холода пока нет. Но настоящие признаки похолодания
появятся во время нисходящей фазы 25-го цикла, а затем - в минимумах между 25-м и 26-м, а также между 26-м и 27-м циклами.
Прогнозируется, что 26-й солнечный цикл будет очень слабым - гораздо слабее, чем 25-й. А это значит, что примерно с 2030 по 2045 годы Земля получит меньше всего тепла.
Дополнительный фактор охлаждения: вулканы
В статье Жарковой приводится важное уточнение (Васильева и Жаркова, 2023):
"Во время 26-го цикла ожидается сильная вулканическая активность, которая может способствовать дальнейшему охлаждению земной атмосферы."
Почему это важно? Крупные извержения выбрасывают в стратосферу сернистый газ, который превращается в сульфатные аэрозоли. Они отражают солнечный свет обратно в космос, вызывая дополнительное похолодание на 0,5–1°C на 2–3 года (как после извержения Пинатубо в 1991 г.). Если вулканы "проснутся" на фоне уже ослабленного Солнца, эффект может стать кумулятивным.
А как же глобальное потепление? Не противоречит ли это?
Это частый вопрос. Жаркова отвечает: текущее потепление - часть 400-летнего цикла Холлстатта. Антропогенные выбросы CO₂ действительно есть, но их влияние перекрывается естественным солнечным фактором во время БСМ. На период 2020–2053 гг. главным драйвером климата становится Солнце, а не парниковые газы.
"Глобальное потепление станет неактуальным на следующие три десятилетия" - из ранних интервью Жарковой.
Это не означает, что CO₂ не действует. Просто в данной фазе его эффект маскируется более сильным естественным охлаждением.
Выводы
- Современный Великий солнечный минимум (2020–2053) - это доказанный наукой факт, основанный на анализе двух магнитных волн Солнца с периодом 330–380 лет.
- Снижение солнечной радиации на 3 Вт/м² приведёт к глобальному похолоданию в среднем на 1,0°C, а в зимние месяцы в Северном полушарии - на 2–4°C.
- Даже один градус среднего - это серьёзно, потому что реальные аномалии в густонаселённых регионах гораздо больше, а последствия затрагивают сельское хозяйство, энергетику, инфраструктуру и здоровье людей.
- Признаки похолодания уже наблюдаются в Северном полушарии (движение с запада на восток). Пик холода придётся на минимумы между 25-м, 26-м и 27-м солнечными циклами (примерно 2030–2045 гг.).
- Дополнительное охлаждение может принести усиление вулканической активности во время 26-го цикла.
Малый ледниковый период начинается прямо сейчас. Это не апокалипсис, но серьёзный вызов для цивилизации, привыкшей к тёплому межледниковью.