Глобальное потепление — это миф или правда? В России тоже теплеет? Это хорошо или плохо?

Стыдные вопросы об изменении климата

Все говорят о глобальном потеплении. Вернее, все говорят о шведской школьнице Грете Тунберг, которая наконец привлекла должное внимание к этой проблеме. «Медуза» тем временем отвечает на стыдные вопросы о глобальном потеплении: существует ли оно вообще и будет России от него лучше или хуже.

Глобальное потепление существует?

Коротко. Существует. Просто посмотрите на данные.

Глобальное потепление — это наблюдаемый факт, он никак не зависит от мнения ученых или политиков. Достаточно взглянуть на динамику средней годовой температуры на планете. Эти данные доступны как минимум в трех источниках: на сайте американского Национального управления океанических и атмосферных исследований, на сайте Университета Восточной Англии и на сайте Института космических исследований Годдарда, входящего в NASA. Там можно найти, например, сырые данные по отдельным метеостанциям, а можно скачать их одним большим архивом, самостоятельно проанализировать и сделать собственные выводы.

Потепление видно не только по прямым измерениям температуры приземного воздуха, о нем свидетельствуют и косвенные данные. Например, оно хорошо заметно по росту уровня мирового океана, которое фиксируется в нескольких независимых линиях наблюдения. Повышение уровня объясняется прежде всего простым термическим расширением воды — как и любое вещество, она при нагревании расширяется, что в глобальном масштабе приводит к повышению уровня океана. Есть и множество других измерительных данных: снижающаяся площадь снега и морского льда в Арктике, таяние ледников и другие. Все это важно для климатологов, но сам факт потепления виден из простых измерений на метеостанциях.

И насколько сейчас теплее обычного?

Коротко. Примерно на один градус Цельсия.

За нулевую отметку климатологи обычно принимают среднюю глобальную температуру в XX веке или в доиндустриальный период (1850-1900 годы), но эти значения почти не отличаются друг от друга. Это около +14 градусов Цельсия. Кстати говоря, это на 32 (а сейчас уже на 33) градуса больше, чем было бы, если бы вокруг Земли не было парниковых газов и атмосферы вообще.

Много это или мало? В последнем крупном докладе IPCC речь идет о сравнении двух сценариев изменения климата. В первом случае температура повышается еще на полградуса — до +1,5 над доиндустриальным уровнем, во втором — еще на градус, до +2. Эта вроде бы небольшая разница, но, согласно докладу, она имеет огромные последствия для полярных регионов, морских экосистем, частоте наводнений и так далее.

Климат и так постоянно меняется. Что необычного в каком-то очередном потеплении?

Коротко. Уникальны не абсолютные значения температуры, а скорость их изменений.

Климат действительно постоянно меняется. И за 4,5 миллиарда лет существования Земли на ней было и гораздо теплее, и гораздо холоднее, чем сейчас. Однако даже если собрать все имеющиеся значения глобальной температуры в один таймлайн, можно увидеть, что никогда еще скорость роста не была такой высокой.

Конечно, данные о далеком прошлом планеты не так точны, как современные измерения, поэтому какие-то кратковременные скачки температуры мы теоретически могли бы и пропустить. Однако, по крайней мере, за последние полмиллиона лет ничего подобного не было, и нет оснований считать, что такие скачки происходили раньше.

Как правильно: потепление или изменение климата?

Коротко. Правильнее всего — «быстрое изменение климата».

Нынешнее изменение климата отличается прежде всего своей антропогенной природой и скоростью, а не направлением. «Глобальных потеплений» в истории климата было множество. Кроме того, хотя почти везде на планете средняя температура повышается, есть по крайней мере один небольшой регион в северной атлантике, где общее потепление сопровождается локальным снижением температуры. Это связано с замедлением Гольфстрима и соответствующим снижением переноса тепла. Поэтому «быстрое изменение климата» будет наиболее корректным термином.

С другой стороны, это определение, возможно, звучит слишко академично. Например, британская газета The Guardian с мая этого года решила внести изменения в свой гид по редакционному стилю и вместо «глобального потепления» писать «глобальное нагревание», а вместо «изменения климата» — «климатический кризис», аргументируя это тем, что традиционные термины звучат «слишком пассивно».

Никто не в силах предсказать погоду на неделю, о каких климатических прогнозах вообще может идти речь?

Коротко. Погода и климат — разные вещи, их прогнозы устроены принципиально непохоже.

Разницу между тем, как делают прогноз погоды и прогноз климата проще всего пояснить аналогией.

Представьте, что вы отправляете дошкольника в магазин за кефиром и даете ему на это 100 рублей. Предсказать, что именно он принесет домой, довольно сложно: можно, конечно, предположить, что это будет кефир, но с высокой вероятностью на его месте может оказаться и шоколадка, и игрушка и что-то другое. Тем не менее, довольно уверенно можно прогнозировать, что общая стоимость принесенного домой не будет превышать выданной суммы — ведь дополнительным деньгам просто неоткуда взяться.

В науках о земле все примерно также, только вместо денег — энергия. Метеорологи, которые занимаются погодой, в этом смысле пытаются предсказать состав купленного: ориентируясь на множество частных обстоятельств, на текущее состояние системы, они просчитывают ее развитие в будущем. Климатологи же просто считают энергетический баланс, который задает рамку возможных колебаний: среднегодовые температуры, среднегодовые уровни осадков и так далее. Эта рамка зависит не от случайностей, а от вполне измеримых и поддающихся расчетам потокам энергии и веществ.

Для того, чтобы создать прогноз изменения климата, не нужно знать текущую погоду, нужно измерить количество поглощаемой Землей энергии, процент отраженного тепла, состав атмосферы, зависимость испарения воды океанов от температуры и так далее. У этих измерений, конечно, есть свои погрешности, и они вносят неопределенность в климатический прогноз. Но эта неопределенность известна заранее, она задает четкую рамку наиболее вероятного сценария и не зависит от расположения облаков или полета бабочки.

Климат меняется, но при чем здесь человек?

Коротко. Пока человека не было, энергетический баланс планеты был другим.

Есть два способа ответить на этот вопрос. Во-первых, можно просто спросить ученых, которые занимаются этой темой. Такие опросы проводились и их результат однозначный — подавляющее большинство исследователей (не менее 97%) считают, что основная причина быстрого изменения климата — это деятельность человека. Здесь можно почитать про методику подсчета мнений, а здесь — про ее возможные ограничения.

Если этого недостаточно, можно попробовать разобраться самостоятельно. Правда, точный вклад антропогенной составляющей в изменение климата быстро вычислить не получится — для этого надо строить компьютерные модели планеты, которые учитывают множество факторов: общее количество поглощаемой энергии, ее дальнейшую судьбу, перенос энергии ветрами и течениями, изменение энергетического баланса под действием парниковых газов и так далее. Это довольно сложная работа, которую тяжело верифицировать «на коленке». Но и без сложных расчетов роль человека в изменении климата можно примерно оценить, сопоставив несколько наблюдаемых фактов (не мнений):

• Человек сжигает ископаемое топливо.
• В атмосфере растет количество углекислого газа (CO₂)— сейчас оно почти в полтора раза превышает те максимумы, которые наблюдали в последние полмиллиона лет.
• В северном полушарии, где сжигается большая часть топлива, концентрация CO₂ выше, чем в южном.
• Концентрация кислорода падает так, как было бы, если бы он полностью уходил на сжигание топлива.
• В атмосферном углекислом газе становится относительно меньше изотопов углерода-14 и углерода-13, которых нет в нефти и угле.
• Углекислота является парниковым газом, то есть способна поглощать тепловое излучение Земли и переотражать его обратно — это простое свойство ее спектра.
• Глобальная температура беспрецедентно быстро растет.
• Количество поступающей от Солнца энергии при этом только падает.

Кажется, даже этих нескольких фактов достаточно, чтобы сделать собственные выводы.

В России потепления нет, у нас сплошное похолодание?

Коротко. Все наоборот: в полярных регионах климат меняется быстрее, чем в среднем.

Между полярными и экваториальными частями планеты существует естественный перепад средних температур: у экватора теплее, у полюсов — холоднее. Можно было бы ожидать, что при общем повышении температуры на планете этот температурный перепад будет просто «подниматься» — везде станет теплее. Однако, на самом деле, линия температур не только поднимается, но и выправляется — разница между экватором и полюсами становится все меньше, среднегодовая температура в Арктике и Антарктике растет быстрее, чем на экваторе. Согласно оценкам Росгидромета (.pdf), на территории России потепление климата происходит примерно в 2,5 раза интенсивнее, чем в среднем по Земному шару.

Изменение климата, однако, отнюдь не означает простого повышения температур: оно может сопровождаться волнами холода, которые возникают и устанавливаются на больших территориях. Это процесс связан с изменением движения потоков воздуха на полюсах, что, в свою очередь, может быть спровоцировано изменением климата. Впрочем, конкретно эта связь пока не установленный факт, а только предмет для исследований.

В общем, в России от потепления будет только лучше?

Коротко. Если бы экономика не была глобальной, — возможно. В реальности — нет.

Конечно, изменение климата может иметь свои плюсы. Например, потепление в Арктике, видимо, приведет к упрощению навигации по Северному морскому пути, что может принести российскому бюджету некоторый доход. Увеличение концентрации углекислоты в воздухе также будет способствовать ускоренному росту растений, что повысит общую урожайность. Но при этом оно же приведет к разрушению зданий, возведенных на вечной мерзлоте, и с высокой вероятностью вызовет повышение частоты экстремальных погодных явлений — засух, наводнений и штормов.

Какова будет разница между ожидаемым плюсами и минусами потепления для России, сейчас сказать очень сложно. Самое подробное на сегодняшний день исследование экономических рисков глобального потепления для страны было опубликовано Росгидрометом в 2017 году. Там подробно расписаны все ожидаемые последствия — от воздействия на здоровье людей до влияния на дорожное покрытие. Но даже там нет ни суммы расходов, которую Россия понесет в связи с глобальным потеплением, ни оценки выгодности или невыгодности борьбы с выбросами парниковых газов.

Пока доходы от арктической навигации только обсуждаются, повышение частоты стихийных бедствий уже сейчас хорошо видно и российских, и в международных данных. Например, согласно тому же отчету Росгидромета, число опасных гидрометеорологических явлений в России увеличилось с 206 в 1996 году до 380 в 2016. Это согласуется с аналогичными международными данными, которые, например, собирает крупная германская страховая компания Munich Re. Согласно ее статистике, в последние десятилетия происходит значительный рост частоты стихийных бедствий, связанных с климатом — штормов, наводнений, оползней и так далее. При этом частота аналогичных событий, которые с климатом не связаны (например, землетрясений), остается постоянной.

Если говорить о глобальной картине, то подробная довольно свежая оценка экономического эффекта изменения климата приводится, например, в статье стенфордских исследователей в Nature. Вооружившись историческими данными, ученые проанализировали зависимость ВВП разных стран в разные годы от среднегодовой температуры на ее территории и попытались предсказать, как этот показатель будет отличатся в двух сценариях: если глобальное потепление удастся удержать в пределах полутора градусов, и если оно достигнет и превысит два градуса над доиндустриальным уровнем.

Из расчетов можно сделать два вывода: наиболее сильный удар потепления в «плохом» сценарии придется на экваториальные, преимущественно бедные страны. В то время как северные государства, такие как Россия и Канада, от «дополнительного» потепления в экономическом смысле могут даже выиграть. Однако в таком случае глобальный ВВП к концу столетия уменьшится на 15-25 процентов — в условиях такого масштабного мирового экономического кризиса любой локальный выигрыш в северных странах будет для них незаметен.

Что почитать о глобальном потеплении?

Для тех, кто любит поспорить: ScepticalScience.com — поддерживаемый энтузиастами сайт, где содержатся ответы практически на любые представимые возражения климатических скептиков. Вопросы можно искать по темам и популярности, ответы можно выбрать из трех уровней подробности — от базового до продвинутого. Есть частичный перевод.

Для тех, кто интересуется российской ситуацией: 100-страничный доклад Росгидромета о климатических рисках на территории Российской Федерации на основе собственных исследований.

Для тех, кто любит первоисточники: Доклад IPCC о двух сценариях потепления — на 1,5 и на 2 градуса Цельсия. Можно почитать главные выводы в выжимке для политиков, а можно самостоятельно погрузиться в данные из основной части доклада. Вот полезная инструкция по чтению докладов IPCC от одного из соавторов Алексея Екайкина.

Для тех, кто настроен серьезно: Начальный онлайн-курс по глобальному потеплению от Университета Чикаго.

Александр Ершов