Мы публикуем полную расшифровку лекции доктора технических наук, профессора (Оксфорд, Хельсинкский, Вестфальский, Рейнский, Миланский университеты), заведующего лабораторией глобальных проблем энергетики Московского энергетического института Владимира Клименко, прочитанной 20 октября 2005 года в клубе «Улица ОГИ» в рамках проекта «Публичные лекции «Полит.ру».
Данная лекция – первый и, надеемся, не последний опыт в рамках проекта «Публичные лекции «Полит.ру» представления больших естественнонаучных исследований. В таких случаях есть риск сбиться в неловкий научпоп и поддельные сенсации, чем и страдают многие сообщения «из мира науки». Тем не менее, естественнонаучное знание может и должно быть представлено в общественном и политическом общении. Здравая задача состоит в том, чтобы при этом общество имело адекватное представление о настоящем и спекулятивном, о рангах и репутациях, существующих в специальных научных сферах. А ученые и научные школы, в свою очередь, умели втягивать хотя бы часть настоящих проблем в политическое обсуждение, для того чтобы и естественнонаучное знание имело достаточный голос в общих проблемах. В этот раз, на наш взгляд, получилось здорово: во-первых, потому что тема климата все-таки уже давно втянута в политическое обсуждение, и, во-вторых, просто потому что лекция получилась замечательной.
Владмир Викторович Клименко - крупный российский геофизик, создатель оригинальной методологии климатического прогноза, автор ряда книг по истории климата и влиянию климата на всемирный исторический процесс (“Энергия, природа и климат” (1997), “Климат средневековой теплой эпохи” (2001), “Холодный климат ранней субатлантической эпохи” (2004), “Климат и история от Конфуция до Мухаммеда” (2000) и др. См. также на "Полит.ру" интервью с Владимиром Клименко "Глобальные изменения климата: Что ждет Россию".
Лекция Владимира Клименко
Добрый вечер. Приношу свои искренние извинения за неожиданный отказ техники. Придется проявить чудеса выразительности, чтобы пересказать вам содержание таблиц и графиков, которые я приготовил. Тем не менее, я постараюсь это сделать.
Прежде чем говорить об истории климата, его настоящем и, тем более, будущем, нужно в соответствии с рекомендациями Декарта договориться об определениях. Во-первых, что такое климат? У каждого из присутствующих, естественно, есть некое интуитивное представление об этом, но существует и достаточно строгое определение; если здесь большинство гуманитариев, то можете просто заткнуть уши, потому что звучит это так: статистический ансамбль состояний системы атмосфера-суша-океан в течение нескольких десятилетий.
В переводе на русский язык, чтобы это было понятно широкой общественности (а проблемы климата таки волнуют самую широкую общественность), еще в 1935 г. на метеорологическом конгрессе в Варшаве было предписано отныне и вовеки в качестве климатических величин понимать величины, осредненные за предшествующее тридцатилетие. Стало быть, в 1935 г. в качестве стандартного климата были приняты средние значения, допустим, среднемесячных или среднегодовых температур или количества осадков за 1901-1930 гг. Сейчас таковыми считаются 1971-2000, и, строго говоря, если вы можете сравнить те и другие величины, допустим, среднегодовую температуру Москвы, которая за последний тридцатилетний период составляет 5,3C, а за 1901-1930 гг. — 3,8C, то вы вправе говорить о том, что климат Москвы изменился. Если говорить о Москве, то здесь можно говорить о замечательной точности, меньше 0,1С, коль скоро речь идет об эпохе инструментальных измерений.
Честно говоря, я бы предпочел, чтобы вопросы задавались после. Но если аудиторию устраивает формат свободной беседы, то я к этому тоже готов, только об этом нужно сразу договориться.
На первый возможный вопрос я сразу отвечаю. Что такое «эпоха инструментальных измерений»? Во-первых, когда впервые в распоряжении человека появился более-менее точный термометр? Это появление датировано с точностью до года, это 1727 г., когда немецкий ученый Даниэль Фаренгейт впервые построил партию термометров с воспроизводимыми показаниями, то есть ими можно было сегодня, завтра, через неделю измерять температуру кипящей воды, и по шкале Фаренгейта это всегда было 212 (и сейчас, кстати сказать, тоже 212).
До этого термометры существовали уже более 100 лет, но в силу различных технологических и физических причин они были крайне неточны, и самое ужасное, что их показания не воспроизводились. Поэтому, ко всем измерениям, которые относятся к периоду до 1727 г., нужно подходить с большой осторожностью.
Но это всего-навсего термометр. Еще нужна была сеть метеорологических станций. Вы очень удивитесь, но не будет преувеличением сказать, что даже сейчас, в начале XXI в., земной шар не располагает достаточно полной сетью наблюдений. Хотите — верьте, хотите — нет, но более 25% земной поверхности, т.е. около 140 млн км земной поверхности из 510 млн км вообще не покрыты никакой сетью наблюдений.
Что это за 140 млн км? Это, прежде всего, южные части всех океанов. Там никогда не проводились, не проводятся и в ближайшем будущем не будут проводиться точные метеорологические измерения. Потому что это океаны, это приполярная область, это, извините, ревущие сороковые и гремящие пятидесятые. Те, кто был там, знают, что в обычное время в этих условиях не то что измерять что-нибудь - жить не хочется. Если вам интересно, то я неоднократно ходил в этих широтах. Я помню, как во время одного из последних плаваний даже капитан судна, на котором я находился, и рулевой, вся вахтенная команда, которой было положено чувствовать себя бодро, вели судно фактически лежа. При 10-балльном шторме, который не прекращается в течение нескольких суток, самые выносливые люди не выдерживают. Поэтому, в частности, в эти широты не любят ходить ни китобои, ни, тем более, ученые.
Позвольте мне выбраться из вводной части моего сообщения. Что бы я хотел сказать по поводу климата… Климатическая система, поверьте мне на слово, — самая сложная физическая система на свете, которую только можно себе представить. Потому что если понимать ее расширительно (а именно так нужно ее себе представлять), то она включает в себя все подвижные геосферы Земли, т.е. атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу вместе с человеком и всей его уже довольно масштабной антропогенной деятельностью.
Сейчас, вернее, уже довольно давно появилось огромное количество публикаций, свидетельствующих о влиянии человека на климатическую систему, гораздо меньше сейчас говорится о влиянии климатической системы на человека. Тем не менее, эта мысль пришла людям в голову сразу же, когда появилась наука. Современное науковедение отсчитывает время существования современной науки, в частности - естественных наук, от VI в. до Р.Х. Примерно в это время, в эпоху ранней античности, существовал целый ряд известных вам философов-универсалов, которые с удовольствием писали о влиянии климата на человеческую сущность, причем связывали с ним не только экономические, политические, но и культурные аспекты существования человека. Одними из первых об этом писали Платон, Аристотель, Теофраст. Собственно говоря, само понятие «климат» было введено неким Гиппархом из Никеи во II в. до Р.Х.
В более поздние времена представление о влиянии климата на социальную историю время от времени возникало вновь. По этому поводу были написаны выдающиеся произведения арабским историком Ибн-Хальдуном в XIV в., в более поздние, близкие к нам времена, об этом писали Монтескье, Гердер, в России — Соловьев, Щапов. Но лучше всех, пожалуй, об этом можно прочесть у Петра Николаевича Савицкого, менее известного, чем Соловьев и Щапов в силу того, что Савицкий был вынужден покинуть Россию и до конца своей жизни жил в Чехословакии. До сих пор его многие основные труды не переведены, но тем, кто интересуется связью климатического и исторического процесса, я бы советовал ознакомиться с его трудами.
Чего, собственно говоря, не хватало ни Платону, ни Аристотелю, ни Савицкому? Не хватало достоверных сведений об изменении климата в историческую эпоху. Вообще, представления о том, что климат подвержен существенным изменениям, появились в науке относительно недавно, пожалуй, только в середине XIX в. А примерно лет 50 назад появилась наука палеоклиматология, которая, как следует из ее названия, и призвана реконструировать климат за интересующий нас период времени.
При этом я хотел начать показывать картинки, но теперь призываю вас напрячь свое воображение. Чувствую, что сегодня у нас это не получится, поэтому самым зрячим предлагаю смотреть на экран, где эти картинки все-таки будут показаны одна за другой. Пусть будет хоть какой-то визуальный образ, о цифрах я смогу сообщить наиболее заинтересованным. Вообще, и мне бы хорошо поглядывать туда…
Основные факторы, влияющие на климат Земли
Антропогенные
Естественные
Сжигание органического топлива (теплоэнергетика, транспорт, коммунально-бытовое хозяйство)
Солнечная активность
Промышленность
Параметры гелиоцентрической орбиты
Сельское хозяйство
Движение Луны
Лесное хозяйство
Движение тяжелых планет
Гидростроительство, мелиорация
Вулканическая активность
Автоколебания в атмосфере и океане
Геомагнитная активность
Скорость вращения Земли
Океаническая циркуляция
Тектоническая активность
На первой картинке вы видите много строчек. Здесь перечислены основные факторы (я не буду их зачитывать, но поверьте, их очень много). В левой колонке антропогенные факторы, в частности, именно об этом сейчас говорится очень много. По крайней мере, то, на что способен человек, — это модифицировать газовый состав атмосферы, это то, что действительно произошло в течение последних 250 лет, когда содержание метана в атмосфере увеличилось практически в 3 раза, а содержание диоксида углерода, важнейшего парникового компонента атмосферы, — более чем на 1/3.
В правой колонке, которая могла бы быть еще продолжена, — основные естественные факторы, т.е. те, к которым человек не имеет никакого отношения и на которые он влиять не в состоянии, но это именно те факторы, которые обуславливали очень значительные колебания климата в историческом прошлом и которые продолжают действовать сейчас. Таким образом, чтобы понимать, что происходит с климатом сегодня и что с ним будет завтра, нужно иметь в виду, что эти представления должны обязательно учитывать суперпозицию антропогенных и естественных факторов. Я на это особенно обращаю внимание аудитории, потому что это представление как раз сплошь и рядом игнорируется.
Среди важнейших естественных факторов есть совершенно очевидные, такие, как солнечная активность, положение Земли на гелиоцентрической орбите, т.е. на той орбите, по которой Земля вращается вокруг Солнца. Есть менее очевидные, такие, как движение Луны или положение тяжелых планет, в первую очередь, Юпитера и Сатурна.
Оказывается, этими внешними для климатической системы факторами весь набор существенных параметров не исчерпывается. Почему? Потому что с физико-математической точки зрения климатическая система представляет собой пример нелинейной стохастической системы, которая может генерировать внутри себя довольно существенные изменения по своему собственному желанию. Эта система живет, если так можно выразиться, богатой внутренней жизнью.
Проявлением этой богатой внутренней жизни являются, по крайней мере, два масштабных явления. Об одном из них вы наверняка слышали - это явление Эль-Ниньо, о нем довольно часто пишут (по крайней мере, один раз в три года, поскольку это средняя частота возникновения этого явления). Эль-Ниньо — это по-испански означает «мальчик», под мальчиком имеется в виду Иисус Христос. Причем здесь климатическое явление? Просто это явление обычно возникает на стыке декабря-января месяцев, т.е. в канун Рождества, и таким образом оно приобрело это имя.
Явление заключается вот в чем. Западные берега Южноамериканского континента омываются чрезвычайно холодным Гумбольдтовым течением, которое поднимается на север от Антарктиды и, даже доходя до экватора, имеет температуру, не превышающую 12-15C. Хотите — верьте, хотите — нет, но под экватором у берегов Южной Америки действительно ледяная вода. Примерно один раз в три-четыре года происходит внезапное возрастание температуры воды на огромной акватории, заключенной между экватором и 12 ю. ш. В этой акватории - площадь ее примерно 25 млн. км т.е. это примерно в 1,5 раза больше территории России - внезапно и очень быстро повышается температура воды. Откуда берется эта вода?
Океан устроен так, что в Тихом океане примерно под экватором самая теплая, можно даже сказать, горячая вода находится у берегов Новой Гвинеи. Помните, где Новая Гвинея, да? На расстоянии 5000-6000 км от Новой Гвинеи, к востоку от нее, лежит Южная Америка, у которой вода такая ледяная — 12-15С. В один прекрасный момент с запада на восток бежит волна этой горячей новогвинейской воды, которая довольно быстро, в течение двух-трех недель, заполняет эту гигантскую акваторию, температура которой, таким образом, повышается. В общем, это грозное климатическое явление, прихода которого все время с трепетом ожидают жители Южной Америки.
Что происходит, когда приходит Эль-Ниньо? Во-первых, холодные океанические воды — это самые продуктивные воды. Должен вам сказать, что в этой холодной акватории производится вылов до 40% мирового улова рыбы именно потому, что там холодная вода и она насыщена различными питательными веществами и растворенными газами. С повышением температуры растворимость падает, естественно, в результате происходит массовый замор рыбы и всего живого, что обитает в тропическом океане. На берег выбрасываются миллионы, и даже десятки миллионов тонн погибших морских организмов, и вся перуанская армия в течение месяца или двух мобилизуется, для того чтобы зарыть все это богатство в траншеи вдоль берега океана.
В обычном режиме западный берег Южной Америки — пустыня, причем самая сухая пустыня в мире, где климатическая норма выпадения осадков — ноль, т.е. там может не быть осадков десятилетиями. Когда приходит Эль-Ниньо, на эти берега и прибрежные области обрушиваются дожди и ливни, с гор бегут селевые потоки, сметая все на своем пути. Короче говоря, это очень грозное и крупномасштабное явление, которое к тому же имеет и глобальный отклик.
Другим примером, менее хорошо известным, но оказывающим большее влияние на жителей Европы, коими мы являемся, может служить явление Североатлантического колебания. Что это такое? Поскольку все смотрят телевизор, то все привыкли к словам «Азорский антициклон» и «Исландская область низкого давления». Представьте себе, что это две из полудесятка наиболее выдающихся в климатическом отношении областей земного шара. Дело в том, что над Азорскими островами, расположенными в середине Атлантического океана, преимущественно расположена область высокого давления, над Исландией же всегда или почти всегда низкое давление.
Климатическая система устроена так, что не бывает такого, что давление над этими обоими районами меняется, как бог на душу положит, они меняются в антифазе, т.е. если над Исландией давление уменьшается, то над Азорами оно растет, и наоборот. Это так называемые качели давления. В зависимости от того, как наклонено коромысло этих качелей, в Европе либо чрезвычайно холодные и бесснежные зимы, либо теплые и влажные. Сейчас, когда в последние 20 лет давление над Азорами — аномально высокое, а над Исландией — аномально низкое, Атлантика посылает на нас волны теплого и влажного воздуха, в результате чего зимы у нас стали такими, какими они стали.
Таким образом, на климат влияет огромное количество факторов, роль каждого из которых оценить чрезвычайно сложно. Кроме того, климатическая система живет богатой внутренней жизнью. Все это создает чрезвычайные сложности в понимании того, что именно происходит и почему происходит, а не понимая ни того, ни другого, мы, естественно, не можем рассчитывать на достаточно точный прогноз будущей климатической обстановки.
Давайте вызовем второй образ.
История температуры Северного полушария в голоцене
(в отклонениях от нормы 1951–1980 гг.)
Вы видите по горизонтальной оси — время, по вертикальной — средняя глобальная температура земной поверхности. Здесь время от окончания ледникового периода до наших дней. Позволю себе сказать, что отложено по вертикальной оси. Здесь температура, отсчитанная от средненормальной для середины XX в. Вот это ноль. Вас не должен смущать факт относительно небольшого изменения температуры при смене ледниковой эпохи на современную. Оказывается, все изменения температуры сосредоточены в довольно узком диапазоне. В этом заключена некая магия климатической системы, которая заставляет думать о том, что она создана разумным существом.
Представьте себе, что за миллиарды лет своего существования Земля неоднократно переживала периоды взрывного вулканизма, вспышек на Солнце, тектонических катастроф. Земля пережила около ста астероидных атак, подобных тем, которые погубили динозавров. Это был не единичный акт, частота таких событий известна, она составляет примерно 33 млн лет. Суша сменялась морем, и наоборот, вырастали 10-километровые горы, которые потом снова становились дном океана. Несмотря на все эти грандиозные события в истории Земли, средняя температура земной поверхности никогда не отклонялась ниже 8С и выше 10C от современной. Таким образом, колебания среднеглобальной температуры были сосредоточены в довольно узком диапазоне.
Тот геологический период, в который мы живем, называется голоцен, и ему примерно 10 тыс. лет, прошедших с момента окончания последнего ледникового периода. За это время произошло, по сути, два-три крупнейших климатических события, первым из которых был выход из ледникового периода. Что такое ледниковый период? Представьте себе, что в то время над Европой лежал ледовый щит, содержащий примерно такой же объем льда, как современная Антарктида. Над Москвой максимальная толщина льда составляла 300-400 м, центр же ледового щита располагался над Скандинавией. Вторая такая же Антарктида располагалась над Северной Америкой.
Эти ледовые щиты депонировали в себе такое огромное количество воды, что уровень Мирового океана был на 120 м ниже современного. Это значит, что все континенты, кроме Антарктиды, соединялись друг с другом сухопутными мостами, и это, кстати, явилось непосредственной причиной заселения Австралии и Америки. Сейчас уже определенно доказано, что заселение Америки происходило через так называемый Берингов мост.
По мере освобождения Земли от континентальных щитов наступил довольно продолжительный период, при котором температура была существенно выше современной: на 1-1,5C. Это период получил название климатического оптимума голоцена. Еще до того, как появилась наука, этот же самый период запечатлелся в памяти многих поколений людей как «золотой век», отобранный у людей за совершенные ими грехи. В эпосах любого народа мира, у любой культуры мира существует представление о золотом веке. Это век чрезвычайно благоприятных природных и климатических условий, и это именно то, что предшествовало появлению человеческой цивилизации, тот самый климат, который властвовал на планете примерно в течение 4 тыс. лет (от 9000 до 5000 лет назад).
Примерно 5,5 тыс. лет назад на Земле наступила самая настоящая климатическая катастрофа. Естественно, никаких записей об этом не сохранилось, но они запечатлелись, я повторяю, в памяти народов, и именно в этот период произошло то, что называется Великим потопом. Опять-таки, представления о Великом потопе есть и у египтян, и у жителей Месопотамии, и у китайцев, и у жителей Мезоамерики.
Кстати, с этим похолоданием связан довольно любопытный эпизод. В августе 1991 г. произошло одно из важнейших событий в современной археологии. Как вы помните, в Эцтальских Альпах на границе Италии и Австрии на высоте 3280 м над уровнем моря было обнаружено тело человека, настолько хорошо сохранившееся, что случайные туристы, обнаружившие его, сначала обратились в криминальную полицию, поскольку были уверены, что речь идет о банальном убийстве. Ученые, сменившие полицейских, к своему удивлению, которое позже сменилось восхищением, установили, что обнаружено тело человека, погибшего примерно за 600 лет до строительства Великих пирамид Египта, т.е. примерно 5300 лет тому назад. Причем замечательно сохранились ткани, черты лица, одежда, в которой он был, все те артефакты, которые у него были с собой. Что это означает? Это означает, что человек погиб во время внезапного осеннего похолодания, которому предшествовал период достаточно благоприятного климата, и это одновременно означает, что почти 5,5 тыс. лет в этом конкретном месте больше никогда не наблюдались такие высокие температуры, подобные прошлым. Если хотя бы в одно лето за все эти тысячи лет снег и лед сошли, то люди сейчас бы уже ничего не обнаружили.
Это было начало того самого катастрофического похолодания, а пик его пришелся на совсем неслучайное время и совпал с появлением трех первых высоких культур - и вообще с возникновением человеческой цивилизации. Это довольно существенное доказательство того, что социальная история в значительной степени климатически детерминирована. Этот эпизод, я повторяю, относится к 3100 г. до Р.Х. и представляет собой одновременное появление трех первых высоких культур: египетской, месопотамской и долины реки Инд.
Давайте следующую картинку.
История климата в последние 2,5 тысячи лет
Это более подробная картина колебаний последних 2,5 тыс. лет. Естественно, она нам известна более хорошо. Здесь вы видите, что частота климатических колебаний выше, потому что начиная примерно с 800 г. мы уже в состоянии реконструировать среднедекадные, т.е. осредненные по десятилетиям температуры. Какие в это время происходили основные климатические события? Во-первых, это необычайный холод, по времени исторически совпадающий со временем ранней античности. Это явно неслучайное совпадение.
Неслучайно Карл Ясперс называл этот период «осевым временем» человечества. Почему он его так называл? Потому что в это время не только появляется самая древняя из мировых религий — буддизм, возникают и другие религии — например, зороастризм и джайнизм. В это же время жили Лао-цзы и Конфуций, заложившие основы китайского миропонимания, наконец, железный век сменил бронзовый. Таким образом, почти одновременно произошли очень значимые, не потерявшие своего значения до сих пор технологические, культурные и духовные прорывы в разных частях света совершенно независимо друг от друга.
Другими выдающимися климатическими событиями являются так называемое потепление римского времени, потом снова значительное похолодание эпохи Великого переселения народов, и далее из того, что более-менее хорошо известно, - это пик на рубеже 1 и 2 тысячелетий, так называемый средневековый климатический оптимум. Он получил известность, в частности, благодаря тому, что в это время произошло заселение Гренландии норманнами, и к этому времени относятся замечательные свидетельства, об одном из которых я хочу напомнить.
Почему нам так хорошо, буквально по годам, известна хронология событий, происходивших в Исландии и Гренландии в это время? Исландия — совершенно особенная страна, где люди всегда испытывали необычайную тягу к летописанию, и никогда не было недостатка в грамотных людях, желающих зафиксировать те или иные исторические события. Всему миру известен такой замечательный литературный памятник, как «Исландские саги». В этих сагах, поверьте, очень немного вымысла и очень много описаний действительных событий.
Одна из этих саг, «Книга о заселении земли», описывает заселение Гренландии и, в частности, такой весьма оригинальный поступок, который первооткрыватель Гренландии, норманн по имени Эрик Рыжий, совершил, для того чтобы оказать знаки внимания прибывшему к нему знатному гостю. Дело происходило во фьорде, называемом Эрик-фьорд. Этим летом мне посчастливилось побывать в этом месте, и я хорошо себе представляю, что он должен был сделать, чтобы оказать такие знаки внимания. Эрик решил вытащить овцу из своего стада, но стадо паслось на противоположном берегу фьорда. Будете в Гренландии, заходите в это место. Ферма Эрика Рыжего и первая христианская церковь, построенная в последнем десятилетии первого тысячелетия, тщательно реконструированы. Конечно, это не оригинальные строения, но фундаменты еще те же. Прямо напротив фермы Эрика Рыжего ширина фьорда около 800 м; так представьте себе, он переплыл этот фьорд, вытащил овцу из стада и спокойно вместе с ней приплыл обратно.
Этот факт поражал воображение многих исследователей. В частности, пытливые английские ученые провели испытания с помощью спортсменов, специализирующихся на экстремальных проплывах в холодной воде. Они хотели выяснить, может ли человек преодолеть такое расстояние… Я не сказал еще о том, что сейчас температура воды во фьорде не превышает 6-7С в самом жарком гренландском месяце, коим является август. Выяснилось, что ни один из действующих спортсменов не способен выдержать такое испытание. Самые выносливые могли бы сделать это, если бы температура воды была хотя бы на 2С выше. Примерно в такую величину можно оценить повышение температуры, по крайней мере, на юге Гренландии во время средневекового оптимума.
Потом наступили довольно печальные времена, и обнаружился явный тренд к понижению температуры. Наиболее холодные периоды отмечались в XV и в конце XVII в. Чтобы вы могли себе представить условия, в которых жили люди, могу сказать, что 28 июля 1601 г. в Москве ездили на санях. Летние заморозки, июльские и августовские, повторялись три года подряд, в результате этого в Россию пришли чудовищные неурожаи. Причем я повторяю, что это было три года подряд, и эта чудовищная гуманитарная катастрофа известна историкам как «несчастное правление» Бориса Годунова, за которым, в конце концов, последовало крушение государства. Еще более тяжелый период наступил в конце XVII в. Декада 90-х гг. XVII в. — по-видимому, самая холодная за последние несколько тысяч лет.
Что же происходило в это время в Европе? Европа просто вымирала. Население Финляндии, Эстляндии, Лифляндии, северо-западной России, Шотландии, Дании, северной Германии за это время уменьшилось на 30-40%. То есть от постоянных неурожаев и голода в Европе умерли многие миллионы человек.
После этого (можно следующую картинку) температура стала постепенно повышаться.
History and projections of global temperature anomaly
(relative to 1951-80)
Здесь такая хвостатая кривая — это результаты инструментальных наблюдений с середины XIX в., когда у нас есть более-менее подробное представление о температуре по всему земному шару. А вот это — прогноз вашего покорного слуги на ближайшие 200 лет. Что видно из этого графика? В газетах вы прочтете, что повышение температуры с конца XIX в, когда, собственно говоря, и обозначилось повышение температуры, до нынешнего времени — это 0,5-0,6С, но это зависит от того, что с чем вы сравниваете. Если говорить о температуре последних пяти лет, то это уже 0,8С, потому что последняя пятилетка была очень теплой. Если сравнивать декадные или двадцатилетние значения, то это, действительно, будут 0,6-0,7С.
Важно то, что нас (я имею в виду не только нас с вами, а всю планету) ожидает потепление. Причем принципиально важно сказать, что это потепление неизбежно, его не удастся избежать никакими способами. Что же нас ожидает? Наиболее высокая скорость потепления будет наблюдаться в ближайшие 50 лет, то есть в эти 50 лет, я надеюсь, за время жизни большинства здесь присутствующих, температура повысится примерно на столько же, на сколько она повысилась за предыдущие 120 лет. Затем скорость потепления уменьшится, и температура повысится еще на 0,7-0,8С за последующие 150 лет и достигнет своего пологого пика около 2200 г.
Вы видите, здесь есть красные и синие цвета, это картинка сверху северного полушария, и здесь разными цвета указано, насколько изменилась температура при среднеглобальном потеплении примерно на 0,5С. Чем интенсивнее коричневые и красные цвета — тем выше локальное повышение температуры. Там, где синий, там происходило похолодание на фоне глобального потепления. То есть не следует думать, что когда имеет место потепление, то теплеет у всех и одинаково — на самом деле совершенно по-разному. В частности, что здесь важно отметить? То, что эпицентром глобального потепления является Россия. На всей территории России региональное потепление выражено в 2-3 раза сильнее, чем в среднем по глобусу. Так что, если глобус теплеет на 1С, то Россия — на 2-3С.
Давайте следующую картинку.
Это картина летних температур. Вы видите, что лето теплеет в гораздо меньшей степени, и на земном шаре есть много областей, где за последние 100 лет лето не потеплело, а, напротив, похолодало.
Теперь покажите зиму, пожалуйста.
Что касается зимы, здесь есть очень много густого, переходящего в бордовый, красного цвета, и это опять-таки в России. На территории России есть места, где коэффициент усиления зимних температур по сравнению с глобальными составляет 7-8. Это уже существенная величина. То есть, если вы примете мой прогноз, что среднеглобальное потепление составит 2С, то, значит, на территории России найдутся области, где зимы потеплеют на 15-20С. Это области, находящиеся за Уралом, Якутия, Забайкалье. Я вижу, некоторые здесь очень бурно приветствуют это сообщение. Но, знаете (отвлекусь на минуту), это совсем не похоже на катастрофические сценарии, реализованные в глупых американских фильмах типа «Послезавтра» и «Водный мир»… Самое интересное, что уровень этих фильмов во многом соответствует уровню понимания многих американских ученых в этой области.
Пойдем дальше. Мы говорили, в основном, про температуры, но вы знаете, что 3 млрд людей живут в аридных областях, там, где не хватает воды, почти половина населения планеты испытывает дефицит воды. Поэтому их больше интересуют не колебания температуры, а колебания количества осадков.
Здесь вы видите, где зеленый цвет — там количество осадков возрастает, где желтый и красный — там падает. Это то, что уже за 100 лет случилось. России опять чудовищно повезло, мы выиграли 1 млн долларов в лотерею, потому что на территории России с повышением температуры происходит повышение увлажненности, и это очень хорошая новость.
К сожалению, самая большая катастрофа происходит (это, в общем, известно) на территории Сахеля, южной периферии Сахары. Там происходит постепенное и довольно заметное уменьшение количества осадков, что уже выразилось в череде чудовищных засух и многочисленных эпизодов голода в Судане, Эфиопии и других странах.
Пожалуйста, дальше.
Отклонения средней годовой температуры (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Здесь коротенько история температуры от Рождества Христова до наших дней, на графике показаны среднедекадные значения для территории Восточной Европы. Опять же видно, что были многочисленные колебания. Потом после средневекового оптимума обозначился тренд к похолоданию, и только в последние 20-30 лет температура вновь стала повышаться. Но обращаю ваше внимание, что до сих пор отметки средневекового оптимума не достигнуты.
Пожалуйста, следующую картинку.
Отклонения температуры лета (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Эта та же самая картина для Восточной Европы, но для летних температур. Видно, что вообще никакого летнего потепления не просматривается, и современные летние температуры намного ниже средневековых и существенно ниже температур даже начала XX в.
Теперь зимние температуры.
Отклонения температуры зимы (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
Здесь следует отметить очень существенный момент: зимние температуры в течение последней декады — это абсолютный рекорд за много тысячелетий. На мой взгляд, это явное доказательство антропогенного влияния на климат, которое сильнее всего выражено именно в холодное время года. Что касается изменений количества осадков, то за последние 3 тыс. лет никакого устойчивого тренда не обнаруживается, единственное, что можно сказать, если наложить аномалии температур на аномалии количества осадков, то преимущественно холодные столетия, такие, как XIX в., оказываются сухими, а теплые, такие, как XX в., — более влажными.
Пожалуйста, дальше.
Отклонения среднего годового количества осадков (осреднение по 10-летиям) от современных значений для территории Русской равнины (обобщённые данные)
На этом рисунке можно видеть подтверждение того предположения, которое я только что высказал. Здесь представлена реконструированная нами температурная кривая для Центральной России. Красным показан прогноз на ближайшие 50 лет, а синим — это то, что было бы в отсутствие человека. То есть как это сделано: этот ряд обрабатывается некими математическими средствами, и мы делаем вид, что живем в середине XIX в, далее, мы этот ряд, который обусловлен только естественными колебаниями, продолжаем в будущее. И он нас приводит к чудовищному похолоданию в середине XXI в., примерно такому же, какое погубило половину Европы в конце XVII в.
Вы видите, что уже сейчас расхождения между красной и синей кривыми очень существенны, и к середине нынешнего столетия они составят несколько градусов. Это важный момент дискуссии о том, насколько Россия заинтересована или не заинтересована в глобальном потеплении. Здесь важно сказать вот что еще: что бы мы ни делали, какие бы усилия не предпринимали, климат — это живая субстанция, которая всегда подвержена изменениям. Поэтому нам нужно, прежде всего, самим понять, что нам лучше: когда он теплеет или холодает. Я полагаю, что ответ настолько очевиден для каждого из здесь присутствующих, что его можно даже опустить.
Следующая картинка.
История и прогноз колебаний среднегодовой температуры на территории Русской равнины с учётом и без учёта влияния антропогенного фактора
Это опять основные факторы, давайте дальше.
Изменение солнечной активности и среднеполушарной температуры в 800–2000 гг.
Два слова о естественных факторах. На этой картинке сопоставлены хронологии изменения температуры Северного полушария и солнечной активности, показателем которой являются так называемые числа Вольфа, это количество пятен на Солнце. Видите, что в большинстве случаев невысокая солнечная активность соответствует понижению температуры, а пики солнечной активности очень часто соответствуют температурным пикам.
Другую картинку, пожалуйста.
История и прогноз максимальных чисел Вольфа
Здесь красное — это история солнечной активности за последние 500 лет, т.е. примерно за то время, когда человек, вооружившись телескопом, смог осуществлять ежедневные наблюдения за Солнцем. Обратите внимание, что XX в. характеризовался беспрецедентно высоким уровнем активности, который никогда не наблюдался на протяжении последних 500 лет. Если верны наши прогнозы, представленные здесь, то уже в ближайшее десятилетие нас ожидает очень сильное уменьшение солнечной активности до таких масштабов, которые наблюдались в конце XVII в., а я вам ранее показывал картинки, что XVII в. — это апофеоз похолодания последних тысячелетий. То есть опять-таки в отсутствие антропогенных факторов нас ожидал бы пик малого ледникового периода.
Спасибо за внимание.
Обсуждение
Лейбин: Понятно, что климатическая тема давно была втянута в политическое обсуждение, и во многом спекулятивно, потому что нужен был предмет политики, который объединил бы политиков разных стран. Может ли быть необходимым вопросом политики антропогенное вмешательство в климат? И второе - какие типы политико-управленческих вещей могли бы быть актуально востребованы в связи с прогнозом климата на ближайшие 200 или 50 лет?
Клименко: Думаю, все присутствующие и так знают, что климатические дебаты стали одним из важнейших элементов мировой политики. Ни одно заседание Большой восьмерки не обходится без обсуждения климатических проблем, более того, они всегда первые в списке важнейших вопросов. Почему это важно — совершенно понятно. Климат — трансграничная система, и изменения климата носят глобальный характер. Поэтому, хотим мы этого или нет, они затрагивают любого человека на земном шаре, живет ли он на экваторе или в Африке, высоко в горах или в долине.
Климатические дебаты уже лет 20 стали предметом большой политики, и я могу уверенно предсказать, что роль климатических аспектов в политике будет только возрастать. Могу сказать, мне приятно (не как ученому, а как гражданину), что климат России становится теплее. Я счастлив, что в этом отношении я оказался в одной компании (и весьма хорошей) с Д. И. Менделеевым, В. А. Обручевым и многими другими видными отечественными учеными, которые 100 и 50 лет назад думали о преднамеренной модификации российского климата, с тем чтобы хоть как-то приблизить его к европейскому.
Но нас ожидают не только приятные сюрпризы. Совершенно точно, что Россия, причем очень скоро, через 20-25 лет, столкнется с очень серьезными проблемами, источник которых географически расположен в Арктике. Вы знаете, что Советский Союз в 1930 г. в одностороннем порядке провел свои арктические границы от Варангер-фьорда на границе с Норвегией и от Чукотки на востоке до Северного полюса и объявил всю эту громадную территорию территорией Советского Союза.
Теперь представьте себе, что не позже, чем через 40-50 лет Северный Ледовитый океан освободится ото льда. Это не значит, что льдов там совсем не будет, это означает, что там не будет паковых, т.е. многолетних льдов, т.е. летом лед будет стаивать почти полностью. Я говорю об этом с уверенностью потому, что подобное событие происходило во время большого климатического оптимума голоцена, помните, я вам показывал, это период, предшествующий возникновению первых высоких цивилизаций. Тогда среднеглобальная температура была на 1,5С выше современной.
Итак, при повышении среднеглобальной температуры всего на 1,5С, а нам предстоит повышение, как минимум, на 2С, льды Северного Ледовитого океана будут разрушаться. Это значит, что освободится огромная акватория, и односторонний акт Советского Союза или России о границах придет в противоречие с международным актом о свободе мореплавания. Короче говоря, найдутся десятки стран, которые захотят плавать Северным Ледовитым океаном. Если Россия не предпримет каких-то усилий в этой области (я, правда, не знаю, каких), мы утратим ту важнейшую роль, которая нам предназначена природой, — роль транспортного коридора между Востоком и Западом, этим коридором будет пользоваться кто-то другой.
Почему я об этом говорю? Представьте себе, льды еще не растаяли, они предположительно растают только лет через 40-50, а правительство, допустим, канадской провинции Манитоба уже вкладывает миллионы долларов в порт Черчилл, расположенный в Гудзоновом заливе, помните, такая большая «грушка», которая вдается в арктическое побережье Канады. Сейчас этот порт освобождается ото льда только на 4 месяца в году, но канадцы уже думают о том, что будет с ними через 50 лет. Это хорошая государственная политика.
В России, понятно, эта политика полностью отсутствует. У нас полностью разрушено арктическое мореходство, и тот из вас, кто отважится не то что пройти Северным морским путем, а хотя бы побывать в его нескольких пунктах, убедится в том, что если бы льды Ледовитого океана растаяли завтра, то Россия оказалась бы совершенно к этому неготовой. Мы не только к этому не готовимся, мы потеряли почти все, что было создано в 30-х, 40-х, 50-х гг. В это и более позднее время Советский Союз использовал этот коридор, по нему доставлялись десятки миллионов тонн грузов, но сейчас Северный морской путь, к сожалению, практически мертв.
Ольга Лобач: У меня вопрос гуманитарный. Насколько я понимаю, частного человека касается не столько климат, сколько погода. Все за этим наблюдают, все к этому тонко относятся, особенно в последнее время, когда только ленивые не пляшут на гробу у метеорологов. А если говорить о конкретном человеке, который может самоопределяться по отношению к климату, это возможно или нет? Или это система, к которой имеют отношение уже такие структуры, как государство, мировое сообщество, а на индивидуальном порядке это информирование? Или есть что-то, что частный, личный человек может использовать эту информацию?
Клименко: Я уверен, что думающий человек может и должен использовать такую информацию. Здесь нужно иметь в виду следующее: за погодой, действительно, внимательно следит каждый, а климат — это нечто долгопериодное. Я бы сказал, не столько человек интересуется климатом, сколько климат интересуется каждым человеком. Что я имею в виду? Опять-таки, климатическая система в ее расширительном смысле, климат полностью (я подчеркиваю - полностью) определяет окружающий человека ландшафт, состояние животного и растительного мира, а следовательно, тип сельскохозяйственного производства, развитие тех или иных ремесел.
Климат — это важнейший этнообразующий фактор, он определяет стереотипы поведения, нормы культуры, морали. В этом смысле климат влияет на все без исключения стороны материальной и духовной жизни человечества, которые, собственно говоря, и составляют основное содержание исторического процесса. Изменение климата со временем (не мгновенно, конечно) приводит к изменению ментальности человека. Если хотите, со временем к изменению даже конфессиональной принадлежности.
Вас никогда не занимал вопрос, почему в высоких широтах земного шара живут исключительно протестанты, в аридной зоне — исключительно мусульмане, а в экваториальной зоне — почти исключительно последователи анимистских верований? Это все вещи не случайные, они изучались некоторыми учеными. Это все демонстрация того, насколько климат со временем может определить лик совершенно любого общества.
Елена Гусева: Можно задать сразу три вопроса, чтобы больше не выходить? Сначала простой вопрос. Глобальное потепление — это ведь за счет таяния льдов. Затопит, наверно, большие пространства?
Клименко: Нет, скорее всего, не затопит. Я сказал о том, что наверняка произойдет, — это разрушение льдов Северного Ледовитого океана. Постольку поскольку они и так на 90% погружены в воду, это никак не отразится на уровне Мирового океана. На уровне Мирового океана может отразиться и отражается состояние континентальных ледовых покровов. Причем могу сказать, 99% континентальных льдов сосредоточено всего в двух ледовых щитах: 90% в Антарктическом, 9% в Гренландском, только 1% во всех остальных горных ледниках вместе взятых.
Из трех мною перечисленных ледников заметно разрушаются только горные ледники, но в силу обстоятельств, которые я вам сообщил, их разрушение оказывает относительно небольшое влияние на повышение уровня океана. Это повышение измерено, в мире существует огромная сеть станций, следящих за этим. За последние 100 лет уровень Мирового океана поднялся на 15 см. Можно ожидать, что в ближайшие 100 лет он поднимется еще на 25-30 см, это заметное повышение уровня, но не катастрофическое.
Катастрофа может произойти только в случае разрушения, хотя бы частичного, Гренландского или Антарктического ледников. Спешу вас заверить, что и тот, и другой необычайно стабильны и способны выдерживать потепление намного большее тех 2С, о которых я вам сказал. Почему так? Представьте себе, что в центральной части Гренландии даже летняя температура -15С, даже пятиградусное потепление не приблизит Гренландский ледник, по крайней мере - в центральной его части, к точке таяния льда. То же самое в значительной степени справедливо и для Антарктического ледника.
Елена Гусева: Вот вы сказали о потеплении очень холодного течения на юге земного шара, каждые 3-4 года происходит резкое потепление. Вы не называли причины. Не может это быть, допустим, существенным влиянием (я не знаю, насколько это существенно) вулканической деятельности на дне океана, извергается лава, которая прогревает океаническую воду?
Клименко: Вы высказали совершенно гениальную мысль. Это очень смелая гипотеза о том, что триггером для явления Эль-Ниньо являются вулканические извержения. Тем не менее, есть некоторые сторонники этого взгляда, это возможно. Но дело в том, что несмотря на всю гигантскую мощь вулканических извержений, это величины, различающиеся на много-много порядков теплосодержания, допустим, извергнутого вулканом материала и температурой морской воды. Это различие на много порядков. Даже самое могучее извержение не способно изменить температуру даже поверхностных вод (я не говорю уже про глубокий океан) Мирового океана даже на 0,01С.
Елена Гусева: Поскольку вы назвали даты, которые нам известны, это 1917 г. и август 1991 г., т.е. вы связываете это именно с человеческими…
Клименко: Про 1917 г. я ничего не говорил.
Елена Гусева: Говорили, резкое изменение температуры... Значит, я не так поняла.
Клименко: То, что в августе 1991 г. было совершено выдающееся археологическое открытие... <смеется > Нет, полагаю, что с московскими событиями это никак не связано.
Елена Гусева: То есть в этот момент так изменилась температура, что тело человека, которое многие тысячелетия сохранялось при той температуре, и вдруг резко изменилась температура, что он оттаял и его нашли.
Клименко: Нет, не резко, просто лето 1991 г. именно в этой части Альп оказалось самым теплым за последние 5,5 тыс. лет. Вот, что это означает, только и всего.
Александр: У меня два вопроса. Первый: вы сказали, что никогда не будет измерена температура южных широт, меня это удивляет. Потому что, во-первых, есть автоматика, автоматические буи и т.д., и, во-вторых, из космоса фотографируют, достаточно подробно все с помощью современной техники измеряют, это я не понял. И второй вопрос. Вы упомянули мысль Менделеева по поводу изменения климата в России. Буквально последний ураган в США, о котором все говорят, по «Эхо Москвы» сказали, что кто-то в Америке выдвинул теорию, что это было не случайно, а сделано людьми. Это полное сумасшествие или это хотя бы теоретически возможно?
Клименко: На второй вопрос ответить легче, отвечаю одним словом: полное. Что касается первого вопроса, знаете, все-таки возможности спутниковой термометрии чрезвычайно ограничены, и спутники дают очень неточную информацию. Действительно, в течение последних уже почти 30 лет производится мониторинг глобальной температуры с помощью спутниковых наблюдений. Представьте себе, что спутники не показывают никакого потепления. Если бы у нас не было сети метеорологических станций, мы могли бы думать, что с температурой ничего не происходит.
К счастью, существует большое количество природных индикаторов, которые позволяют совершенно точно заключить, повышается температура или с ней ничего не происходит. В первую очередь, горные ледники являются очень чувствительным индикатором изменений климата. Положение нижней границы ледника при изменении температуры на 1С меняется почти на 200 м, не заметить этого может только слепой. Совершенно точно, что в последние 150 лет происходит отступание горных ледников практически во всех горных странах мира. Есть, правда, исключения. Допустим, ледники Земли Франца-Иосифа, Новой Земли и Скандинавии растут, но этому тоже есть объяснения.
Ольга Лобач: Я знаю, что вы очень много путешествуете, все свободное время, и в этом смысле люди, которые привыкли путешествовать, они ездят отдыхать. Нужно ли путешествовать современному человеку с другими целями, кроме как поваляться на пляже?
Клименко: Знаете, здесь я не берусь давать универсальные рекомендации. Кому что нравится. Я бы не бросил камень в огород того, кто скажет, что я каждый год езжу в Турцию валяться на пляже. Но я, действительно, провожу отпуска в Антарктиде, Гренландии, в канадской Арктике. Мне это нравится.
Сергей Бронин (Институт Экономического Анализа): Скажите, пожалуйста, на чем основываются ваши прогнозы о глобальном потеплении на ближайшее время, ближайшие 200 лет?
Клименко: Естественно, не на пальцевых соображениях. Просто в научной организации, кою я имею честь возглавлять, довольно давно разработана глобальная климатическая модель, которая позволяет рассчитать температурный отклик как на глобальном, так и на региональном и даже локальном уровне на любое возмущение главных климатообразующих факторов, среди которых есть полдесятка тех, которые были перечислены на одном из слайдов: антропогенная деятельность, солнечная активность, вулканическая активность, автоколебания в системе атмосферы и океана.
Из чего исходит мой оптимизм, что эти прогнозы правильные? Во-первых, существует масса способов, выражаясь научным языком, верификации. Допустим, я могу запустить модель не из 2005, а из 1900 года, сделать вид, что я ничего не знаю, что происходило в течение последнего столетия. На самом деле, мне известно, как изменялась солнечная активность, где происходили извержения вулканов, каков был масштаб антропогенного вторжения в атмосферу. Если запускаю все это в климатическую модель, она аккуратно воспроизводит мне всю историю температуры XX в. Точно так же я могу пустить ее не в будущее, а в прошлое и сопоставить с теми климатическими событиями типа средневекового оптимума или похолодания ранней античности, которые я демонстрировал.
В общем, модель тестирована на временах от одного года до многих столетий, и не без гордости могу сообщить, что первая работа с результатами расчетов на модели была опубликована около 15 лет назад, где, представьте себе, с точностью до 0,01С была предсказана температура каждого из 12 последних прожитых лет. Это преисполняет меня неким оптимизмом в том смысле, что эта модель может быть использована для достаточно дальних прогнозов. Можно говорить, конечно, о точности, но я думаю, что если на 15 лет можно предсказать с точностью до 0,01С, то на 100 лет — 0,05-0,1С, во всяком случае, это не градусы. Поэтому мы можем с достаточной уверенностью говорить, что эти прогнозы достаточно обоснованы.
Вопрос из зала: Вы сказали о похолодании античности. Античность началась после крупного похолодания, правильно?
Клименко: Да, массивное похолодание началось на рубеже VII-VI вв. до н.э. и закончилось в самом конце III в. до Р.Х.
Вопрос из зала: Проводится такая аналогия, что, когда похолодало, люди, для того чтобы добывать пищу и жить, были вынуждены что-то придумывать, и начала развиваться цивилизация, правильно?
Клименко: Совершенно верно. Но таких совпадений очень много, они прослеживаются на протяжении всей истории человечества. Если дать краткое резюме этой сравнительной хронологии, то окажется, что в эпохи ухудшения климата (а под ухудшением я понимаю либо снижение температур, либо снижение количества осадков, либо и то, и другое) происходит сильнейшая мобилизация человеческого интеллекта. Человек должен включать мозги.
Вопрос из зала: Когда все в порядке, можно собирать в лесу и т.д.
Клименко: Совершенно верно. В частности, я считаю неслучайным то, что граница между бронзой и железом — это как раз эпоха беспрецедентного похолодания. И это прослеживается… Есть такие страны, типа Китая, где есть огромное количество документов, сохранившихся с того времени. Но совершенно ясно, что китайцы до этого в течение тысячелетий собирали три урожая в год, и вдруг это стало невозможным, пришлось увеличить площадь обрабатываемых земель, для этого потребовались новые орудия, новые материалы, т.е. бронза уже не подходила, нужно было железо.
Вопрос из зала: И второй вопрос, довольно любопытный, насчет Великого переселения народов, которое шло как раз в период оледенения, вы сказали.
Клименко: Не оледенения, а похолодания.
Вопрос из зала: Похолодания, когда в Москве был лед 300 м…
Клименко: Нет, нет, нет. 300 м — это 20 тыс. лет назад.
Вопрос из зала: Это не эпоха переселения? По Берингову мосту переходили…
Клименко: Ее так обычно не называют. Это эпоха колонизации Америки, сейчас она датируется временем 32 тыс. лет тому назад.
Вопрос из зала: Вот как раз мой вопрос касается этого времени. Получается, что люди заселяли Америку, из Азии переходили индейцы по льду.
Клименко: Нет. В том-то и дело, что льда не было. Климатическая история Чукотки и Аляски очень причудлива. По удивительному стечению обстоятельств в эпоху максимального оледенения у людей была возможность перейти из Азии в Америку не по льду, а по достаточно широкой береговой полосе.
Вопрос из зала: А там как раз лед начинался?
Клименко: К северу от нее, конечно, был лед.
Алданясов: Наиболее интересная картинка, которую мы здесь видели, — это прогностическая картинка повышения температуры на ближайшие 20, 50, 100, 20
