Что происходит с климатом?

— Еще в первые десятилетия двадцатого века было зафиксировано устойчивое повышение температуры воздуха в крупных городах. Города с развитой промышленностью, население которых превышало миллион человек, имели более высокую среднегодовую температуру. А в настоящее время на Земле уже более трехсот городов-миллионеров, и климатологам уже нельзя сбрасывать со счетов эти «тепловые острова».

В Москве, к примеру, среднегодовые температуры на полтора градуса выше, чем в прилегающей к ней сельской местности. Эта цифра меняется в зависимости от времени года и в отдельных случаях может быть выше на 8 — 10 градусов. За последние сто лет климат Москвы потеплел примерно на два градуса. В основном это результат задымленности воздуха, увеличения содержания в нем углекислого газа, водяного пара, создающих парниковый эффект. Суть парникового эффекта заключается вот в чем. Определенные газы пропускают большинство солнечных лучей, направленных сверху вниз, и при этом поглощают основную часть энергии, которую излучает земная поверхность. В космос с Земли уходит значительно меньше тепла, оно концентрируется в нижних слоях атмосферы. Двуокись углерода — это экран с односторонним пропусканием. Правда, если в атмосфере совсем не было бы углекислого газа, планета бы остыла и океаны превратились в льды.

За время существования Земли вулканы выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа. В результате химических реакций он почти весь превратился в карбонат кальция и магния или же в органические вещества и оказался погребенным на морском дне, поэтому парниковый эффект проявляется с умеренной силой. А вот на Венере, например, где нет океанов и атмосфера в основном состоит из углекислого газа, за счет парникового эффекта температура на поверхности достигает четырехсот градусов по Цельсию. На Марсе же, где имеется небольшой атмосферный слой и парниковый эффект слабее, температура минус пятьдесят.

В прошлом веке за счет сжигания ископаемых видов топлива содержание углекислого газа в атмосфере повысилось примерно на пятнадцать процентов. Лет через сто пятьдесят человечество значительно сократит сжигание органического топлива. Правда, объем добычи угля обещает остаться прежним. Люди, очевидно, будут использовать иные виды энергии, что исключит столь расточительный расход кислорода и уменьшит выделение углекислого газа.

Может ли климат на Земле измениться под влиянием человека? Да, пожалуй. При нарушении радиационно-теплового баланса и влагообмена Земли.

— Какой же уровень углекислого газа в атмосфере может повлиять на наш климат и представляет опасность для людей?

— Климатические изменения могут произойти при его удвоении по сравнению с серединой прошлого века. Когда это произойдет (если произойдет вообще), ответить сложно. Это зависит от скорости сжигания топлива, от изменения массы двуокиси углерода в воздухе за счет других видов человеческой деятельности.

Примерно с 1973 года мировой объем потребления угля, нефти и природного газа ежегодно повышается на два с четвертью процента. Если так будет продолжаться и в дальнейшем, то, по некоторым расчетам, мы можем достичь «нужной» концентрации углекислого газа к середине двадцать первого века. Если же из-за этого среднегодовая температура повысится всего лишь на два градуса, то льды Арктики и Антарктики могут растаять, отчего уровень Мирового океана поднимется на 70 — 75 метров, поглотив большую часть суши.

Пока среди ученых нет единого мнения по поводу потепления. Есть, кстати, и такие, кто считает, что из-за уменьшения прозрачности воздуха (в связи с его загрязнением) может начаться похолодание. Для однозначного ответа на такой вопрос ученым пока не хватает более точных измерений состояния атмосферы и поверхности Земли в глобальном масштабе (по крайней мере, в течение нескольких лет). Для развития необходимой техники глобальных измерений потребуется лет десять. Тогда можно будет разработать модель климата для однозначной оценки его чувствительности к изменениям концентрации углекислого газа в атмосфере.

— Так или иначе, главные последствия, которые может повлечь за собой неконтролируемая хозяйственная деятельность человека, — это таяние или наступление льдов. Как, за какой промежуток времени теоретически может произойти, скажем, глобальное таяние льдов?

— Полярные льды возникли примерно миллион лет назад. При этом резко изменился тепловой режим земной атмосферы. Ведь лед отражает солнечную радиацию в несколько раз больше, чем ее поглощает.

Во время наибольшего на Земле — рисского — оледенения ледяной покров в северном полушарии достигал в среднем широты 56 градусов (а где-то и 40). Земле угрожало превращение в ледяную пустыню. И если бы льды продвинулись на 200 — 300 километров ближе к экватору, процесс оледенения стал бы необратимым: при высокой отражательной способности льдов солнечной энергии не хватило бы на то, чтобы их растопить.

Есть расчеты, использующие «простые» модели климата, по которым к 2000 году площадь морских многолетних льдов в Арктике сильно сократится, а еще через четверть века они вообще растают (при повышении средней температуры на 2 градуса в северном полушарии). Для таяния же льдов Антарктиды и Гренландии нужны столетия.

Теоретически в первые сто лет (с того момента, как начнут таять полярные льды) уровень Мирового океана должен повыситься незначительно. При частичном разрушении льдов — по истечении столетий — уровень воды в океане поднимется метров на пять. Некоторые американские ученые полагают, что уровень океана может повыситься на десятки метров уже в XXII веке.

— Если возможность потепления или похолодания на Земле еще под большим вопросом, то как быть с тем, что на планете увеличиваются площади пустынь? Связано ли это с влиянием человека на природу? Может ли деятельность человека быть причиной опустынивания земель?

— В самом деле, на Земле есть немало районов, где проявление процесса опустынивания совершенно очевидно. И очевидно то, что это результат бесконтрольной деятельности человека, вырубаются леса, уничтожается травяной покров. Все это способствует эрозии почвы, уменьшению количества осадков, и естественно, увеличению испарения. Пример опустынивания — области, примыкающие к южной части Сахары, некоторые районы Пакистана и Бангладеш. А ведь в прошлом веке на севере Бангладеш были непроходимые джунгли! Сейчас же лес занимает там только 16 процентов площади страны.

— Геннадий Павлович, можно со всем определенностью сказать, что человеческая хозяйственная деятельность — независимо от желания людей — оказывает заметное влияние на окружающую среду. Означает ли это, что человек когда-нибудь сможет целенаправленно влиять на климат и погоду?

— Улучшить климат пустынь, тундры, искусственно вызывать осадки, предотвращать стихийные бедствия?.. Это вы имеете в виду? Думается, решение такой проблемы, по крайней мере в обозримом будущем, нереально. Дело в том, что источники энергии — природные и искусственные — несоизмеримы. Бывает, правда, когда в пределах какого-либо района можно изменить естественный ход погоды без больших затрат энергии. Ну, например, воздействовать на облака, чтобы выпали осадки. Научиться воздействовать на погоду можно, но обязательно при таких условиях, которые создает сама природа. Можно так переориентировать хозяйственную деятельность, что при минимуме затрат в течение 10 — 20 лет процесс опустынивания на Земле остановится.

— Геннадий Павлович, один из юмористов заметил: синоптик ошибается один раз, но каждый день. Я понимаю, что этот юморист — дилетант в метеорологии. И, тем не менее, позвольте задать вам вопрос дилетанта. Итак, условия задачи: форма земного шара, источник тепла, поступающего на Землю, газовый состав воздушной оболочки Земли — величины практически постоянные. Требуется определить состояние нижнего слоя атмосферы, выраженное в температуре и влажности...

— Строгая статистика оправдываемоемости современных прогнозов погоды, по которым принимаются важные решения в хозяйственной жизни страны, показывает, что каждый вложенный в метеослужбу рубль окупается в пять — семь раз.