Российский ученый рассказал о причинах климатических рекордов 2016 года - «Наука»

Это связано, в частности, с тем, что у нас в стране много снега, который хорошо отражает солнечные лучи. Соответственно, в сезоны, когда снег есть, и когда его нет, коэффициент отражения поверхности – альбедо – очень сильно меняется. И это приводит к заметным температурным колебаниям.

— Климатологи настаивают, что главный фактор, который влияет на температуру – это содержание CO2 в атмосфере. Насколько все плохо в этом отношении?

— Человечество никогда не жило при таких концентрациях CO2, как сейчас. Палеореконструкции показывают, что в пределах последнего миллиона лет содержание углекислого газа в атмосфере было меньше. Хотя до этого, совсем в далеком прошлом CO2 в атмосфере бывало на порядок больше. Но тогда на Земле не было человечества.

— Столь высокая концентрация CO2 оказывала влияние на климат?

— Палеореконструкции показывают, что в прошлом концентрация парниковых газов – CO2, метана и других – и температурный режим менялись достаточно синхронно. Более того, на временах десятков и сотен тысяч лет изменение содержания CO2 в целом запаздывало по отношению к изменению температур.

На российской антарктической станции "Восток" восстановили колебания ледниковых циклов, температур и концентрации газов в атмосфере за последние 400 с лишним тысяч лет. В то время не было антропогенных воздействий: тогдашние изменения температур и ледниковых циклов связаны с тем, что изменялась орбита Земли вокруг Солнца. Изменение средних температур приводило к тому, что океан иначе поглощал CO2. Поэтому в прошлом сначала росла температура, а потом увеличивалось содержание углекислого газа.

— Откуда берутся эти цифры: 2°C и 1,5°C?

— Если станет теплее на 1,5-2°C, в климатической системе может запуститься ряд необратимых процессов. Например, можно ожидать, что значимо проявится таяние антарктического ледового щита и вечной мерзлоты. Для ряда стран критично повышение уровня моря. Обсуждается, замедлится ли из-за потепления Гольфстрим, точнее система течений в Северной Атлантике, связанная с Гольфстримом. Рассматривается даже вариант, что он может остановиться, хотя наиболее детальные современные климатические модели катастрофических изменений в 21 веке не предсказывают. Есть опасения в устойчивости различных экосистем.

— Насколько отличаются предсказания этих моделей?

— Мы в ИФА РАН анализировали, как могут отступать арктические морские льды, чтобы оценить перспективы Северного морского пути. Сравнивали расчеты с использованием ведущих мировых моделей с данными спутниковых наблюдений. Арктические морские льды в последние десятилетия тают быстрее, чем предсказывалось большинством моделей. При продолжении современной тенденции в ближайшие десятилетия морские льды в Арктике могут стать сезонными. Но лучшие модели достаточно реалистично описывают происходящие изменения.

— Скептики часто говорят, что гипотеза глобального потепления несостоятельна, потому что даже в 20 веке были длительные периоды, когда на Земле заметно холодало.

— В 30-е годы было потепление, потом в 40-60-е – похолодание. Период таких колебаний – около 60 лет, и сейчас мы находимся на его нисходящей ветви. В связи с этим говорят о замедлении глобального потепления. То есть температуры в целом растут, но на этот вековой тренд накладывается колебание. В ближайшие десятилетие или два на фоне общего положительного температурного тренда локально может даже немного похолодать.

— С чем связаны эти температурные колебания?

— 60-летние колебания связаны с так называемой термохалинной циркуляцей в океане. Этим термином называют циркуляцию, которая создается за счет перепада плотности воды – кстати, Гольфстрим является одной из ветвей такой циркуляции. Перепад, в свою очередь, образуется из-за того, что разные части океана отличаются по температуре и солености. Помимо этих 60-летних циклов есть и другие. Например, тихоокеанская десятилетняя осцилляция, североатлантические колебания с периодом около 10 лет, Эль-Ниньо с циклом 4-5 лет, есть квазидвухлетняя цикличность. В общем, целый спектр естественных циклов с разными периодами, которые вызываются самыми разными причинами. Поэтому часто трудно выделить, есть ли реально потепление, или это колебание.

Эта неопределенность актуальна и для России: у нас большая страна, и на северо-востоке, например, на Чукотке, может происходить одно, а на юго-западе страны, скажем, на Дону, проявляться совсем другие особенности. Из-за глобального потепления в воздухе содержится больше влаги, в целом выпадает больше осадков, а осадки зимой – это снег. На европейской территории России зимы более теплые, и снег при оттепелях тает. А в Сибири, несмотря на потепление, зимы еще достаточно холодные и без оттепелей, поэтому там растет снегозапас. Если потеплеет настолько, что сибирские зимы станут похожи на московские, снегозапас там начнет сокращаться.

— Недавние аномальные морозы в Москве тоже связаны с глобальным потеплением?

Экстремальные морозы связаны с так называемым блокированием в атмосфере и забросами холодного арктического воздуха с севера. Зимой к нам приходит с Атлантики более теплый, насыщенный влагой ветер (это называется зональный перенос c Атлантики на континент). Когда он прерывается из-за блокирования, у нас зимой устанавливается безоблачная и холодная погода. Если антициклон надолго устанавливается летом, это приводит к засухе и пожарам – как было в том же 2010 году. То есть зимой блокирование приводит к аномальным морозам, а летом – к засухам.

Два десятилетия назад мы проанализировали результаты численных расчетов, чтобы оценить, как изменится режим блокирований, если в атмосфере станет больше CO2. Мы получили, что при потеплении их эффект более значимо усиливается зимой, особенно над континентами.

При общем потеплении сильнее всего температуры растут в высоких широтах и меньше всего в низких – в тропиках и на экваторе. Из-за этого уменьшается перепад температур между экватором и полюсами, что способствует общему уменьшению зонального переноса с запада на восток. При этом средние широты в целом менее защищены от прорывов холодного воздуха из высоких широт, что проявляется в морозах, подобных тем, что были в Москве. Говорят, что растет региональная нервозность климата, возрастают внутрисезонные флуктуации. При этом в целом климат становится теплее.