Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

1 ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА Методическое руководство по организации и осуществлению «народного мониторинга» климатических изменений и их влияния на природопользование и жизнедеятельность человека на Севере Ю.М. Плюснин Москва Научный мир 2013

2 УДК 908=161.1(07)"76"(208) ББК 20.1 П 40 П 40 Плюснин Ю.М. Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека: методическое руководство по организации и осуществлению «народного мониторинга» климатических изменений и их влияния на природопользование и жизнедеятельность человека на Севере. М.: Издательство Научный мир, с.: илл. ISBN Книга является своеобразным информационно-методическим справочником по эколого-климатическим проблемам. Она состоит из двух частей. В первом разделе приводятся сведения о погоде и изменениях климата. Они ориентируют читателя на проблему влияния климата на нашу жизнь. Второй раздел специальный, где дано пошаговое описание организации наблюдений за погодой, которые способен осуществить любой человек-неспециалист, не применяющий инструменты, а подручными средствами регистрирующий естественные процессы годового календарного цикла («народный мониторинг» климата). Предназначено для всех тех, кто интересуется вопросами экологии и в своей повседневной жизнедеятельности тесно связан с природой и может постоянно вести наблюдения природных явлений. Методическое руководство может быть использовано в качестве учебного пособия по вопросам изменения климата и экологии, а также по проблеме антропогенного воздействия на природу. Сбор материалов и подготовка текста осуществлены в рамках реализации проекта Центра содействия коренных малочисленных народов Севера/Российский учебный центр коренных народов «Коренные малочисленные народы Севера и изменение климата: от сбора данных к реальным планам адаптации» в гг. Проект поддержан программой «2009 Global Development Marketplace» Всемирного Банка. ISBN Плюснин Ю.М., 2013 Научный мир, 2013

3 Оглавление Предисловие. 5 Благодарности. 7 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии Погода и климат Наука о климате Изменчивость климата Концепции изменения климата Позиция учёных по проблеме изменения климата Позиция экологов по проблеме изменения климата Как «простые люди» реагируют на изменения погоды и климата? Последствия изменений климата для организма человека Хозяйственные и экономические последствия изменения климата Социальные последствия Адаптация населения к климатическим изменениям Раздел 2. Мониторинг климатических изменений силами местных жителей Систематические наблюдения изменений климата - мониторинг Концепция мониторинга Методология мониторинга ЧТО измерять? КАК измерять? ЧЕМ измерять ГДЕ измерять КОГДА измерять КТО проводит измерения Метод мониторинга: условия выбора показателей Учёт изменчивости природных объектов и процессов при выборе показателей [ 3 ]

4 Статус биологического/природного объекта, который необходимо зафиксировать с помощью показателей Отбор показателей Метод: выбор показателей Метод: процедура наблюдений Что значит определить параметры? Учёт систематических и случайных ошибок Выбор места или мест ведения наблюдений Выбор периода и сроков наблюдения Регистрация наблюдений Рабочие материалы, их первичная обработка и перенос в базу данных Заключение Список библиографических источников, использованных при написании Раздела [ 4 ]

5 Предисловие Данное методическое руководство предназначено для использования в весьма специфических целях. Оно для людей, заинтересованных в том, чтобы регулярно вести погодные наблюдения и записывать их не только для собственной пользы, но и для пользы науке. Но эти люди не метеорологи. Не специалисты-учёные, а специалисты в других делах охотники, оленеводы, рыбаки. Жизнь и работа этих людей связана с природой, поэтому наблюдения за природой, в том числе и погодные наблюдения, являются важными для хозяйства и бытования их самих, их семей и родственников. В то же время эти люди особенные, в том отношении что они понимают необходимость регулярных наблюдений за природными и погодными явлениями, потому что такие наблюдения являются основой для принятия правильных решений, когда речь идёт о приспособлении (адаптации) к тем глобальным изменениям климата, которые, как многие считают, сейчас происходят. Кроме того, эти люди понимают, что их наблюдения и записи могут оказаться очень полезными для будущих научных исследований погоды. Методическое руководство состоит из двух разных частей. Первый раздел носит исключительно информационный характер: здесь приводятся только самые общие сведения о погоде и изменениях климата. Но однако эти сведения нужны как справочные, они позволяют человеку сориентироваться в вопросе о влиянии климата на нашу жизнь. В этом разделе десяток параграфов, но поскольку они не выстроены в жёсткой логике, их можно читать с любого места, в любой последовательности. Поэтому я не считаю себя автором первой части, но только лишь составителем: все сведения, изложенные здесь, каждый может найти в разных местах. Между тем, ссылки на источники в самом тексте не приведены, а приведены в конце руководства лишь сами источники, откуда получена информация (смотри библиографию). Это сделано для того, чтобы не превращать текст в слишком наукообразный справочник. [ 5 ]

6 Второй раздел специальный. Его структура иная, чем у первого раздела. Здесь дано пошаговое описание того, как следует организовать и вести наблюдения за погодой неспециалисту, человеку, который не применяет инструменты (например, термометр или барометр), а регистрирует естественные процессы календарного цикла (такие наблюдения называют фенологическими) или погодовые изменения в состоянии природных объектов. Этот текст уже исключительно авторский, мой собственный. Для того чтобы погодные записи велись в одинаковой форме (это позволяет легче обрабатывать данные из многих дневников наблюдений), в руководстве предложена схема карты наблюдений в виде полевого дневника наблюдений. Для того чтобы записи в дневнике велись единообразно, приводится подробное обоснование, как вести наблюдения, как их фиксировать, где и когда наблюдать, что наблюдать. Для обоснования процедуры наблюдений разработаны специальная «теория» и «методология», которые излагаются в самом начале второго раздела. Таким образом, второй раздел руководства построен по принципу «от общего к частному»: вначале приводится «теория» наблюдений погоды неспециалистом и неспециальными средствами, затем описывается «алгоритм» (схема) наблюдений вместе с их условиями, описание дневника наблюдений и, наконец, описывается процедура осуществления наблюдений человеком на местности. Методическое руководство предназначено для самых разных людей, но ни в коей мере для учёных или специалистовпрактиков, ведущих наблюдения за погодой и изучающих изменение климата. Оно, таким образом, для всех тех, кто в своей повседневной жизнедеятельности тесно связан с природой и может постоянно вести наблюдения природных явлений. Конечно, возможность вести постоянные наблюдения погоды должна ещё сопровождаться желанием это делать и способностью скрупулёзно регистрировать изменения в природе. Людей, которые бы соответствовали указанным критериям, не так уж и много, но почти всегда эти люди делают важную для будущего работу, ведя многолетние скрупулёзные наблюдения природы. Если моя книжка немного поможет им, буду считать, что некоторый вклад в это нужное дело внёс и я. [ 6 ]

7 Благодарности Публикуемые материалы готовились для узкоспециализированного методического руководства, которое планировалось издать специально для представителей коренных малочисленных народностей Крайнего Севера. В 2011 г. я был привлечён к работе в проекте «Коренные малочисленные народы Севера и изменение климата: от сбора данных к реальным планам адаптации», реализуемом Центром содействия коренных малочисленных народов Севера/Российский учебный центр коренных народов (ЦС КМНС/РИТЦ). Благодаря финансовой поддержке Центра были осуществлены три экспедиции: в Быстринский район Камчатского края, в Алданский и Анабарский улусы республики Якутии, где был собран необходимый полевой материал. В дальнейшем этот материал был систематически изложен на семинаре в г. Петропавловске-Камчатском и явился той основой, по которой написано руководство. Основную нагрузку по организации и координации моей работы взял на себя мой друг к.б.н. Н.В. Вронский. Он также потратил немало сил, добиваясь от меня внятного и понятного текста. С удовольствием выражаю ему глубокую мою благодарность. Во время полевых исследований и на семинарах большую помощь оказывали мне региональные координаторы проекта к.с.н. В.Н. Шарахматова в Камчатском крае и Е.М. Евсеева в Якутии. Значительную помощь в технической подготовке рукописи, сборке материалов из разных источников и в расшифровке аудиозаписей моего семинара оказал сын, к.б.н. Я.Ю. Слободской-Плюснин. [ 7 ]

9 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии Раздел 1 Изменения климата и погодные аномалии Ибо случаются там такие сильные холода, что от ужасного мороза растрескивается земля, подобно тому, как у нас в летнее время это бывает от чрезвычайного жара: тогда даже вода, вылитая на воздухе, или слюна, выплюнутая из рта, замерзает прежде, чем упадет наземь. Мы сами видели, когда были там в 1526 г., что ветви плодовых деревьев совершенно погибли от суровой зимы предшествовавшего года. В тот год зима была так жестока, что весьма многих курьеров (которые у них называются гонцами) находили замерзшими в повозках. Некоторые мужики из окрестных деревень, гнавшие в Москву скот, связанный веревками, от сильного холода погибли тогда вместе со скотом. Кроме того, многие бродяги, которые в тех странах имеют обыкновение блуждать с медведями, приученными к пляске, найдены были мертвыми на дорогах. Да и самые медведи, подстрекаемые голодом, оставив леса, рыскали по соседним деревням и врывались в дома; когда испуганные крестьяне убегали от них, то за воротами погибали от стужи. Такому холоду иногда также соответствует чрезвычайный жар, как, например, в 1525 г., когда от чрезмерного солнечного жара почти все посевы были выжжены, и за этой засухой последовала такая дороговизна хлеба, что за стоившее прежде 3 деньги платили потом 20 или 30. От чрезвычайного жара загорались многие деревни, леса и хлеба. Дым от них до того наполнял окрестность, что у проходящих мимо людей сильно ело глаза и от дыма находил какой-то мрак, который многих сделал слепыми. С. Герберштейн Записки о Московитских делах, 1526 [ 9 ]

10 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека 1.1. Погода и климат Каждому хорошо знакомы слова «погода» и «климат». В повседневной жизни мы непринужденно взаимозаменяем их, считая, что никакой разницы между словами нет. Просто одно из них русское, второе греческое. По большому счёту, действительно, неважно, говорим ли мы «погода» или «климат». Но если мы нечаянно скажем «За окном климат ненастный», тут же и почувствуем, что разница в смысле слов всё же есть. Какие же разные смыслы вкладывают в них учёные? Слово «климат» от греческого klimatos значит «наклон». Учёные определяют климат как «многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения». Следовательно, «погода» это как бы часть климата. Погода учёными определяется как «совокупность непрерывно меняющихся значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в данный момент времени в той или иной точке пространства». Что это значит? Понятие «погода» относят к текущему состоянию атмосферы (и ещё других «сфер», но эти сферы, в отличие от атмосферы, не так важны для человека). Кроме просто моментального состояния в какой-то точке пространства слово «погода» означает ещё и непогоду ненастье, а также окончание непогоды («разгулялась погода» или «распогодилось»). Известно, что в южных и западных диалектах русско- [ 10 ]

11 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии го языка «погода» «нередко значит ве дро, хорошее, ясное, сухое время, в прочей же Руси (на севере и востоке) погода значит непогода, ненастье; дождь, снег, метель, буря» (В.А. Даль). То есть это очень широкое по смыслу понятие, которым мы пытаемся определить множественные и переменчивые состояния атмосферы. А понятие «климат» относится к среднему состоянию атмосферы (и ещё других «сфер») за длительный период времени порядка нескольких десятилетий. То есть климат это «средняя», обычная погода в данной местности, без учёта её переменчивости. Это значит, что погоду мы наблюдать можем (в том числе за окном), а климат наблюдать непосредственно не получится. Однако учёные, если не уточняют специально, то под термином «погода» понимают всё же погоду на Земле. Таким образом, они понимают под погодой мгновенное (сиюминутное) состояние некоторых характеристик атмосферы (температура воздуха и его влажность, атмосферное давление и т.п.), в том числе тропосферы (нижней части атмосферы), а также и гидросферы (водной среды, включая льды и ледники). Учёные ввели такое понятие, как «климатическая норма», означающее состояние климата за период в несколько десятилетий. Обычно сейчас «климатической нормой» считают период с 1960-х по 2000-е годы. Иногда за «норму» принимают весь период так называемых «инструментальных наблюдений [ 11 ]

12 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека погоды» более 160 лет. Согласно определению Международной метеорологической организации, 30 лет это стандартный период, статистика (т.е. ежегодные изменения погоды) за который используется для определения климата. Этот период хорошо подходит для изучения последних десятилетий, поскольку для того, чтобы провести анализ за 30 лет, нужно не такое уж большое количество данных, но при этом велика вероятность того, что практически все типы погоды, характерные для данного региона, будут представлены Наука о климате Стоит иметь в виду, что состояние атмосферы, использованное в определении климата, подвержено влиянию различных процессов, включающих не только саму атмосферу, но и океан, морской лед, растительный покров и так далее. Таким образом, климат определяется учеными-климатологами всё чаще в более широком смысле как статистическое описание состояния атмосферы. Теперь под «климатической системой» понимают пять основных компонентов: 1. собственно атмосферу (самая нижняя часть газовой оболочки, окружающей Землю); 2. гидросферу (вода в жидком состоянии, океан, моря, озера, реки, грунтовые воды); 3. криосферу (вода в твердом состоянии, морской лёд, ледники); [ 12 ]

13 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии 4. поверхность земли (почву и подстилающие слои, то, что называется грунтом); 5. биосферу (все живые организмы растения, животные, грибы, микробы, вирусы и ещё такие формы, которые учёные затрудняются отнести к какому-то типу но для климатолога важнее не сами организмы, а продукты их жизнедеятельности. Климатология сейчас это наука, изучающая вопросы климатообразования, описания и классификации климатов земного шара, а также антропогенные влияния на климат. Ранее, будучи разделом метеорологии, она относилась к географическим наукам, т.к. изучение климата сводилось к рассмотрению его лишь с географической точки зрения. Сейчас климатология представляет собой самостоятельный раздел наук об атмосфере (см. здесь и далее ссылки в списке литературы в конце текста). Некоторые минимальные сведения о климате и его видах следующие. Учёными выделяются «климатические пояса» и типы климата. Они существенно меняются по широтам Земли, начиная от экваториальной зоны и заканчивая полярной. Но климатические пояса являются не единственным фактором, определяющим тип климата. Важное влияние на тип климата конкретной территории оказывает близость моря, система циркуляции атмосферы и высота над уровнем моря. Широко распространённой и признанной классификацией климатов является до сих пор предло- [ 13 ]

14 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека женная русским учёным В. Кёппеном. В основу его классификации положены всего два независимых показателя: режим температуры и степень увлажнения. Дополнительными показателями являются данные о том, какие растения растут на территории в естественных условиях. Согласно кёппеновской классификации, выделяется девять климатических поясов и одиннадцать типов климата. Каждый тип имеет достаточно точные значения вариаций параметра температуры и количества зимних и летних осадков. На Севере и в Арктике преобладают субарктический и полярный типы климата. Главной чертой субарктического климата является отсутствие климатического лета: даже в самый тёплый месяц средняя температура воздуха не превышает +15 C. Всегда возможны заморозки. Зима всегда длительная, в зависимости от местоположения может быть как очень суровой, так и относительно мягкой. Полярный климат характеризуется низкими температурами минимум может достигать C. Среднегодовая же температура отрицательная, средние температуры воздуха летних месяцев близки к 0 C. Значительная часть арктических островов и гор в пределах материковой части Арктики занята мощными ледниками, общая площадь которых превышает 2 млн км 2. Большая часть всей водной поверхности за Полярным кругом в течение всего года покрыта льдами. Площади льдов составляют около 11 млн км 2 зимой (максимальная в марте) и примерно 8 млн км 2 летом (минимальная в сентябре). [ 14 ]

15 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии Только в полярных областях встречаются ледяные острова айсберги оторвавшиеся участки шельфовых ледников. Полярные день и ночь обусловливают крайне неравномерное поступление солнечного тепла в течение года. Основным климатическим фактором непосредственного постоянного и короткопериодического действия климатологи считают радиационный баланс. Это соотношение между приходящей к Земле солнечной радиацией (все виды излучений, идущих от Солнца) и исходящей от Земли радиацией. Ниже привожу две весьма показательные таблички, дающие представление о радиационном балансе. Таблица 1 Оценки приходящей и исходящей радиации Показатель Радиация, вт/м 2 Приходящая от Солнца радиация +342 Исходящая (отражённая атмосферой) радиация 107 Исходящая от поверхности Земли длинноволновая радиация 235 Оценка антропогенной деятельности (продукция тепла всеми возможными его генераторами +3 искусственного происхождения) Таблица 1 показывает, что радиационный баланс Земли нулевой сколько приходит, столько же и уходит. Но оценка «теплотворной продукции» человека, взятой по максимуму, даёт около 0,8% прироста. [ 15 ]

16 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека Правда, мы не можем утверждать здесь наверное, поскольку это всё же оценки, а не точные измерения. Поэтому допустимая ошибка может составлять здесь и несколько процентов. Следовательно, говорить совершенно уверенно, что продукты человеческой деятельности нарушают радиационный баланс Земли, пока ещё нельзя. Можно лишь высказывать опасения и обсуждать их только на уровне научных разговоров, не вынося это «на публику» в широкую аудиторию. Вторая таблица показывает нам динамику процессов радиационного прогрева атмосферы Земли за последние 250 лет. Очевидно, что всякий процесс невозможен без изменений. Происходит изменение и концентрации газов, и их температуры, изменения происходят и на поверхности Земли, и в её глубинах. Извергаются вулканы, выбрасывая в атмосферу гигантское количество пыли и газов, происходят катастрофические землетрясения, сопровождающие подвижки литосферных плит (глубинных слоёв Земли, которые перемещаются как одно целое). Все эти процессы, как и многие другие, изменяют радиационный фон Земли. Ниже в таблице 2 приведены оценки изменений основных компонентов теплового баланса за два с половиной столетия. Таким образом, по оценкам учёных, радиационный прогрев атмосферы за последние 250 лет либо не изменился совсем, либо возрос всего на 0,2 вт/м 2, т.е. менее чем на 0,06%, а вовсе не на 0,8%. Эти две таблицы показательны ещё и в другом отношении: оценки учёных это оценки, которые могут быть очень неточными, поэтому на них нель- [ 16 ]

17 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии зя полагаться с полным, абсолютным доверием. А именно так склонен поступать человек, совершенно не знакомый с «кухней» научной работы он безоглядно верит всему, что приходит из науки «под маркой» достоверного научного знания. Но наука это прежде всего процесс поиска нового знания и пересмотра знания устаревшего, в том числе и отказ от этого устаревшего знания. Наука не религиозное знание, не догмат, которому надо верить. Сами учёные в большинстве своём прекрасно знают, что к научному знанию надо относиться скептически. Потому что это знание не догматическое, а эмпирическое. А теории в науке это всего лишь достоверные предположения о том, как устроена природа. Таблица 2 Изменения радиационного прогрева атмосферы с 1750 по 2000 год Показатель Вариации значений, +-вт/м 2 Солнечная радиация +0, ,5 Изменение концентрации тропосферного озона +0, ,5 Изменение концентрации стратосферного озона -0, ,2 Изменение концентрации сульфатных выбросов (продукты деятельности -0, ,5 вулканов) Итоговый баланс ,2 [ 17 ]

18 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека 1.3. Изменчивость климата Известно, что климат постоянно меняется. Правда, это только предположения учёных, которые основаны не на прямых, а на косвенных доказательствах. (Прямые доказательства в виде измерений погоды имеются только за последние полтора-два столетия.) Но обыватели этому верят. Учёные тоже. Поскольку пользуются косвенными «измерениями» погоды в давно прошедшие годы (например, измеряя толщину колец у сосен, елей, секвой, поскольку предположили, что если кольцо тонкое, то год был суров, а если толстое, то был мягким и благоприятным для роста) и переносят эти предположения в наши дни, учёные доказывают, что наблюдают изменение климата. Изменение климата это процесс смещения «климатической нормы». Например, в сторону более низких средних температур воздуха, или более высокой влажности воздуха, или ускорения таяния льдов и т.п. Изменения могут быть краткими, непродолжительными и возвратными. Тогда говорят о флуктуациях «качаниях» погодных показателей. Это значит, что несколько лет зимы холодные, потом тёплые, а затем снова холодные. В таких климатических флуктуациях никаких направленных изменений нет. Но могут иметь место и продолжительные изменения климата, как бы «направленные». Таково, например, глобальное похолодание, когда средняя температура на обширных террито- [ 18 ]

19 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии риях неуклонно снижается в течение десятилетий, столетий и тысячелетий. Отклонение погоды от «климатической нормы» не может рассматриваться как изменение климата. Например, очень холодная зима вовсе не свидетельствует о похолодании климата. Для того чтобы выявить изменение климата, нужны значительные и однонаправленные изменения основных характеристик атмосферы (температура, давление и влажность) за длительный период времени, как минимум порядка трёх десятков лет. Изменчивость климата, как долговременная, направленная (собственно изменение климата), так и кратковременная и ненаправленная (флуктуации климата), обусловлена разными причинами. Их называют «климатообразующие факторы». За долгие годы исследований этого процесса полтора столетия ученым удалось выявить важнейшие климатообразующие факторы. Факторы действуют на очень разных интервалах времени. Есть факторы с периодом действия в сотни тысяч и миллионы лет, есть десятки тысяч и тысячи лет. Существуют тектонические причины, например, дрейф континентов (фактор, действующий в масштабе десятков и сотен миллионов лет), или астрономические факторы с периодами порядка 100 и 40 тыс. лет; эти факторы первичные и являются основными факторами изменения климата. Естественно, что никакого непосредственного влияния на человечество они не оказывают. [ 19 ]

20 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека Имеются и важные факторы, имеющие непосредственное воздействие, но поскольку изменяются очень медленно, то изменение воздействия может быть зафиксировано также на очень длинных временных интервалах. Таковы следующие факторы: 1. солнечная активность, которая определяет общее количество излучения и влияет на какието важнейшие процессы на Земле (например, состояние озонового слоя); 2. географическая широта (из-за формы земного шара, на различных широтах угол падения солнечных лучей различен, что влияет на степень прогревания поверхности и, следовательно, в разной степени прогревается и воздух); 3. подстилающая поверхность земли (характер рельефа местности, особенности ландшафта, закрытость или открытость пространства, преобладание лесов, водных поверхностей или лугов, степей); 4. воздушные массы (в зависимости от свойств воздушных масс, характеристик их движения определяется сезонность выпадения осадков и состояния тропосферы); 5. влияние океанов и морей (если местность отдалена от морей и океанов, то увеличивается континентальность климата; наличие рядом океанов смягчает климат местности, хотя если присутствуют холодные течения, климат в умеренных зонах может оказаться более суровым, [ 20 ]

21 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии чем в Арктике, если берег омывается тёплым течением; достаточно сравнить Баренцево море с Гольфстримом и Охотское море, расположенное на широте Британских островов). Эти пять главных факторов трудно или даже невозможно ранжировать по важности они все одинаково важнейшие для климата любой конкретной территории. Однако помимо этих факторов климатологи выделяют и многие другие, значение которых представляется им либо не столь важным, либо пока неизвестным. Надо указать на такой вот длинный список этих факторов (см. подробнее в пособии: Изменение климата. Учебно-методические материалы для школьников и студентов субарктических регионов России WWF Москва 2007): 1. изменение наклона оси вращения Земли, от которого зависит объём полученной поверхностью солнечной радиации; 2. изменение эксцентриситета орбиты Земли (степени отклонения от окружности, что может обусловливать более тёплую зиму и прохладное лето, и наоборот); 3. изменения состояния земного ядра, которые влекут за собой изменения магнитного поля Земли, а это последнее может как-то влиять на атмосферные потоки; 4. изменение параметров прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменения [ 21 ]

22 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека вулканической активности Земли (известно, что активность вулканов очень сильно влияет на климат планеты); 5. деятельность ледников (отрыв от шельфа и таяние айсбергов, или сокращение ледового покрова на полюсах); 6. перераспределение газов на планете (например, парниковых углекислого газа, метана, водяного пара); 7. выделение газов и тепла из недр планеты (инертные газы постоянно истекают по трещинам из глубоких слоёв и могут, в частности, влиять на температуру грунтов, понижая её и способствуя образованию вечной мерзлоты); 8. изменение отражающей способности атмосферы (например, из-за повышения концентрации водяных паров, других газов, что способствует повышению температуры воздуха, или больших масс пылевых частиц, что способствует снижению температуры); 9. катастрофы наподобие падения астероидов; 10. изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов, что приводит к изменению водных и воздушных течений, вулканической активности; 11. деятельность человека (сжигание ископаемого топлива угля, нефти и природного газа, выброс различных газов, развитие атомной энергетики, но важнее всего сведение лесов, распашка степей и создание водохранилищ). [ 22 ]

23 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии По мнению ведущих учёных, исследующих климатические процессы, изменения климата это процесс совершенно иного масштаба по сравнению с человеческой жизнью. С точки зрения обывателя, эти процессы относятся к вечности и никак не могут затронуть срок жизни одного или нескольких поколений людей. Климат менялся и будет меняться всегда. Но не в масштабе продолжительности человеческой жизни, а в масштабах климатической шкалы тысяч и миллионов лет. Но в последние годы речь пошла о другом о резком антропогенном усилении парникового эффекта, который стали рассматривать в качестве одного из основных факторов климатических изменений. То есть выдвинуто предположение, что деятельность человека приводит к быстрому и значительному накоплению в атмосфере парниковых газов, прежде всего углекислого газа, из-за промышленных выбросов. Скорость процесса накопления несколько десятков лет. Увеличение концентрации парниковых газов, соответственно, способствует прогреванию тропосферы и постепенному и неуклонному повышению приземной температуры воздуха таким образом, как полагают, меняется климат в результате человеческой деятельности. Хотя такие предположения и такие процессы в шкале тысяч и сотен тысяч лет выглядят крайне несущественными, но для нас и наших детей эти процессы важны именно потому, что происходят «здесь и сейчас». Парниковый эффект, вызванный деятельностью человека, многие склонны считать за причину таких [ 23 ]

24 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека катастрофических процессов, как, например, недавнее наводнение на реке Алазее или просадки грунта под строениями в городах и посёлках в районах распространения вечной мерзлоты. Так ли это? Одни думают, что да, другие считают иначе. Ниже мы представим позиции как серьёзных академических учёных относительно этой проблемы, так и взгляды людей, выражающих беспокойство судьбой планеты и готовых предпринимать шаги для её «спасения» Концепции изменения климата Остановимся теперь на вопросе о «концепциях изменения климата». Это совокупность представлений, часть из которых подкреплена научными данными, часть нет, но все эти концепции утверждают, что в настоящее время имеет место направленное изменение климата на планете в сторону потепления. Кто-то говорит о глобальном потеплении, кто-то о колебательном процессе, где потепление лишь часть его. Но почти все такие концепции единодушны в оценке роли человеческой деятельности: человек в какой-то мере ответственен за переживаемые нами сейчас изменения климата. Существуют различные взгляды по вопросу изменения климата и причин таких изменений. По мнению многих академических учёных, климатические изменения происходят постоянно, и те, что мы наблюдаем в настоящее время, не столь существенны и опасны, как их зачастую нам представляют. При- [ 24 ]

25 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии чины этих изменений, главным образом, естественного характера. Влияние человека также существует, однако оно незначительно. Согласно другой точке зрения которой в большей степени придерживаются экологи и «экологисты» наблюдаемые в данный момент климатические изменения весьма значительны и серьезны и необратимы, последствия этих изменений могут иметь катастрофический характер для всей планеты в целом. При этом основной причиной климатических изменений эти люди считают деятельность человека. Поэтому сейчас существует несколько концепций изменения климата. Концепция это представление отдельного учёного или группы учёных о каком-либо процессе или явлении в природе или в человеческой жизни, которое оформлено как рациональное и обоснованное опытом. Таким образом, концепция совокупность взаимосвязанных утверждений, которые признаются учёными за «истинные». Например, концепция происхождения человека от обезьяны, придуманная учёными много лет назад, считается сейчас частью учёных истинной, а поскольку эта «истина» изложена и в школьных учебниках, большинство простых людей (погречески профанов) тоже этому верят. Вот как выглядит наиболее распространённая сейчас и популярная в массах концепция изменчивости климата под воздействием факторов, где влиянию человеческой деятельности на климат отведено [ 25 ]

26 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека важное место. Приведённые ниже утверждения иллюстрированы схемой на рис. 1. Первое утверждение. Главным признаком изменения климата на планете является не температура приземных слоёв воздуха, а рост содержания в атмосфере (концентрации) углекислого газа и других так называемых парниковых газов. Такого роста концентрации не было сотни тысяч лет. Это может привести к катастрофическим последствиям. К парниковым газам, напомним, относятся 4 основных углекислый газ, озон, метан и водяной пар; отметим, что на долю последнего приходится 3 / 4 и более вклада в «парниковый эффект». Однако люди, придерживающиеся этой концепции, указанный факт во внимание не принимают, а считают за основной всё же только углекислый газ. Второе утверждение. Парниковый эффект усиливается из-за деятельности человека: климат менялся всегда, но в последние годы появился новый, и теперь уже доминирующий фактор антропогенное усиление парникового эффекта (этим усилением считается увеличение промышленных выбросов в атмосферу углекислого газа; напомним, однако, что доля его составляет около 5%, хотя некоторые находят причины увеличить долю и до 20%). Процесс промышленных выбросов углекислого газа уже пытаются регулировать на межгосударственном законодательном уровне (так наз. Киотский протокол). Однако, как считают многие экологи, уже сейчас видно, что этого уже не достаточно, для того чтобы избежать катастрофических последствий. [ 26 ]

27 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии Рис. 1. «Парниковая», или «углеродная» концепция причин и следствий современных климатических изменений Третье утверждение. Угроза в ближайшие десятилетия исходит не от самого потепления, которое вызвано парниковым эффектом (который, в свою очередь, вызван действиями человека), а от учащающихся и усиливающихся опасных погодных явлений таких как засухи, ураганы, наводнения, пожары и проч. Предполагается, что нарастание частоты таких явлений прямо вызвано потеплением. Четвёртое утверждение. Основные последствия изменения климата проявляются не сегодня нас должно беспокоить будущее, то, что будет через 20, [ 27 ]

28 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека 30 и более лет. Замечательно, что ещё 5 10 лет назад такой аргумент не приводился, он появился недавно. Экологами подчеркивается также роль океана в процессах климатических изменений. Океан завершает круговорот «атмосфера растительность уголь сжигание углекислого газа СО 2 в атмосфере океан накопление CaCO 2 в морских организмах дно океана». Сейчас океан поглощает, по оценкам, примерно 30% СО 2 антропогенного происхождения, более 50% его накапливается в атмосфере, а остальное усваивается биосферой. От поглощения СО 2 растет кислотность вод, пока не сильно, но существенно для коралловых рифов. Как предполагают, к 2050 году кислотность может вырасти примерно на 0,4 ph, что в десятки раз быстрее ее изменений в прошлом (по крайней мере за последние десятки миллионов лет), что оставляет морским организмам очень мало времени для адаптации. Много говорят также о повышении уровня Мирового океана. Оценки очень разнятся: от 1, 3 и 7 м до 100 м. В то же время, реалистичные оценки повышения уровня океана составляют 22 см в случае глобального повышения температуры на 2 градуса. Между тем надо иметь в виду, что рост температуры приземного воздуха приводит и к росту облачности, и к увеличению запылённости атмосферы. А пыль и облачность снижают отражательную способность поверхности Земли, следовательно, понижается температура воздуха. Кроме того, повышение температуры воздуха ведёт к таянию льдов и ледников, [ 28 ]

29 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии что также даёт вклад в увеличение облачности, следовательно, способствует снижению температуры. Как видим, процесс нарастания температуры приземного слоя атмосферы Земли даже под воздействием какого-то одного-единственного фактора вызывает возникновение других факторов, которые начинают оказывать противоположное воздействие и способствуют снижению температуры. Тем не менее, многие экологи и даже учёные предпочитают рассуждать в простых и односложных схемах. Главенствующая сейчас в науке и, соответственно, в публичном информационном пространстве концепция климатических изменений именно такова, она уделяет внимание причинным отношениям, выстроенным исключительно на положительных обратных связях (т.е. если что-то одно нарастает, то нарастает и другое, и наоборот). Концепция в общем виде выглядит примерно так, как показано на рис. 1. Рост антропогенных выбросов в атмосферу пыли и различных газов, особенно углекислого газа, ведёт к нарастанию концентрации углекислого газа. Это способствует парниковому эффекту и нарастанию температуры приземного воздуха. Это ведёт к таянию ледников и многолетних льдов, что обусловливает подъём уровня океана, а подъём уровня ведёт к разрушению социальной и производственной инфраструктуры (дорог, городов, производственных и сельскохозяйственных площадок и проч.). С другой стороны, рост температуры приводит к «раскачке» климатической системы, ведёт к более влажной зиме [ 29 ]

30 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека и более жаркому лету. Это, в свою очередь, приводит к нарастанию экстремальных погодных явлений. Разрушение инфраструктуры и экстремальные погодные явления являются причиной роста социальной напряжённости, дезадаптации людей, паническим настроениям, психическим расстройствам, депрессиям, болезням к тем самым процессам, которые грозят самому существованию общества. И что важно источником этих угроз является сам человек! 1.5. Позиция учёных по проблеме изменения климата Существует немало различных точек зрения на проблему изменения климата среди представителей разных областей научного знания. Надо сразу отметить, что далеко не все они разделяют идею значительного изменения климата, происходящего в наши дни. Тем более, многие не считают, что идёт глобальное потепление. И вклад человека в климатические процессы считают микроскопическим. Многие ученые со скепсисом относятся к мнению экологов о грядущем глобальном потеплении и связанном с ним целым спектром гидрометеорологических катаклизмов. Согласно данным научноисследовательских лабораторий (в частности, по мнению такого крупного исследователя, как профессор Пузаченко), в ближайшие 10 лет стоит ожи- [ 30 ]

31 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии дать скорее похолодания, нежели потепления. Такие данные получены методом гармонического анализа длинных (многолетних) рядов изменения температуры. Так как на протяжении многих лет общая температура то повышается, то понижается, то такого рода анализ выявил, что после нынешнего (последние 20 лет) повышения температуры последует общее её понижение. Экологи, в свою очередь, указывают на то, что подобные виды анализа не учитывают рост концентрации СO 2, который резко возрос за последние десятилетия и на данный момент является ключевым фактором в изменении климата. По их мнению, именно из-за роста концентрации CO 2 общая тенденция будет идти на глобальное потепление. Между тем, настоящее время в палеоклиматическом отношении это очередное межледниковье, которое началось 9 10 тыс. лет назад. Масштаб изменений составляет при этом 2 C средней глобальной температуры. Эти 2 градуса есть относительно безопасный уровень для человеческой жизнедеятельности. Тревогу вызывает предполагаемый некоторыми группами учёных рост средней глобальной температуры на 4 6 градусов. Вот тогда-то климат резко ухудшится в местах проживания большинства населения планеты. В то же время, с помощью инструментальных методов зафиксировано повышение средней температуры воздуха в приземных слоях атмосферы в течение XX века на 0,6 градуса. Предполагается, что [ 31 ]

32 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека в течение XXI века температура может повыситься ещё на 1,8 градуса. Это, по мнению учёных, вариации в пределах климатической нормы. Но вот если в полярных районах температура повысится на 4 6 градусов, то такие изменения будут иметь важные последствия для населения. Но только для населения субарктических и арктических областей. Однако серьёзные учёные заявляют, что ничего экстраординарного в нынешних процессах климатических изменений, в том числе и кажущегося потепления, нет. Даже люди старшего поколения могу вспомнить, что на их памяти бывали 1 2 периода значительного потепления. В том числе и потепления Арктики (хорошо известно, что это 90-е годы в XIX веке и 30-е годы в XX веке). Это просто климатические циклы. Как говорит профессор Шепелёв: «Считать, как это сделал мировой научный официоз, что в наступившем тёплом периоде виноват человек смело и смешно. Силёнок маловато». Действительно, ведь «кухня погоды» океан. А здесь никаких изменений мы не наблюдаем, тем более, что 95% океанических вод имеют температуру ниже +5 C. Повышение уровня Мирового океана учёными прогнозируется не более чем на 22 см, что, конечно, может угрожать низменным прибрежным территориям, но глобальной катастрофой человечеству не грозит. Важнее всё же не повышение уровня океана, а изменение направлений и температуры вод морских течений. Предполагается, например, что на фоне общего повышения температуры может проис- [ 32 ]

33 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии ходить охлаждение вод Гольфстрима, что явится несомненной катастрофой для Северной Европы. Но оказывается, что сколь-нибудь значимое снижение температуры воды в Гольфстриме может произойти только в течение лет, а о процессе в течение десятилетия речи вообще не может идти. Когда говорят о парниковых газах, подразумевают почти исключительно углекислый газ. Но на самом деле основной парниковый газ это водяной пар, на долю которого приходится три четверти всего объёма таких газов. Остальные парниковые газы углекислый газ, метан и озон. Они в сумме, даже по максимальным оценкам (а сами оценки разных учёных различаются в 2 10 раз!) составляют менее 1 / 4 объёма парниковых газов планеты. И все эти парниковые газы при повышении температуры воздуха даёт именно океан, а не суша. А каких-либо признаков потепления океана никто нигде пока не зафиксировал. Более того, учёные вполне обоснованно считают, что нынешние тенденции к повышению температуры воздуха будут продолжаться всего лишь до 2015 года, а вот далее начнётся период похолодания, который продлится до 2050-х годов. Затем будет иметь место общая тенденция к наступлению ледникового периода. Имеются данные за 160 лет наблюдений в Якутске и в г. Фэрбенксе на Аляске ряды данных сходные и прогноз по ним одинаков. Он говорит о том, что мы сейчас находимся в периоде окончания очередного межледниковья, переходящем в новый ледниковый период. [ 33 ]

34 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека Некоторыми учёными и экологами выдвинута идея большой значимости мерзлоты для климатических изменений. Но мало кто знает, что мерзлотные грунты это очень инерционная система и не реагирует на незначительные колебания температуры. Но на мощное потепление если бы такое было мерзлота должна реагировать. Однако мерзлотные процессы подвержены сезонным колебаниям. При этом темпы и мощность слоя сезонного протаивания зависят не от колебаний температуры воздуха, а от осадков. Если снега нет в начале зимы, то грунты промерзают сильнее, и наоборот, когда снега много, то температура понижается медленнее и слои земли не промерзают глубоко и будут влиять на температуру подстилающих слоёв. Важно, что многие, говоря о роли мерзлоты, забывают о том, что чтобы произошли какие-то заметные на взгляд человека изменения в мерзлоте, чтобы протаяли мёрзлые грунты (а их толща составляет, например в Якутии, в среднем 300 м и есть территории с мощностью вечной мерзлоты до 1400 м), нужен период в тыс. лет. Поэтому нынешний процесс «потепления климата» никак не может повлиять на мерзлоту. В Восточной Сибири имеются около 60 точек наблюдений за температурой мёрзлых пород и есть данные за 20 лет наблюдений. В некоторых точках отмечено некоторое повышение температуры, в других понижение, но направленной динамики нигде нет. Приходится признать, что один из важнейших факторов потепления в Сибири мерзлота не даёт учёным [ 34 ]

35 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии никаких оснований для того, чтобы говорить о направленных изменениях климата, тем более, о глобальном потеплении. Солидарны с такой точкой зрения и исследователи биологических проблем криолитосферы. Никаких направленных климатических изменений они в своей области не наблюдают. Флуктуации климата велики, но они обычны и имеют место повсюду. В Якутии, например, наиболее масштабные климатические изменения наблюдаются в северо-западной и в центральной частях. Они, однако, разнонаправленные. Хотя многие хотели бы видеть именно направленные климатические изменения. Многие населённые пункты в районах распространения вечной мерзлоты в Сибири, и в частности в Якутии, проваливаются и затапливаются по совершенно очевидным причинам. Но их обычно в расчёт не принимают, когда хотят видеть причиной этих событий глобальное потепление. В этом отношении характерны примеры затопления нижнего течения реки Алазеи на севере Якутии. Район реки Алазеи особенно показателен как пример неправильного понимания природных процессов, когда очень хочется найти признаки «потепления климата». Это сильно заозёренный бассейн реки, расположенный почти на уровне моря. Река имеет низкие перепады уровня воды между истоком и устьем и это сильно сказывается на её стоке. В то же время, здесь расположено очень много бессточных ледниковых озёр, объёмы воды которых [ 35 ]

36 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека накапливались тысячи лет. В результате прорыва берегов озёр, что и произошло несколько лет назад, река получила колоссальные дополнительные объёмы воды из озёр. Местное же население несведуще в таких вопросах и, благодаря средствам массовой информации, связывает затопление с факторами изменения климата с потеплением. Но, как мы теперь знаем, сброс воды из прорвавшихся озёр через 3 года закончился и наводнение тоже. Аналогична и ситуация с повреждением и провалом зданий в результате мерзлотных протаиваний грунтов. Но, как считает профессор Шепелёв, причины здесь исторические и экономические, а отнюдь не климатические. Первопоселенцы-русские, поскольку им нужны были высокие склоны с хорошим обзором, всегда находили места для поселений вне мерзлотных линз и строились там, где сухо и нет линз. Эти дома, между прочим, и до сих пор стоят. А местные кочевники тунгусы-оленеводы и якутыконеводы, наоборот, выбирали места для стойбищ ближе к пастбищам, в низинах и поймах, которые наиболее продуктивны. Но поскольку раньше они кочевали, то от наводнений совершенно не страдали домов на фундаментах они не строили, юрты и чумы ставили. Но вот в советские годы ситуация изменилась. Кочевников стали переводить на осёдлый образ жизни. Строить им дома вместо юрт. Но люди-то привыкли жить в низинах, среди пастбищ. Поэтому принялись «компромиссно» строить в низинах селили кочевников на традиционные места [ 36 ]

37 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии их стойбищ. В результате потому и рвутся сейчас дома, выстроенные на мерзлотных линзах в низинах. Но дома, построенные здесь же на высоких сухих местах, стоят, не ползут. Совершенно ясные, вроде бы, причины таких «климатических воздействий», но их стараются не замечать и не раскрывать. Гораздо интереснее кажется «глобальное потепление», чем историческая близорукость и экономические просчёты. В то же время, считает профессор Шепелёв, влияние человека на климат всё же есть, но пока это влияние никем не учитывается. Он указывает на три важных антропогенных фактора, которые действуют последние лет, но значение которых до сих пор мало учитывается: 1. за счёт бóльшего числа водохранилищ, чем было раньше, поскольку испарение с водной поверхности много больше, чем испарение с земли, и в результате за последние лет стало больше осадков; 2. за счёт колоссального уничтожения лесов. Леса интенсивно забирают влагу из воздуха, в результате вырубок теперь увлажнённость на значительных пространствах повышается; 3. за счёт дымов и аэрозолей влага висит в воздухе, конденсируясь на пылинках. Все три указанных фактора взаимодействуют по принципу положительной обратной связи они [ 37 ]

38 Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека совместно усиливают действие друг друга. Оказывается, что эти факторы важны для снегового покрова. Увеличение поверхности водоёмов, сокращение площади лесов и задымлённость атмосферы способствуют увеличению снежного покрова и удлиняют календарный срок его таяния. Снега становится больше, следовательно, он может лежать дольше. В результате отражательная способность поверхности земли возрастает и накопление тепла уменьшается. Значит, эти факторы способствуют общему похолоданию климата. Один из интересных, но угрожающих примеров рост числа лесных пожаров. Его также связывают с потеплением климата. Был отмечен резкий рост числа лесных пожаров с конца 70-х годов прошлого века. Но оказалось, что лесные пожары имеют динамику с примерно вековым периодом, их число циклически то возрастает, то снижается в течение столетия. Оказалось, что увеличение числа пожаров не находится в зависимости от их циклических колебаний, связанных как с изменением климатической обстановки, так и с антропогенным влиянием. Вековая и сезонная динамика пожаров обусловлена периодами увлажнений и засух, которые не находятся в прямой зависимости с колебаниями температуры. В качестве следствия «потепления климата» говорят об изменениях в лесном покрове: распространении болезней растений и продвижении северной границы лесов. Но, как утверждают биологи-лесоведы, никакого продвижения на север границы лесов они [ 38 ]

39 Раздел 1. Изменения климата и погодные аномалии нигде не наблюдают. Тем более что залесённость территории зависит в гораздо большей степени от влажности и характера почв, а не от температуры приземного слоя воздуха. И примеры с болезнями растений далеко не всегда связаны с колебаниями температуры. Таким образом, исследователи в целом ряде академических научно-исследовательских учреждений не фиксируют никаких существенных изменений климата или опасных тенденций. Глобальные климатические тренды не связываются ими и с деятельностью человека. Другие же исследователи, напротив, разделяют точку зрения экологов на проблему изменения климата Позиция экологов по проблеме изменения климата Экологи, в отличие от академических учёных, подходят иначе к проблеме изменения климата и гораздо острее ставят вопросы. Поскольку в подавляющем большинстве они не являются учёными, их отношение к проблеме не столь осторожно и критично. С их точки зрения, изменения, происходящие в данный момент с климатом нашей планеты, весьма существенны, могут вести к катастрофическим последствиям и что важнее всего основной причиной этих изменений является человеческая деятельность. [ 39 ]