«Природа больше не прощает человеку ошибок»
Климатолог Александр Чернокульский — о том, как мы будем жить в условиях глобального изменения климата
Тропические ливни и обильные майские снегопады в средней полосе России, увеличивающаяся молниевая активность, волны жары по всему миру — все это последствия изменения климата. Заместитель директора Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, ученый секретарь Научного совета РАН по проблемам климата Земли, кандидат физико-математических наук Александр Чернокульский рассказал «Вестнику атомпрома», как человечество воздействует на климат и сможем ли мы адаптироваться к происходящим изменениям.
— Много лет ученые говорят о глобальном изменении климата. На основании наблюдений за какими климатическими параметрами делаются такие выводы?
— Мировая программа исследований изменений климата выделяет 50 основных параметров и 7 ключевых индикаторов изменения климата. Ключевые индикаторы — это температура поверхности Земли, накопления тепла в океане, концентрация в воздухе СО2, площадь льдов в Арктике и Южном океане, масса горных и покровных ледников, закисление океана и его уровень. Однако, повторюсь, следим мы и за десятками других параметров (площадь активного слоя многолетнемерзлых пород, температура вечной мерзлоты, количество выпавших осадков, концентрация других парниковых газов и т. д.).
— Насколько адекватно мы оцениваем происходящие климатические изменения? Может быть, сильные снегопады в мае и в середине октября случались в Москве и 10, 20, 30 лет назад, так же как и тропические ливни, но мы просто об этом забыли?
— Мы, как ученые, сравниваем цифры, а не воспоминания. Поэтому, когда мы говорим о том, что сейчас идет беспрецедентный ливень, то мы абсолютно в этом уверены. По крайней мере в рамках периода инструментальных наблюдений. То есть у нас точно стало больше сильных ливней. То же самое и с несвоевременными снегопадами. Здесь играют роль блокирующие антициклоны, которые усиливают меридиональный перенос. Эти явления приводят к тому, что снегопад может выпасть неожиданно в тот месяц, когда их обычно не бывает, и даже в какой-то стране, где они бывают очень редко.
Блокирующие антициклоны — это ситуация, когда в атмосфере умеренных широт западный перенос как бы блокируется. Воздушный перенос опоясывает всю Землю, его сила зависит от перепада температуры между экватором и полюсом. С изменением климата полюс теплеет быстрее, чем экватор, это так называемое полярное усиление. Арктика теплеет в 3,5 раза быстрее, чем вся планета в целом. И это приводит к тому, что западный перенос становится слабее, начинает «меандрировать», возникают блокирующие антициклоны. Такие антициклоны формировались и ранее, но в новом климате они становятся более интенсивными и более долгоживущими. Зимой это будет приводить к тому, что на фоне глобального потепления будут сохраняться аномально холодные периоды. Например, в феврале 2021 года в Техасе случился мощный блэкаут, когда замерзла вся энергетическая инфраструктура штата. Летом в таких блокингах устанавливается, наоборот, аномальная жара при высоком атмосферном давлении и безветрии. Это усиливает риск лесных пожаров. Например, такая ситуация наблюдалась в Москве в 2010 году и в Якутске в 2021-м, когда в городах были мощные задымления из-за пожаров. В целом экологическая ситуация в таких антициклонах ухудшается, для них характерно слабое рассеяние вредных примесей, их накопление вблизи земной поверхности.
— Значит, наши представления об изменении климата реальны. Но какой вклад в эти изменения вносим мы сами?
— Ученые не просто следят за изменением климата, но и устанавливают причинно-следственные связи: с чем связаны происходящие изменения. 200 лет назад Жозеф Фурье сформулировал гипотезу парникового эффекта. Первые расчеты, показывающие связь между сжигаемым топливом и нагревом атмосферы, были сделаны еще в конце XIX века. У нас есть балансовые оценки того, сколько мы сожгли угля, нефти и природного газа, как изменилась концентрация углекислого газа в атмосфере и как изменился его изотопный состав. За последнее время концентрация СО2 выросла очень сильно. Так, среднемесячная концентрация CO2 сейчас достигает уровня в 424 части на миллион (ppm), а в середине прошлого века она была 315 ppm. То есть за это время она выросла больше, чем на 100 частей на миллион. В доиндустриальную эпоху концентрация углекислого газа в атмосфере составляла около 270 ppm — к сегодняшнему дню она выросла на 50%. Это беспрецедентные изменения для последнего как минимум миллиона лет. Быстрый рост концентрации СО2 и изменение его изотопного состава (уменьшение доли 13С) говорит о том, что избыточный СО2 в атмосфере связан именно с антропогенной деятельностью — с тем, что мы сжигаем ископаемое топливо. У нас есть и результаты прямых наблюдений, как усиливается парниковый эффект. Мы его сейчас усилили примерно на 1,5 °С. Не так уж и много, учитывая, что абсолютные значения парникового эффекта на Земле для доиндустриального периода составляли около 33 °С.
Важным свидетельством того, что изменения климата происходят под влиянием действий человека, является отклик климатической системы. Например, есть прямые наблюдения (данные дистанционного зондирования), что верхние слои атмосферы охлаждаются, тогда как нижние слои становятся теплее. Это явный признак именно усиления парникового эффекта (дополнительные парниковые газы как бы блокируют уходящее от Земли длинноволновое излучение, его меньше доходит до верхних слоев атмосферы), а не, например, солнечной активности. Если бы современное потепление определялось усилением энергии от Солнца, то наверху стало бы еще теплее, чем внизу, а не холоднее.
У нас есть также данные о том, что биота и океан поглощают СО2, пытаясь извлечь избыток углерода из атмосферы. Есть, наконец, численные климатические модели, которые достаточно хорошо развиты. Эти модели показывают, что если мы учтем все естественные факторы изменчивости — астрономические параметры, солнечную активность, вулканы, то мы не сможем объяснить то потепление, которое сейчас наблюдается. Если учтем и естественные, и антропогенные, то объясним вполне успешно. Кстати, антропогенные факторы — это не только эмиссия парниковых газов, но и эмиссия аэрозолей, изменение свойств поверхностей, то есть человек влияет на климат разными путями.
— Вы сказали, что температура по сравнению с доиндустриальной эпохой повысилась всего на 1,5 °С. Почему это так существенно?
— Например, есть ряд исследований, которые свидетельствуют о том, что стабильность ледника Западной Антарктиды лежит в пределах глобального потепления в районе 1,6–1,9 °С. То есть если мы преодолеем определенный рубеж, то ледник Западной Антарктиды будет таять с большой скоростью и этот процесс с высокой вероятностью будет необратим.
Вообще, очень важное негативное последствие изменения климата — это рост уровня океана. Если бы на нашей планете жило меньше людей, как было несколько сотен тысяч лет назад, то к этому было бы проще адаптироваться: люди просто переехали бы в другое место. А сейчас люди расселились везде, почти половина населения живет в прибрежных городах-миллионниках.
— Можно ли сказать, что последствия изменения климата — катастрофические?
— Большинство работ говорит о том, что негативные последствия от изменения климата для большой части населения преобладают. Наверное, часть населения из прибрежных городов сможет уехать в другие страны, но, например, прибрежные малые острова могут просто исчезнуть. Или каким-то странам придется заключать соглашения об аренде других островов или делать насыпи, проектировать какие-то защитные сооружения.
Общее потепление приводит к тому, что влаги в атмосфере становится больше, и она рано или поздно должна выливаться дождями. Дожди становятся сильнее. То, что произошло в 2012 году в Крымске, когда при сильном наводнении в Краснодарском крае погибло 170 человек, связано с ростом температуры в Черном море. Тот ливень — прямое следствие глобального изменения климата. Но надо различать ливень и наводнение. Конкретно в том случае последствия наводнения были настолько тяжелыми, так как русло реки было не почищено и система предупреждения не сработала. К сожалению, природа сейчас поменялась так, что она не прощает человеку халатности и ошибок.
В прошлом году в Ливии был очень сильный квазиураган, во время которого около 15 тыс. человек погибло. То есть такие события, когда выпадают сильные осадки и они приводят к катастрофическим последствиям, будут наблюдаться чаще.
Другое следствие того, что атмосфера становится более влагоемкой, — требуется больше времени, чтобы «зарядить» ее влагой, чтобы эта влага достигла насыщения (относительная влажность достигла 100%). В результате время между выпадением осадков увеличивается. То есть с одной стороны — растет риск выпадения сильных осадков, с другой — увеличивается риск бездождевых периодов, и это может приводить к засухам.
— Какие последствия изменение климата несет для России?
— На юге европейской территории России (как и в ряде других областей, например на востоке Африки, в Австралии, в Средиземноморском регионе) в летнее время будет увеличиваться продолжительность периодов засухи. Из-за этого в том числе могут возникать пожары и проблемы для сельского хозяйства.
Также в нашей стране увеличивается молниевая активность. Молний становится больше, особенно в северных районах, в Арктике. Молнии появляются там, где раньше их вообще не было, и они создают проблемы для экономики — в частности, для ЛЭП.
Большая проблема для нашей страны — это, конечно, таяние вечной мерзлоты (что актуально и, например, для Канады). Мы привыкли жить на мерзлоте, и у нас достаточно много зданий там построено, создана инфраструктура. Но в ближайшие десятилетия нам нужно привыкать жить на тающей мерзлоте. Если были допущены какие-то ошибки при строительстве, то тающая мерзлота нам этого не простит. Это очень хорошо иллюстрирует ситуация с разливом нефти около Норильска в 2020 году. Как оказалось, одна из балок не была забита до скального основания, она была в мерзлоте. Пока мерзлота была твердой, вся конструкция держалась, но деградация мерзлоты привела к чрезвычайной ситуации. В целом это большой риск для нашей страны. Тающая мерзлота приводит к тому, что «плывут» дороги. Начинает страдать линейная инфраструктура.
Вообще, если что-то было раньше построено не в соответствии со всеми строительными нормами, то новый меняющийся климат рано или поздно высветит все эти ошибки.
— А какие позитивные последствия глобального потепления можно выделить?
— В России очень экстремальный климат, и постепенно он становится мягче. Морозы уходят, и избыточная холодовая смертность снижается. Причем это снижение гораздо сильнее, чем рост избыточной тепловой смертности.
В числе плюсов, конечно же, можно выделить расширение ареала растениеводства. Мы можем заниматься сельским хозяйством в тех районах, где раньше не могли. Правда, почва в таких районах обычно не такая плодородная, и с этим тоже надо что-то будет делать.
Изменения стока рек, например на европейской территории России, в целом приведут к весьма позитивным последствиям. У нас увеличивается существенно зимний сток, это положительно сказывается на работе гидроэлектростанций.
А в целом необходимо думать над тем, как адаптироваться не только к отрицательным, но и к положительным последствиям. Например, над тем, как развивать сельское хозяйство в регионах, где оно раньше не было развито. Или, если взять увеличение периода навигации по Севморпути, то к этому также нужно приспособиться, развивая инфраструктуру СМП.
— Как можно приспособиться к изменению климата?
— В целом есть две реакции человека на климат — адаптация и митигация. Адаптация — это попытка приспособиться к изменению климата. Мы пытаемся понять, как климат влияет на нас, снизить негативные последствия и воспользоваться позитивными. То есть минимизировать риски и максимизировать возможности, которые связаны с изменением климата.
Митигация (или смягчение, противодействие) — это попытка снизить наше воздействие на климат. Основная ее цель — избежать наиболее высоких уровней риска. Мы понимаем, что воздействуем на климат, сжигая ископаемое топливо, и чем больше мы его сожжем, тем выше будет температура. Для того чтобы снизить уровень риска, человечеству нужно договориться, как перестроить всю энергетику. Основной источник парниковых газов — это, конечно, энергетика на ископаемом топливе. Это дешевая энергия, но от нее надо переходить на другие виды энергии, если мы хотим избежать высоких уровней потепления.
Это очень сложная перестройка. Ясно, что нужно снижать углеродный след, но как это делать в каждой конкретной стране, большой вопрос. Ученые только показывают, но принимают решение конкретные страны и политики — с учетом всех возможных последствий. А это и уровень бедности и неравенства в стране, и доступ к дешевой энергии, и т. д.
— Как изменение климата повлияет на жизнь в мегаполисах?
— В таких городах, как Москва и Санкт-Петербург, которые не находятся в зоне вечной мерзлоты, как, допустим, Норильск, последствия также будут ощущаться. Это усиление ливней, то есть изменение характера осадков. Дожди станут идти реже, но они будут сильнее. У нас усиливаются именно мощные, сильные ливни. Может чаще выпадать град. К этому всему нужно приспосабливаться. То есть нужна хорошая ливневка, которая будет справляться с осадками.
Волны жары — это тоже проблема, особенно для пожилых людей в городе. Температура становится выше в том числе из-за городских построек. И переносить волны жары в городе сложно. Например, в Москве в 2010 году в тени на станции «ВДНХ» было 38 °С, а в центре города в тени было 39 °С: сам город добавлял около градуса тепла (это так называемый городской остров тепла). Повышенная активность молний также создает риски для города, но я не сказал бы, что это очень высокий риск. Конечно, с учетом изменения климата в городе должно быть меньше асфальта, больше водных объектов. Нужны холодные павильоны. И должно быть информирование населения, что им делать во время волн жары.
— Насколько зеленая энергетика в России и в мире помогает замедлить процессы глобального потепления?
— Конечно, зеленая энергетика — это выход из сложившейся ситуации, если мы говорим только о климатических проблемах. Однако, учитывая, что людей на планете становится больше, у нас все время увеличивается энергопотребление. Все, что связано с переходом на ВИЭ, очень эффективно с точки зрения снижения углеродного следа. Но это должно идти вместе с мерами по повышению энергоэффективности, например параллельно со снижением энергопотребления. Например, сейчас в мире очень быстро развиваются технологии искусственного интеллекта. А это провоцирует огромное энергопотребление. До этого была похожая история с майнингом криптовалют. Нужно еще оценить влияние ИИ на глобальное потепление, есть некоторые оценки, что углеродный след от выросших мощностей равен углеродному следу нескольких стран.
— Учитывая сегодняшние реалии, есть ли шанс, что цели Парижского соглашения по климату будут достигнуты?
— На мой взгляд, шанса такого нет. Вообще никакого. Ни 1,5 °С, ни 2 °С повышения температуры мы, конечно, не удержим. Но хорошо, что все же страны понимают, что надо пытаться удержать увеличение температуры. Надеюсь, что в пределах 2,5–3 °С потепление удержать удастся, но можем пойти и по более плохому сценарию.
— У изменения климата весьма противоречивые последствия, есть и положительные, и отрицательные стороны. А есть ли какой-то интегральный показатель, который говорит, что все-таки больше плюсов, а не минусов от изменения климата?
— Модели, которые пытаются учитывать все последствия, конечно, есть. Однако они делают это довольно схематично, не учитывая, в частности, все региональные специфические последствия. То есть эти модели довольно грубые. Например, они не учитывают воздействия таяния вечной мерзлоты. Но даже эти модели показывают, что из-за изменения климата человечество в целом будет терять часть своего ВВП, хотя отдельные страны и могут оказаться в выигрыше.
— Если выделять самое негативное последствие изменения климата, то что бы вы назвали? И какие страны наиболее уязвимы с точки зрения климатических изменений?
— Конечно, это рост уровня океана. Если у нас потепление будет на 4 °С к концу XXI века, то есть мы вообще забудем про экологическую повестку, то уровень океана вырастет на метр дополнительно. А если человечество продолжит бороться с изменением климата, то уровень океана вырастет только на полметра. Но эти полметра критически важны для многих стран.
Самые уязвимые — это самые бедные, развивающиеся страны. Это Африка, Юго-Восточная Азия, островные государства. И они достаточно громко пытаются говорить об этих негативных последствиях, потому что у них нет других рычагов влияния. У них нет финансов, чтобы адаптироваться к изменениям.
— Как вы оцениваете адаптацию в России?
— В целом в мире адаптация, как и митигация, очень сильно недофинансирована. Не хватает компетенций. Для России все эти проблемы также актуальны. Однако у нас реализуется национальный план адаптации к изменению климата, сейчас идет уже его второй этап. Свои планы адаптации большинство российских регионов также разработали. Конечно, пока мы лишь в начале пути, ряд планов слишком поверхностный, где-то много неадаптационных мероприятий, где-то мероприятия совсем не «бьются» с выделенными ключевыми рисками и т. д. Это как ребенок, который учится ходить. Но тем не менее даже это уже хорошо.
— Какие примеры успешной адаптации можно назвать?
— Например, то, как Европа адаптировалась к волнам жары. В 2003 году в Европе была очень мощная волна жары, погибло более 50 тыс. человек, в частности, много смертей было среди пожилых людей. С тех пор в европейских городах многое было сделано, чтобы такие процессы проходили с меньшими последствиями. В 2021–2022 годах волны жары в Европе были сильнее, но таких последствий уже не было. Число погибших исчислялось сотнями, а не десятками тысяч, как раньше. Достигли этого в Европе как развитием системы информирования граждан, так и увеличением площади зеленых насаждений. Были изменены графики приема у врачей, расписание в домах престарелых. В целом была проделана огромная работа по адаптации.
Многие правительства пытаются адаптировать свои страны к изменениям климата. Но есть государства, у которых до сих пор нет плана адаптации. К сожалению, борьба с изменением климата не в числе основных приоритетов у ряда развивающихся стран. Банально у них нет на это денег.
— Сейчас очень модно осознанное потребление. Насколько это поможет предотвратить изменение климата, учитывая, что электростанции продолжают работать на угле? Есть ли в этом смысл?
— Смысл есть, если тренд на осознанное потребление будет приводить к тому, что мы не будем каждый год покупать себе новый телефон или новую машину. Это будет снижать общее энергопотребление. Например, в Китае новые станции, которые вводятся в эксплуатацию, уже не работают на угле, а используют ВИЭ. И если мы будем уходить от общества безудержного потребления, навязанного рекламой, это поможет бороться с изменением климата. Невозможно, чтобы у нас был экспоненциальный рост потребления при конечных ресурсах планеты. Очевидно, что есть некий предел. «Пределы роста» — этот доклад, которому уже более 50 лет, по-прежнему остается актуальным.
— Не так давно много шума наделало письмо, в котором более 40 климатологов обратились к Совету министров Северных стран в связи с возможным изменением течения в Атлантическом океане. По мнению ученых, происходят «необратимые и катастрофические последствия», прежде всего для стран Северной Европы. На ваш взгляд, насколько это существенный риск?
— Действительно, замедление циркуляции в Атлантике происходит, так называемое холодное пятно будет продолжать формироваться. Но это слишком алармистское письмо, точнее даже не само письмо, а то, как его представили в СМИ. Ситуации с полной остановкой этой циркуляции, того, что было в фильме «Послезавтра» (в фильме говорится о том, что Земля уверенно движется навстречу глобальной экологической катастрофе. — Примеч. ред.), не произойдет.
— Кажется, что сейчас общество гораздо больше стало интересоваться погодой и изменением климата. Может, это дает шанс, что какие-то конкретные шаги по предотвращению изменения климата будут приняты?
— Это на самом деле сложный вопрос. Информации вокруг просто стало много, причем из разных источников. Но большой вопрос, стало ли действительно больше информации о погоде в общем объеме или так только кажется. Но, наверное, люди чаще начинают связывать погодные явления с климатом. Это приводит в том числе и к негативным последствиям. Я вижу иногда, что просто сваливают на изменение климата все ошибки, допущенные при проектировании. Нельзя, например, дома строить на пойме рек, а потом говорить, что затопило их только из-за изменений климата. Зная о процессах изменения климата, нужно, наоборот, еще больше внимания уделять проектированию при строительстве и учитывать различные природные факторы, в том числе их ожидаемые изменения. Нам всем нужно проявлять больше осознанности по отношению к проблеме изменения климата.
