(продолжение, начало)
Следующая картинка – гораздо более южный район, район города Сургут, где мощность мерзлоты гораздо меньше, это уже 10-20 м, и здесь мерзлота может разрушиться в течение десятилетий.
Распределение температуры пород по глубине на 1 сентября от 2000 до 2296 г. (Район г. Сургут)
Это динамика изменения глубины мерзлых грунтов для района Воркуты. Синяя кривая – это насколько грунт промерзает. Сейчас он промерзает примерно на 1 метр. Когда мерзлота будет оттаивать, он будет промерзать немного больше. А красная – это верхняя граница мерзлых грунтов. Т.е. через несколько десятилетий под сезонно замерзающим слоем образуется довольно значительный
, сначала глубиной в несколько метров, а потом – многометровый слой жидкой грязи, которая никогда не будет замерзать, и это серьезная проблема для всей инфраструктуры, расположенной в этой области.
Изменение глубины многолетнего оттаивания (красная линия) и сезонного промерзания пород (синяя линия) для района г. Воркута
Те же самые проблемы для г. Надым. На следующей картинке – что будет происходить для района г. Сургут, где, как я уже сказал, мощность многолетнемерзлых пород гораздо меньше. Тем не менее, для того чтобы 12-метровая толща ископаемого льда разрушилась, понадобится, по крайней мере, 170 лет, начиная с нынешнего времени, в условиях достаточно интенсивного круглогодичного потепления.
Изменение глубины многолетнего оттаивания (красная линия) и сезонного промерзания пород (синяя линия) для района г. Надым
Изменение глубины многолетнего оттаивания (красная линия) и сезонного промерзания пород (синяя линия) для района г. Сургут
Этот слайд – уже строительная механика. В нашей стране существуют правила, как нужно строить на многолетнемерзлых грунтах, но они, к сожалению, сплошь и рядом нарушаются. И те из вас, кто был в Анадыре, в Тикси, на Диксоне, наверное, с удивлением обнаружили, что там стоят такие же “хрущевки”, как в Москве или в Архангельске, или в Волгограде, т.е. они совершенно ничем не защищены от мощного процесса деградации вечной мерзлоты. В течение нескольких десятилетий несущая способность этих грунтов снизится почти в два раза. Максимальный же коэффициент запаса, используемый для строительства в этих областях, – 55%. Это значит, что
все, что там стоит (абсолютно все!), упадет самое позднее – после 2050 г. Времени не так много, но, на мой взгляд, достаточно для того, чтобы об этом думать и что-то делать.
Снижение несущей способности вечномерзлого основания столбчатого фундамента сооружений, построенных по традиционному принципу в районе г. Воркута и г. Надым
|
|
Хочу сказать, что это не такая страшная проблема. Во-первых, нам об этом известно, во-вторых, известна скорость этого разрушения, наконец, известно, как нужно строить. Я не уверен, что кто-то из присутствующих, кроме меня, бывал в заполярной Норвегии или Гренландии. Это страны, где ничего другого, кроме деградирующей вечной мерзлоты, нет. И уверяю вас, в этих местах я за все время пребывания там не видел ни одной ямы на дороге, ни одного покосившегося или ободранного дома. Кроме того, тот из вас, кто был на Аляске и видел трансаляскинский нефтепровод, тоже знает, что он построен по специальной строительной технике, которая примерно в два раза дороже обычной, но стоимость нефти, перекачиваемой по трансаляскинскому нефтепроводу, несоизмерима с удорожанием подобного строительства. Таким образом, нужно просто осознать факт происходящего и принимать адекватные меры – и все у нас будет хорошо.
На этой таблице тоже тревожные данные - число аварийных зданий в городах севера России. Это единственная картинка, в которой представлены не мои данные. Это данные обследования Московского инженерно-строительного института, здесь представлены города Якутск, Норильск, Тикси и до Воркуты. В Якутске (это самое холодное место) аварийных зданий – 9%. В Воркуте (это самое теплое из перечисленных мест) 80% зданий уже сейчас находятся в аварийном состоянии. Таков масштаб проблемы, и это серьезное напоминание о том, что какие-то серьезные крупномасштабные акции должны приниматься безотлагательно, потому что, еще раз повторяю, все это рухнет, и очень скоро. Не завтра, к счастью, я надеюсь, тьфу-тьфу-тьфу.
Число
аварийных зданий в городах севера России
|
|
Вопрос из зала: Как-нибудь связаны климат и аварийность?
Клименко: Впрямую. Потому что, если вы посмотрите названия городов, то чем холоднее местность, тем меньше количество аварийных зданий, и это совершенно понятно.
И, наконец, самая последняя картинка. Это выводы. Во-первых, дальнейшее повышение температуры принципиально неизбежно. В России оно выражено гораздо сильнее, чем в среднем по земному шару, примерно в 2,5 раза. Я об этом не говорил, но если глобус теплеет на 1°С, то Россия в среднем теплеет на 2,5°С, Алтай – на 3,5°С, Москва – на 1,5°С. Сокращение потребности в энергии в результате потепления климата составит в масштабе страны миллиарды тонн, о которых я говорил. И, наконец, потепление приведет к значительной деградации или к исчезновению вечной мерзлоты в южной зоне ее залегания, и на этой территории должна быть полностью заменена инфраструктура, возведенная по традиционным принципам.
Выводы |
|
1 |
Дальнейшее повышение температуры принципиально неизбежно. Оно достигнет в среднем по земному шару ~1,0°C к 2050 г. и ~1,5°C к 2100 г., а для России ~2,5°C и 4,0°C соответственно. |
2 |
Сокращение потребности в энергии в результате потепления климата составит в масштабе страны около 3 млрд. т у.т. к 2050 и около 9 млрд. т у.т. к 2100, что приближается к общей величине разведанных извлекаемых запасов нефти в России. |
3 |
Потепление приведет к значительной деградации или исчезновению вечной мерзлоты на территории более 4 млн. км2. На этой территории должна быть полностью заменена инфраструктура, возведенная по традиционным принципам. |
Поскольку не только глобальное потепление, а любое изменение климата влечет за собой колоссальные изменения и в природе, и в обществе, то я не мог коснуться абсолютно всех последствий. В частности такого, которое в последнее время тоже уже начало обсуждаться в печати, что примерно через 50-60 лет Северный Ледовитый океан в летнее время года станет доступным для сквозного мореплавания между Северной Америкой и Россией. Опять-таки это известно, от этого никуда не деться и к этому нужно готовиться. Сколько раз я выступал на эту тему, сколько раз призывал к этому, и каждый раз мои призывы уходили в никуда. Но, как ни странно, где-то их слышат. Мне случалось выступать не только в России. Не буду приписывать себе эту заслугу, но, тем не менее. В Канаде есть провинция Манитоба, север которой – это берег Гудзонова залива, который замерзает на 9 месяцев в году. На его берегу стоит городок Черчилл с населением в 15 тыс. человек, это бывшая фактория Британской компании Гудзонова залива. Представьте себе, в течение последних 20 лет правительство провинции Манитоба вложило в строительство нового глубоководного морского порта в городе Черчилл несколько сот миллионов долларов, потому что они надеются на то, что через 40-50 лет Черчилл станет морскими воротами не только Канады, а всей Северной Америки. Потому что если изменить маршрут грузоперевозок и направить транспортные потоки в Гудзонов залив, который сейчас почти круглый год покрыт льдом, то это почти двукратное сокращение протяженности морских маршрутов, соединяющих Европу с Северной Америкой. Это хороший пример реакции на то, что обязательно будет происходить, и хороший пример доверия к усилиям людей, которые занимаются подобными предсказаниями. Большое спасибо за внимание, на этом я закончу.
Лейбин: Я бы попросил в начале разговора хотя бы отчасти коснуться оснований предсказаний, хотя мы об этом уже говорили на предыдущей лекции, в общих чертах обсудить факторы коротких колебаний и вековых трендов. И, может быть, указать, на что нам, непрофессионалам, можно опереться, когда мы выбираем между тройственным прогнозом, например, вашим, и каким-то другим. И замечание по тройственному прогнозу IPCC – самое сильное потепление обладает какой-то вероятностью? И если обладает, то, что за этим последует?
Клименко: На мой взгляд, вероятность катастрофических прогнозов практически нулевая. Мне кажется, катастрофические прогнозы строятся некомпетентными людьми, причем степень их невежественности поражает. Для того, чтобы земной шар нагрелся на 5°С, необходимо, чтобы пресловутая концентрация СО
2 в атмосфере возросла примерно в 4 раза, т.е. в конце XVIII в., когда случилась индустриальная революция, концентрация СО2 составляла 280 частей на миллион, т.е. 0,028%. Сейчас она составляет 380 частей на миллион. Если она повысится до 1000-1200, т.е. утроится от современного уровня, тогда, конечно, возможно очень существенное повышение температуры. Но неоткуда взяться такому колоссальному количеству углерода в атмосфере. Я знаю многих людей, работающих в организации IРCC, достаточно хорошо знаком с ними, это похоже на очень старую интермедию Аркадия Райкина, когда он делал костюм: кто-то пришивает пуговицы, кто-то рукава. В итоге получается черт знает что. Для того, чтобы в атмосфере оказалось такое количество углерода, нужно сжечь определенное количество топлива. Надо задаться простым вопросом: есть ли такое количество топлива в земной коре? Нет, такого количества не существует, т.е. ему просто неоткуда взяться. В столь сложной междисциплинарной области, какой является наука о глобальных изменениях, очень трудно быть одинаково компетентным во всех областях, и нужно не стесняться обращаться за консультацией к специалистам. К сожалению, так не всегда происходит, отсюда такие зубодробительные прогнозы. Если бы земной шар все-таки потеплел на 3-4°С, то это, несомненно, была бы глобальная катастрофа, которая может сравниться только со столкновением с крупным астероидом, здесь даже спорить не приходится. Важен даже не масштаб повышения температуры, а скорость ее повышения. Т.е. если скорость изменения температуры превышает 3-4°С в столетие, то биосфера земли не выдержит такого насилия, и она просто начнет умирать. Вот тогда могут реализоваться всевозможные ужастики типа затопления Санкт-Петербурга или Нью-Йорка, многометровое повышение уровня Мирового океана, опустынивание обширных областей, причем не только в Северной Африке, но и в других частях земного шара. Но, повторяю, к счастью, на мой взгляд, это не произойдет.Что касается факторов. По счастью, антропогенный фактор – только один из факторов, и, по сути, на 70% это энергетика, причем это энергетика не та, за которую отвечает господин Чубайс, а энергетика в широком смысле: тот, кто садится за руль автомобиля, тоже совершает некий энергетический акт, сжигает топливо. Все, что связано со сжиганием органического топлива, приводит к поступлению СО
2 в атмосферу, и если СО2 оттуда не выводится, а накапливается, то, естественно, происходит повышение концентрации углекислого газа в атмосфере и соответствующее повышение температуры на земной поверхности. Но, я повторяю, это только один фактор, по счастью, не самый важный.А другие факторы не зависят от воли человека. Естественно, колебания климата на Земле тесно связаны с солнечной активностью, с вулканическими извержениями, с изменениями параметров орбиты Земли, по которой Земля путешествует вокруг солнца, – это если говорить о масштабах времени, исчисляемых десятилетиями, столетиями и даже тысячелетиями. Если говорить о достаточно коротких и мощных межгодовых колебаниях, то примером может являться прошлая зима
<2005 -2006 г.г.>. Ее почему-то объявили холодной. На самом деле, она была почти нормальной, т.е. прошлогодняя зима была всего на 1,8°С холоднее многолетней нормы, сравните это с +7,5°С нынешней зимы. Естественно, такой колоссальный скачок более, чем на 9°С в течение одного года, никакими антропогенными факторами объяснить невозможно.Здесь вступают в действие совершенно другие факторы, и самым мощным на таком временном интервале, исчисляемом годами, являются циркуляционные процессы, которые происходят в атмосфере и в океане. Они совершенно разные в Австралии, в Южной Америке, в Центральной России. Для Европы и Центральной России таким важнейшим фактором является красивый, до сих пор малоизученный механизм под названием Северо-Атлантическое колебание. В двух словах, это явление обусловлено тем, что природа создала так, что над Азорскими островами чаще всего ясное небо и высокое давление, а над
Исландией пасмурно, идет дождь, и давление очень низкое. Такой рычаг давления обычно существует именно в таком виде. Этот рычаг находится в постоянном движении, но важно, что это качели, т.е. изменение давления над Исландией и над Азорами всегда или почти всегда происходит согласованно: если в одном месте оно повышается, то в другом обязательно падает, и наоборот. И в зависимости от наклона этого рычага изменяется интенсивность западных ветров, которые несут нам из Атлантики тепло и влагу. В прошлом году этот рычаг был наклонен в одну сторону, в этом – в другую, и именно это обстоятельство обуславливает крайнюю необычность нынешней зимы.Николай Андрианов
(компания “Шлюмберже”): Два вопроса. Первый – по историческим данным по температуре. Насколько я помню, был график изменения температуры с 1000 г. по сегодняшний день. Я бы хотел знать, какие данные вы использовали. Это срезы деревьев или вы смотрели, с какой скоростью откладывается лед в вечной мерзлоте…Клименко: Это демонстрация возможностей необычайно увлекательной науки под названием палеоклиматология. Я не являюсь ее изобретателем, но являюсь ее активным пропагандистом и пользователем. Палеоклиматология использует самые различные способы реконструкции климатов прошлого. В частности, если вы спрашиваете
, какие данные использовались для построения этого графика, то это самые разнообразные данные по изменению толщины колец деревьев, исторические данные, палинологические данные (это анализ ископаемой пыльцы, которая извлекается из кернов торфяных болот). Значительная часть комплекса этих данных – это наши данные, но, естественно, были привлечены и данные других исследователей. Все они были использованы для построения этих обобщающих зависимостей.Андрианов: Т.е. это признанный метод, в нем можно оценить точность результата?
Клименко: Разумеется.
Андрианов: Спасибо. И второй вопрос насчет прогноза. Очевидно, существуют очень сложные методы. Это же целая наука – климатология. Как оценить прогноз? Я могу посмотреть на сайте
www.gismeteo.ru...Клименко: Нет, там нет таких прогнозов и не может быть. Прогноз на одну ночь – да, на две недели – да, но он уже плохой…
Андрианов: Да, но вы же говорили про прогноз на целый год…
Клименко: Его нет на сайте Гисметео. Какова его точность – хороший вопрос. Его здесь уже задавали. Ответ на этот вопрос зависит, во-первых, от пространственно-временного масштаба, т.е. говорим ли мы о месяце, о сезоне или о годе, говорим ли мы о городе, об области или о регионе площадью несколько миллионов квадратных километров. Ответы будут самые разные. Для примера, если мы говорим о Центральной России, о прогнозе среднегодовой температуры, то это точность – примерно 1°С. Хорошо это или плохо? С моей точки зрения, это очень хорошо. Потому что среднегодовая температура в Москве в течение последних 120 лет изменялась от минимума в 1891 г. – 1,8°С до максимума в 1989 – 7,1°С, т.е. вы видите, что амплитуда составляет 5,3°С.
Андрианов: Грубо говоря, точность 20%?
Клименко: Да.
Лейбин: Возможно, тут есть непонимание, потому что путаются прогнозы погоды и климатический.
Клименко: Я расскажу, как решается эта проблема практически в 100% случаев. В качестве “прогноза” климата используется просто т. н. климатическая норма, то есть осредненные данные за предыдущие 30 лет. Сейчас используется норма за 1961-1990 гг. Сертифицированных же прогнозов не существует, и я не претендую на составление сертифицированного прогноза, потому что для этого мне нужно примерно 150 лет и несколько триллионов долларов, т.е. это столько, сколько
было затрачено на то, чтобы метеорологические службы во всем мире заработали настолько хорошо, чтобы они смогли составлять сертифицированные прогнозы. Им на это понадобилось 150 лет и много-много денег.Григорий Глазков: У меня три отдельных вопроса. Первый, по прогнозу изменения уровня Мирового океана в связи с происходящим потеплением. Вы по этому поводу не давали никаких графиков. Правильно ли я понимаю, что это очень незначительные колебания?
Клименко: Да, вы поняли меня совершенно правильно. Я считаю эту проблему надуманной. К сожалению, с наукой в последние 50 лет произошло самое страшное, что с ней вообще могло случиться. Она стала ангажированной. Появилась достаточно большая когорта ученых, которые приходят к таким выводам и их обосновывают, которые
кому-то выгодны. Допустим, кому выгодно эксплуатировать проблему глобального потепления? Ядерному лобби, потому что якобы атомные станции не дают никакого выброса СО2, и, таким образом, не влияют на климат. С другой стороны, угольные лобби (а уголь дает максимальный выброс СО2 из всех видов органического топлива) поддерживают исследования, которые утверждают прямо противоположное.Что касается колебания уровня Мирового океана, то это крайне спекулятивная тема. Подъем уровня Мирового океана в течение последних 200 лет оценивается в 16-18 см. Вы можете представить себе, как можно в масштабах планеты измерить изменение уровня океана на 16-18 см? Я не могу. И многие себе этого представить не могут. Опасным, конечно, является повышение уровня Мирового океана, скажем, на 1 м, но, уверяю вас, это то, с чем человечество постоянно сталкивается на протяжении своего существования. Но не по причине изменения климата, а по причине тектонических движений в земной коре. Скорость и масштаб тектонических движений на порядки выше того, что может быть обусловлено глобальным потеплением. Это хорошо известно, существует даже такая наука – подводная археология. Известно, например, что остатки многих городов, захоронений лежат на многометровой глубине. Это не потому что поднялся уровень океана, а потому что опустилась суша. Она действительно заметно перемещалась в масштабах времени существования человеческой цивилизации. Т.е. за последние 5 тыс. лет отдельные участки суши поднимались или опускались до 500 м, т.е. это совершенно несравнимые величины с тем, что приписывается последствиям глобального потепления. Это один аспект.
А второй аспект – откуда возьмется такое чудовищное количество воды. Оно раньше бралось и может взяться только из двух источников. Это Гренландский и Антарктический ледовые щиты. В меру того, что мне известно, я полагаю, что эти щиты гораздо устойчивее, чем это принято считать. Прогнозы катастрофического разрушения этих щитов – это опять-таки либо научная некомпетентность, либо та самая ангажированная наука, о которой я говорил.
Глазков: Второй вопрос – это прогнозирование различных стихийных бедствий (если вы об этом знаете): тайфунов, ураганов, цунами и т.д., которые, в принципе, могут иметь отношение к быстрым катастрофическим климатическим изменениям, о которых вы уже говорили. Вам известна какая-то статистика динамики стихийных бедствий такого рода за многолетний ряд наблюдений? Что-то меняется в этом смысле или нет?
Клименко: Такая статистика мне известна, но в самых общих чертах. В первую очередь потому, что вы говорите не о климатических, а об опасных погодных явлениях. Погода и климат – это совершенно разные вещи, разные области знания, и тем, и другим должны заниматься специалисты.
Глазков: Но они граничат друг с другом.
Клименко: Самое интересное, что между ними существует связь. Но ни одна самая хорошая метеорологическая служба в мире не способна прогнозировать погоду больше, чем на семь дней вперед. Что-то она может, допустим, говорить о предстоящем месяце или сезоне. Если мы говорим о климате, то, строго говоря, климат – это погода, осредненная за 30 лет, по крайней мере, за 10 лет. А между 10 годами и годом – ничейная земля, о которой я вам сказал. Для нее не существует ни удовлетворительного научного инструментария, ни развитых моделей и развитых методов прогнозов, которые были бы в состоянии удовлетворить общественность.
Глазков: Хорошо, я иначе спрошу. Годовой прогноз – это прогноз погоды. Я вас правильно понимаю? И он долгосрочный. Например, если взять эту зиму. И это прогноз просто средней температуры, несколько градусов. Для понимающего человека это большая величина – 5°С, а так, в принципе, 5°С выглядят на обывательский взгляд безобидно. Но одновременно совсем не безобидно выглядят наводнения в Европе… Они ведь связаны с тем, какая зима?
Клименко: Я понял. Вы все-таки подталкиваете меня к ответу на вопрос, связаны ли эти явления. Когда я читаю или слышу слово “небывалый”, вздрагиваю. Потому что в 95% случаев это просто некомпетентность пишущего. Я вам сказал, что этой зимой мы с вами действительно столкнулись с небывалым явлением. Таких зим в Центральной России не было 4 тыс. лет. Но это не означает, что их не было никогда. 6 тыс. лет назад зимы были еще теплее, чем нынешняя. Связана ли интенсивность появления тайфунов и ураганов с глобальным потеплением? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Во-первых, слишком коротки ряды наблюдений. Ряд наблюдений в 30 лет для климатологии – это почти ничего. Для того чтобы делать серьезные выводы, нужны многолетние ряды наблюдений. Как будто (я подчеркиваю это слово) эти явления должны быть связаны. Потому что известно, что тропические ураганы возникают, когда температура поверхности воды достигает 27°С. Казалось бы, при глобальном потеплении площадь акватории, в которой возможно такое повышение температуры, увеличивается, но это не так. Я вам уже показывал картинки, демонстрирующие, что поверхность земного шара совершенно по-разному реагирует на потепление, и не факт, что количество тайфунов и ураганов увеличилось. То же самое можно говорить о наводнениях. К числу экстремальных природных явлений, кроме того, что вы назвали, относят, допустим, необычайно холодные зимы. Вот их количество в России за последние 50 лет уменьшилось, вернее, их не стало совсем. Об этом можно говорить точно. Увеличилось ли в России количество засух? Не увеличилось. Увеличилось ли количество интенсивных тропических ураганов? Если увеличилось, то незначительно. В науке принято говорить о статистически достоверных и недостоверных результатах. Со статической точки зрения достоверно это утверждать нельзя.
Глазков: Спасибо. И последний вопрос по поводу течений в Мировом океане. Время от времени появляется информация о том, что прогнозируются какие-то изменения с Гольфстримом. Вы можете это как-то прокомментировать?
Клименко: Могу двумя словами - чушь полная. Прогнозируется то, что интенсивность Гольфстрима уменьшится до такой степени, что Северная Атлантика покроется льдом, и, соответственно, Нью-Йорк, Лондон, Париж приобретут климат, близкий к сибирскому. Этого не может быть, потому что этого не может быть никогда. К таким выводам могут приходить только люди, плохо знакомые с историей климата. Я сказал уже, что существует наука палеоклиматология, которая в последние 50 лет добилась выдающихся успехов. Нам хорошо известно, как менялся климат в течение последних нескольких сотен тысяч лет. Я утверждаю, что никогда за это время не происходило того, что предрекают эти мрачные сценарии. А произойти может только то, что на земле уже происходило. Потому что климат, с одной стороны, поражает своей изменчивостью, с другой стороны – невероятной стабильностью. За 5 млрд лет существования Земли как планеты Земля выдержала совершенно невероятные испытания. Достаточно сказать, что за это время произошло не менее 200 массивных астероидных атак, когда Земля сталкивалась с астероидом диаметром более 10 км. Изменялась в несколько десятков раз концентрация СО
2, изменялась светимость солнца, вулканическая активность. И представьте себе, что при этом температура в среднем по земному шару всегда находилась в пределах ±10°С от современного значения, – это совершенно поразительно. И это значит, что в истории климата Земли мы можем найти абсолютно любые аналоги будущих событий. Но, естественно, нужно корректно сравнивать, чтобы соотношение земли и суши было похожим, чтобы рельеф был похожим. История геологического периода под названием плейстоцен, т.е. последние 2 млн лет, предоставляет возможность для таких сравнений. Я утверждаю, что никогда ничего подобного не происходило и не произойдет.Николай Филипьев
(доцент, Ин-т стали и сплавов): И объем, и качество проведенной работы по сбору статистики производят огромное впечатление. И модели, которые вы представляете, – это модели статистического типа, т.е. “набранная статистика говорит о том, что …”. Это все очень убедительно, но, тем не менее, вы высказываете негативное отношение к сторонникам катастрофических моделей. Причина? Вы называете парниковый эффект, справедливо критикуете: лесные пожары дают гораздо больше углекислоты, чем антропогенные выбросы автомобилей и остального. Мне как физику ближе подход причина – следствие: нечто происходит, и вследствие этого что-то меняется. Здесь статистическая модель не всегда удобна для такого представления. Например, среди сторонников катастроф наиболее убедительной представляется теория, связанная с периодическим накоплением и разрушением полярных шапок, релаксация полярных шапок, которая оценивается приблизительно с периодом около 20 тыс. лет. Для тех, кто, может быть, не знает, скажу об этом пару слов. Снег, когда падает, летом тает, а снег, который падает на полярные шапки, растаять не может. Сколько времени может накапливаться полярная шапка? До какой высоты? 2 км, 5 км, 10 км? Где эта полярная шапка должна релаксировать? Где-то она должна всплыть над водой и поплыть в сторону. Механизмы могут быть разными, скажем, под полярной шапкой прогибается земная кора, возникает океаническое течение, шапку смывает, она уводится в сторону и т.д.Клименко: Простите меня, но вы сейчас просто фантазируете. Это не вполне соответствует действительности, поэтому я вас попрошу задать свой вопрос.
Филипьев: Во-первых, как вы относитесь к этой модели о релаксации полярных шапок? Известно ли вам что-нибудь? Вы негативно отзываетесь, было бы интересно услышать компетентное обоснование этих слов. И второе, рассматривали ли вы эти катастрофические модели с точки зрения причина-следствие?
Клименко: Я заранее прошу вашего извинения. Нас нечто объединяет. А именно то, что я тоже физик, теплофизик по образованию. И должен вам сказать, что механизм причинно-следственной связи для такой сложной системы, как климатическая, - это (еще раз прошу вашего извинения) ущербный подход. Здесь непонятно, что является причиной и что является следствием. Более того, временами то и другое меняются местами. Например, сейчас не очень
хорошо понятно, температура ли зависит от концентрации CO2 в воздухе или это концентрация CO2 зависит от температуры. Самое интересное, что оба ответа правильны, и оба процесса имели место в прошлом. Поскольку мы с вами физики, я могу говорить на, по крайней мере, нам понятном языке. Сложнее этой системы ничего не бывает и быть не может, потому что это нестационарная трехфазная и трехмерная система, в которой совершенно не описано поведение границ раздела фаз. Т.е. задачу можно сформулировать с точностью до того, что вы можете выписать уравнения, но решить вы их все равно не сможете, потому что вы не можете поставить корректно граничные условия. Это вынуждает некоторых людей искать другие способы решения этой задачи. Я не говорил, что мои модели статистические, здесь есть элементы и физического, и математического моделирования. Не скажу, что это модель изощренная, но там выписываются некоторые дифференциальные уравнения в частных производных, которые нужно решать.Вы сказали о “модели релаксации ледовых шапок” - я впервые от вас услышал этот термин. Мне такой термин неизвестен. Более широко известна теория глобальных оледенений. Это совершенно восхитительная область человеческого знания, которая более, чем в течение 100 лет, приковывала взоры многих видных ученых во всем мире. Для исследования процессов в масштабе лет, десятков и сотен лет (то, чем я занимаюсь) эта теория не нужна, потому что она работает на гораздо более продолжительных промежутках времени, исчисляемых многими тысячелетиями и даже сотнями тысяч лет. Конечно, мне достаточно хорошо известны основные положения этой теории, и в какой-то степени я ими пользуюсь.
Елена Гусева: Если можно, два вопроса. Есть ли корреляция климатических изменений с количеством населения на планете?
Клименко: В общем, скоррелировать можно что угодно с чем угодно. Но если вы просто попытаетесь скоррелировать одно с другим, то у вас получится довольно высокая корреляция. Но это ничего не значит, потому что население земли в течение последних 2-3 тысячелетий растет почти непрерывно, а температура земной поверхности за это время испытывала очень значительные отклонения не только в положительную, но и в отрицательную сторону. Это показывает, что прямой корреляции нет. Косвенная, конечно, есть, потому что чем больше население земли, тем больше энергопотребление, тем больше выброс CO
2 в атмосферу. В этом смысле корреляция существует. Но это корреляция не с населением. Если представить себе, что человечество станет пользоваться исключительно альтернативными источниками энергии, то и эта корреляция исчезнет.Гусева: Если речь идет о снижении потребления энергии для отопления, то сократятся выбросы в атмосферу и парниковый эффект. Получается, что потепление прекратится, и опять начнется похолодание?
Клименко: Нет, я говорил, что сокращение эмиссии CO
2 , ожидаемое для России (а Россия – самая холодная страна в мире), – это 15%, т.е. может произойти не многократное уменьшение, а для России — всего на 15%. Для Италии, например, ничего подобного не произойдет. Тем не менее, вы задали чрезвычайно важный вопрос о тенденциях в мировом энергопотреблении. Здесь есть две новости: одна плохая, другая – хорошая. Начну с хорошей. Она заключается в том, что человечество, кажется, в последние 30 лет научилось правильно расходовать энергию. На это указывает тот факт, что уровень потребления энергии на душу населения в последние 30 лет в мире практически не растет. Растет только общий валовой уровень потребления за счет увеличения численности населения. Поэтому рост мирового энергопотребления происходит гораздо медленнее, чем предполагают катастрофические прогнозы. Насколько медленнее? Энергетики любят прогнозы настолько же, насколько плохо их делают. Поскольку я выпускник Московского энергетического института, то этой проблемой я интересуюсь очень давно, у меня дома скопилась любопытная коллекция энергетических прогнозов. Поражает их несоответствие действительности. Представьте себе, что должен был бы сделать нормальный человек, который делал прогноз на 25 лет и ошибся в 2 или в 3 раза. По идее, он должен был сменить работу. К сожалению, этого не происходит. Это могло бы произойти в XVII-XVIII вв., но сейчас этого не происходит.Вопрос из зала: У меня маленький вопрос. Может быть, это производная от влажности или от давления, но уровень инсоляции территории, т.е. количество солнечных дней… Мы наблюдали пасмурную зиму, 2,5 месяца отсутствия солнца…
Клименко: Если вы откроете климатический справочник и найдете город Москву, то количество пасмурных дней для ноября - 29, а для декабря – 28, что-то в этом духе. Т.е. катастрофического увеличения пасмурных дней не произошло, их как было почти 30 дней в месяц, так и осталось. Но первая половина января, теплая, была несколько более пасмурной, и это совершенно понятно. Потому что тепло берется от того, что к нам приходят циклоны, область низкого давления, которая сопровождается пасмурной погодой. Это правда. И естественно, если этот процесс будет развиваться дальше, то зимняя инсоляция, вероятно, будет испытывать тенденцию к снижению.
Вопрос из зала: Вы упомянули слово “дифференциальное уравнение”, и я встрепенулся, потому что я сам ими занимаюсь. Интересно, какие модели вы используете? Например, модель неглубокой воды – это модель из двух уравнений.
Клименко: Для чего? Для океана?
Вопрос из зала: Нет, это модель для прогноза климата. Т.е. вся атмосфера рассматривается…
Клименко: Вы мне потом расскажете поподробнее. Честно скажу, я в первый раз об этом слышу, что существует климатическая модель неглубокой воды. Это на каком-то курсе университета преподают?
Вопрос из зала: Это классическая модель, да. Там две переменные. Одна переменная – это высота атмосферы, а вторая переменная – это скорость. Получается гиперболическая система, там несложные свойства.
Клименко: Я понимаю. Я честно сознаюсь, что мне неизвестна такая модель. Я могу вам рассказать в двух словах, что представляет собой моя модель, но, боюсь, это будет не очень интересно.
Вопрос из зала: Ну, буквально в двух словах, чтобы понять, к какому классу она принадлежит.
Клименко: Существуют некие общие законы природы, в которые я верю. Это сохранение энергии, массы и импульса. Ничего умнее этого выдумать нельзя.
Вопрос из зала: Но вы же не решаете уравнения Навье-Стокса?
Клименко: Нет, конечно. Я не настолько сумасшедший, чтобы решать уравнения Навье-Стокса в глобальном масштабе по той простой причине, о которой я уже сказал. Вы можете их выписать, но вы никогда не выставите им корректные граничные условия. Это делается совершенно по-другому. На словах объяснять, какие уравнения и как они решаются, – очень трудно. Я
хотел бы воздержаться от этого.Сергей
(к.ф.-м.н., МФТИ): Вы так и не сказали суть вашей модели, назвав просто три уравнения, которые знает любой студент. Тем не менее, хотелось бы услышать, каким образом вы верифицировали эту модель, с помощью которой строите тренды на ближайшее будущее?Клименко: От того, что они известны каждому студенту, они не становятся менее правильными. А что касается верификации, то на картинке, которую я приводил, показано сравнение расчетов на модели с данными инструментальных наблюдений за последние 150 лет. Вообще, существуют стандартные методы верификации. Но все равно они производят плохое впечатление на публику. Например, работа с усеченным рядом. Чтобы аудитория поняла, о чем идет речь, мы делаем вид, что мы находимся не в
2007 г., а в 1950 г. И, обладая данными до 1950 г., пускаем модель вперед и смотрим, насколько хорошо она описывает события последних 50 лет. Самое хорошее – это то, что у меня есть прогнозы, опубликованные в научной печати в достаточно приличных журналах 15 и 20 лет назад, и совпадение этих прогнозов с действительностью не оставляют желать ничего лучшего, и это вселяет в меня определенный оптимизм.Сергей: Т.е. она хорошо предсказывает…
Клименко: Она блестяще предсказала изменения среднеглобальной температуры и температуры больших регионов в течение последних 15 лет. Насколько блестяще - я могу вам сказать. Но возьмитесь, пожалуйста, за стул, потому что, может быть, вам станет нехорошо. В какой бы аудитории я ни называл эти цифры, это всегда вызывает недоверие. Совпадение прогноза с измеренной величиной среднеглобальной температуры составляет 0,02-0,03°С.
Сергей: Но в этой модели не менялись никакие параметры, когда вы смещались назад в прошлое? Или что-то все-таки “подкручивали”?
Клименко: Нет. Я повторяю. Допустим, в 1992 г. была написана некая работа и опубликованы данные прогноза среднеглобальной температуры не сглаженные, а по годам, на 15 лет вперед. И я вам сказал, что в итоге получилось. Т.е. модель блестяще работает для глобуса, для полушария, и, естественно, с уменьшением пространственного масштаба она работает хуже. И, допустим, для больших регионов (большой – это примерно клеточка 5 х 5 градусов широты и долготы), я не берусь предсказывать межгодовую изменчивость, это было бы слишком наивно, но что
касается сглаженных значений (пяти- или десятилетних), то здесь согласие эксперимента с результатами расчета вполне способно удовлетворить любые практические запросы.Сергей: Если можно, последний вопрос по картинке. Как вы проводили аппроксимацию с зеленой линией?
Клименко: Зеленая линия – это не аппроксимация, это расчет сглаженных значений на модели.
Сергей: Т.е. это ваша модель?
Клименко: Да. Выход этой модели, температурный сигнал, зависит от концентрации парниковых газов, от количества овец в Новой Зеландии, от солнечной и вулканической активности, от положения Юпитера и Сатурна, т.е. примерно от десятка параметров. И в результате получается температурный сигнал для центральной России.
Вопрос из зала: Вы уже ответили, но могли бы вы это все-таки назвать в терминах причина-следствие? Мы видим, что некоторая ступенька в конце столетия произошла – повышение. Если вы не готовы назвать причину (потому что причину и следствие различить трудно), назовите факторы: что произошло в результате чего, и в связи с чем произошло повышение температуры?
Клименко: Могу и с удовольствием назову. Эти результаты тоже публиковались много раз в разных журналах. Эти результаты в штыки воспринимаются климатологической общественностью, хотя я сам часть этой общественности. Я не учился климатологии в университете. А когда учат климатологии в университете, говорят, что изменения климата предсказывать нельзя. Поскольку я там не учился, я этого не знал и сейчас знать об этом не хочу, я пытаюсь это делать, и у меня, мне так кажется, это получается. Из 0,6°С потепления, произошедшего в течение ХХ в., 0,3-0,33°С – это результат изменения концентрации парниковых компонентов атмосферы, оставшиеся 0,25-0,3°С (т.е. почти половина) – это солнечная, вулканическая активность и изменения интенсивности явления Эль-Ниньо/Южное колебание (это крупномасштабное океаническое явление в обширной акватории Тихого океана).
Вопрос из зала: Второй вопрос у меня был похожий, но я его изменил. Я понимаю, что обсуждать уравнения – дело неблагодарное в этом месте. Но не могли бы пояснить. Вы упомянули общефизические принципы и анализ временных рядов. Ваша модель – это одно, другое или некая комбинация?
Клименко: Безусловно, комбинация, причем комбинация не только физико-математических и статистических методов. Как вы уже поняли, я влюблен в палеоклиматологию. Я не называю свои представления моделью, это слишком грубая схематизация. Я бы даже сказал, что она оскорбительна для климатической системы. Это система представлений, в которую входит, в том числе то, о чем
мы с вами уже говорили, и различные аспекты палеоклиматологии, о которых я сейчас говорю, и многое такое, что находится за пределами ортодоксальной науки (скажем так).Вопрос из зала: Второй вопрос я хотел задать аналогичный, но поскольку вы на него уже ответили, не могли бы вы аргументировать, почему вы считаете, что именно названные вами факторы вносят основной вклад в нынешние тенденции потепления климата?
Клименко: На этот вопрос ответить почти невозможно.
Вопрос из зала: Это парниковые газы?
Клименко
: В частности. Но это только один аспект. В пределах того полудесятка факторов, о которых я говорил, оказывается возможным с помощью модели описать поведение глобальной, полушарной и крупнорегиональной температуры в течение не только примерно 150-летнего периода инструментальных измерений, но и за несколько сот лет.Вопрос из зала: Я понял ваше соображение, что поскольку вы, учитывая эти факторы, смогли описать эти изменения, то это является определенным свидетельством, что модель правильная. Но поскольку система очень сложная и многопараметрическая, то определенным подбором параметров и выбором других факторов, возможно, вам тоже удастся это сделать.
Клименко: Я чувствую, вы в вашей жизни решали систему дифференциальных уравнений частных производных.
Вопрос из зала: Приходилось.
Клименко: Да, это можно достичь и за счет параметризации. Но, пожалуй, это было сделано не за счет параметризации. Что это за параметры, которыми можно, как вы думаете, манипулировать? В модели есть толщина деятельного слоя океана (150-200 м), средняя глубина Мирового океана (а это константа – 3792 м), относительная площадь даунвеллинга (если вы знаете, это такое явление в Северной Атлантике) и т.д. Там не очень большой выбор для насилия над моделью, там особенно не разбежишься.
Вопрос из зала: И все-таки, сколько в модели параметров?
Клименко: Так сказать трудно. Как вы догадываетесь, их достаточно много. Это не пять и не десять, это может быть 20 или 30. Потому что в климатической модели есть углеродный блок – это отдельная модель глобального углеродного баланса, в которой есть свои параметры. Откуда они берутся? Я уже сказал, что если в чем-то не разбираешься, то лучше обращаться за консультацией к специалистам. Океанский блок – это достижение океанологии. Биосферный блок – это достижение другой области знаний и т.д. Но я всегда пытался и пытаюсь пользоваться самыми свежими данными и консультациями необходимых специалистов в данной области.
Вопрос из зала: Извините, вопрос не научного характера, просто из спортивного интереса. Я слышал такую вещь, что при превышении определенной средней температуры Мирового океана морская вода потеряет способность к регенерации. Вы бы не могли назвать эту цифру, и насколько, по вашему мнению, такая ситуация реальна?
Клименко: Что вы имеете в виду под регенерацией?
Вопрос из зала: Ну, вот болото заболачивается, стоячая вода, потеря циркуляции кислорода и т.д.
Клименко: Можно я вам отвечу вопросом на вопрос? Где вы этого начитались? Я могу пуститься в некоторые рассуждения, но постараюсь это сделать максимально коротко. Я знаю людей, которые распространяют эту чушь и добились в этом выдающихся успехов. Как это может произойти в действительности. Теоретически это возможно. Что для этого необходимо? Как известно, в океане соленая вода, в Северной Атлантике она очень соленая, потому что туда вода поступает из Мексиканского залива. Она очень соленая, очень плотная, и поэтому когда она в Северной Атлантике охлаждается, затем тонет. Это элемент глобальной петли вертикальной циркуляции в океане. Бредовая идея заключается в том, что якобы Северная Атлантика может распресниться (если представить себе, что туда вылить миллион миллионов тонн пресной воды), то эта циркуляция захлебнется. Я повторяю, что я знаком с автором этих бредней, и я у него спросил, знает ли он, сколько воды в Гренландском ледовом щите. Он сказал честно: “Не знаю”. Я ему сказал: “Меньше, чем необходимо для того, чтобы эта циркуляция прекратилась”. Вот ответ на ваш вопрос.
Гусева: Какое счастье – я тоже могу вам задать дилетантский вопрос, потому что он тоже много раз звучал в СМИ. А поскольку я в этом не разбираюсь, я хотела понять, чушь это или не чушь – насчет смены полюсов и изменится ли климат. О смене полюсов периодически в СМИ звучит…я вообще не понимаю, что это такое.
Клименко: Я немного понимаю, но надеюсь, что вы не из издания “Аргументы и факты”, потому что я с содроганием уже в течение 10 недель читаю просто выдающийся бред, который превосходит даже то, что писал некий уфимский офтальмолог по поводу истории Ближнего Востока и лемуро-атлантов и т.д. В сегодняшних или вчерашних “Аргументах и фактах” я прочел уже восьмую серию некоего доктора философских наук (даже не помню его фамилию и не хочу помнить). Это фантастический бред по поводу того, что происходило с климатом Северного Ледовитого океана. Такое впечатление, что нет сотен и тысяч работ по арктической палеоклиматологии, которые сделаны действительно на выдающемся уровне и которые реконструировали величественную картину изменения климата в высоких широтах. И тут появляется какой-то человек, который пишет о том, что в последние 100 тыс. лет там были какие-то очаги цивилизации, что там поднималась суша, что там были тропические леса, и что это потому, что менялись полюса. Насчет полюсов есть специальная наука – геофизика. Слава богу, с географическими полюсами в течение последних нескольких миллионов лет ничего интересного не происходило. Более того, географический полюс и сейчас движется в пределах нескольких десятков метров. Известно, что сильно перемещаются магнитные полюса. Известно, что положение магнитных полюсов влияет на арктический климат. Не очень хорошо понятно, как они влияют, но мне представляется, что они не влияют на глобальный климат. Они влияют на климат Арктики, но не больше тех факторов, о которых я вам говорил. Т.е. я бы взялся утверждать, что вулканические колебания и изменения океанической циркуляции, изменения солености в Северной Атлантике – это гораздо более существенные факторы, чем движения геомагнитных полюсов.
Максим Потафеев: У меня короткий вопрос. Вы упомянули, что среди параметров, включаемых в модель, есть и неортодоксальные факторы. Как известно, сейчас происходит смена космического месяца. Насколько я пошел по вашей глубине выводки, речь идет об эпохе последних 2 тысячелетий, 46 лет – это космический месяц. Сейчас он меняется. На ваш взгляд, повлияет ли это обстоятельство на достоверность ваших прогнозов? Спасибо.
Клименко: То, что вы называете космическими месяцами, я называю космическими ритмами. Это хорошо известные астрономические циклы. Я бы сказал, что, вероятно, на климат Земли вообще, и отдельных регионов в частности, должно влиять, по крайней мере, положение тяжелых планет Солнечной системы. Я говорю “должно влиять”, но в метеорологических рядах это либо не выявляется, либо это статистически недостоверный вывод. Чтобы быть более понятным, скажу, что в рядах по Гонконгу есть цикл Сатурна, а в рядах по Москве – нет. В рядах по Нью-Йорку есть цикл Юпитера, а в рядах по Сенегалу нет цикла Юпитера. Скорее всего, это не влияние космических циклов, это результат случайного наложения различных ритмов, которые дают усиление или ослабление в различных областях спектра.
Григорий Глазков: У меня есть еще пара вопросов. Я не знаю, насколько вы этим занимаетесь, и если занимаетесь, то, может, это было предметом прошлой лекции, на которой я, к сожалению, не был. Один вопрос – про опустынивание Сахары и как это было связано с изменением климата. На этот счет есть разные теории, насколько была велика роль антропогенного фактора в этом и как это в свою очередь повлияло на
климат, – то, что произошло опустынивание Сахары. Это один вопрос. А второй вопрос – по поводу воздействия изменения содержания кислорода (не CO2 ) в атмосфере, и как это влияло на появление и распространение млекопитающих на Земле. Есть такая теория, что примерно 60 млн лет назад это произошло, опять же знаменитая проблема вымирания динозавров. Эта теория говорит о том, что господство динозавров было связано с пониженным содержанием кислорода, поскольку их система дыхания устроена аналогично птичьей. Я не знаю, насколько это вопросы по адресу…Клименко: Насчет динозавров я хотел бы воздержаться от пространного ответа, этих вымираний было, по крайней мере, 50. Почему-то самым известным стало вымирание, датируемое 67 млн. лет тому назад. Это весьма отдаленная эпоха. Я что-то об этом знаю, но не хотел бы высказывать свое мнение, потому что меня в основном интересует климат последнего миллиона лет, а это все-таки 70 млн., это разные вещи. Что касается опустынивания Сахары, то, если я правильно понял, вопрос сводится к тому, насколько здесь велик антропогенный фактор. Он очень невелик. Противоположная точка зрения — это концепция антропоцентризма, которая невероятно развилась, в особенности в “зеленых” кругах, и очень сильно преувеличена. Во всяком случае, исследования последних 10-15 лет убедительно показывают, что Сахара бывала гораздо суше, чем теперь, при полном отсутствии людей в ней. Также известно, что Сахара бывала гораздо более увлажненной, когда людей было уже достаточно много. Тупо отрицать влияние антропогенного фактора вообще глупо, тем более что и сейчас оно, по-видимому, нарастает. Тем не менее, мое твердое убеждение заключается в том, что оно и сейчас гораздо меньше природных факторов. Нынешнее опустынивание Сахары предопределено, т.е. оно детерминировано вполне определенными причинами астрономического свойства, если говорить коротко: изменением параметров орбиты Земли и изменением интенсивности прихода солнечной радиации в разные сезоны года в соответствующие широты от 20° до 35°.
Лейбин: На закуску я сам задам вопрос. Эта тема отчасти затрагивалась, но, может быть, ее нужно анонсировать на дальнейшие разговоры, по крайней мере, хотелось бы. О связи климатических изменений и различных исторических событий. Нет ли ничего в истории России, когда бы такие серьезные климатические изменения, сравнимые с теперешними или большие, приходились на какое-то важное историческое событие?
Клименко: Вы задали вопрос, ответ на который занял бы еще часа три. Если говорить коротко, то ваш покорный слуга написал достаточно большое количество работ о влиянии климата на историю мировой цивилизации. Поэтому отвечаю на ваш вопрос утвердительно. Да, безусловно, были самые разнообразные климатические события, которые влияли и на российскую, и на мировую историю. Можно говорить
о событиях достаточно кратковременных или о периодах похолодания, иссушения или увлажнения, продолжавшихся в течение десятков лет. В качестве примера могу назвать один, самый яркий. Возникновение государственности на территории Восточной Европы совершенно определенно связано с транспортным балтийско-черноморским коридором. Возникает вопрос, почему именно в конце IX в. вдруг понадобилось осваивать этот транспортный коридор? Что, раньше его не было? Был, конечно. Но в IX в. произошло довольно серьезное потепление, которое я демонстрировал на своих графиках, и оно сделало этот коридор более доступным в течение большей части года. Ведь путь “из варяг в греки” существовал и до IX в., но в обход Европы. А теперь, когда резко уменьшились периоды ледостава на реках Восточной Европы, оказалось возможным этот коридор эксплуатировать. И сразу, естественно, появились хозяева, которые захотели этот коридор оседлать. Кто ими был и что произошло потом – хорошо известно.
Источник: http://www.polit.ru/lectures/2007/02/15/klimenko.html
Материалы по теме
Только подписка гарантирует Вам оперативное получение информации о новинках данного раздела
Нужное: сиделка больному мытье окон
