Название: Концепции современного естествознания

Жанр: Культурология

Рейтинг:

Просмотров: 2464

10.3. природные катастрофы и климат

Изменение климата

Климат меняется на наших глазах. И подтверждают это природные катастрофы, все чаще обрушивающиеся на Землю. По расчетам климатологов, средняя температура планеты в конце XXI в. поднимется на три градуса. А выводы, сделанные при исследовании Гренландского ледяного щита, говорят о возможном повторении драматических колебаний в атмосфере – от жаркого климата пустыни до холодов великого оледенения.

Погода последнего времени, кажется, ни у кого не оставила сомнения в том, что климат нашей планеты меняется. Тревожные сообщения о небывалых наводнениях, разрушительных циклонах и тайфунах. По сравнению с 60-ми годами число бурь на планете увеличилось вчетверо, скорость ветра возросла, материальный ущерб, приносимый стихиями, по меньшей мере удесятерился.

Многие отмечают, что в последние несколько лет зимы стали теплее. Но только специалисты, на вооружении которых современные приборы и методы исследования, задолго до наших дней обнаружили признаки потепления атмосферы. Сто лет измерений массы глетчеров (ледников) в Альпах показали, что количество льда уменьшилось вдвое. За эти же сто лет уровень Мировогоокеана поднялся на 20 см. За последние годы темп пополнения океана увеличился, уровень его растет – на 3 см за десятилетие.

Мировой океан, преимущественно в тропических широтах, за последние 50 лет нагрелся в верхних слоях на 0,5 градуса. Например, течение Эль-Ниньо в восточной части Тихого океана стало теплее, а поскольку размеры этого течения огромны, оно оказывает влияние на весь климат планеты. От его нагрева падают урожаи в Австралии, возникают наводнения в Калифорнии и страдает от горячих муссонов Юго-Восточная Азия.

Ученые считают, что на 95\% потепление Земли вызвано деятельностью человека, а не природными процессами. Основные источники парникового эффекта – углекислота и метан – выделяются промышленностью, транспортом и сельским хозяйством. Один только автомобильный транспорт на 0,7°С повысил температуру нижних слоев атмосферы,

Гамбургские климатологи сравнили колебании температуры за последнюю тысячу лет (анализируя ледяные керны, получаемые при бурении Гренландского ледника на различной глубине) с теми изменениями, что происходят в последние годы. Увы! За десять веков такого процесса потепления, как ныне, не наблюдалось. Нынешнее потепление – единственное в своем роде. Правда, сегодня оно чуть меньше, чем предвещали расчеты на компьютерных моделях, но этому найдено объяснение: окислы серы, также выделяемые производством, уменьшают прозрачность атмосферы, на поверхность Земли падает меньше солнечных лучей.

Парадокс: борьба за чистую, без серы и грязи, атмосферу позволит углекислому газу полностью сыграть свою роль, и тогда станет еще теплее, т. е. оправдаются расчеты компьютера. Но здесь не все зависит от человека. В июне 1991 г. на Филиппинах проснулся вулкан, который выбросил в атмосферу многие миллионы тонн частиц серы. И вот результаты: в следующем году средняя температура атмосферы упала на 0,4°С, а в 1993 – на 0,2°С. Между тем 1990 г. был отмечен исключительно высокой температурой на Земле.

Ускоряющееся потепление обязывает климатологов вводить в компьютерные модели все новые данные. Уже два десятилетия они обновляют математические модели новыми цифрами, говорящими о взаимодействиях между атмосферой и океаном, между ледяными покровами планеты и тем, что происходит в промышленности и на транспорте. Однако эти дополнения не меняют главной картины – компьютеры подтверждают: рост температуры происходит и будет происходить, если мы не вмешаемся в процесс накопления углекислого газа в атмосфере. По расчетам, к концу следующего столетия температура поднимется по сравнению с нынешней примерно на 3°С.

Климатические условия в прошлом

На три градуса теплее было в последний раз на Земле более 100 000 лет назад. В Центральной Европе тогда было так же тепло, как теперь в Африке. Через дубовые леса на севере Европы пробирались стада слонов, в реках плескались бегемоты, на берегах отдыхали львы – все это документально доказывают кости этих животных, найденные палеонтологами, и рисунки в пещерах на юге Франции.

Любопытно, что те же три градуса, только со знаком минус, разделяют наше время и последний ледниковый период, освободивший Европу 10 000 лет назад. Тогда половину Европы покрывал ледовый панцирь, уровень океана был на 120 м ниже, чем теперь, животный мир – сродни теперешнему арктическому. В истории человека этот период отмечен распадом только что сложившихся крупных объединений людей – небольшие группы легче перемещались и успешнее охотились. Люди вынуждены были отступать к югу. Есть много признаков того, что поворот к холодному климату стал повивальной бабкой для Homo sapiens – заставил людей больше думать и работать.

Заглянем в прошлое еще глубже. Пять миллионов лет назад Гималаи выросли так, что изменили направление ветров. Почти высохло Средиземное море. В Северном полушарии стало холоднее, а почва получала мало влаги – дожди не были редкостью. В центре Африки ранее пышные леса поредели, зато саванна раскинулась во всю ширь. Добывать пищу стало труднее.

Когда 10 000 лет назад окончилось последнее оледенение, растаяли гигантские массы льда, уровень Мирового океана поднялся на сто с лишним метров. Человечество буквально захлебывалось – ведь большинство людей жило на берегах морей, занимаясь в основном рыболовством. Возможно, эта невиданная катастрофа нашла отражение в библейском сказании о потопе. Воспоминания о невиданном наводнении есть в преданиях и мифах многих народов. Уцелевшие в этой катастрофе были вознаграждены очень мягким и теплым климатом. Там, где сейчас лежат мертвые пески Сахары, в те времена росли маслины, кипарисы, лавр. Через Северную Африку текли полноводные реки. В Месопотамии и Египте закладывались первые древнейшие цивилизации, которым мы удивляемся и ныне.

Окончание ледникового периода ознаменовалось стабильностью климата – средняя температура на планете с тех пор не отклонялась больше чем на один градус. Но изменения даже в столь малых пределах сказались на судьбе человечества. По мнению многих научных авторитетов, минимальное охлаждение послужило причиной великого переселения народов, а позже – и нашествия монголов. С другой стороны, повышение температуры на полградуса позволило кельтам в Шотландии заниматься виноградарством, а викинги разводили скот на зеленых лугах Гренландии. «Средневековая весна» – от 800 до 1300г. – позволила европейцам возвести великолепные готические храмы: Нотр-Дам в Париже, соборы в Реймсе, в Солсбери и других городах.

Но вот новый поворот климата. В 1212г. погибло около 300 000 голландцев в результате внезапно разразившейся бури, которая вызвала наводнение. Снижение среднегодовой температуры только на один градус привело к тому, что Европа и многие районы других континентов погрузились на несколько веков в так называемое «малое оледенение» (оно закончилось в середине прошлого века). Лето в этот период было дождливым, зима холодная, во многих до тех пор плодородных местах не вызревали хлеба, растения болели – на ржи появились грибы-паразиты. Люди, потреблявшие  хлеб из такого зерна, заболевали вялостью мускулатуры. Начался страшный голод. Средняя продолжительность жизни сократилась на 10 лет. Многие селения вымирали, города опустели. Предполагается, что именно такие условия способствовали эпидемиям чумы, не  раз опустошавшей села и города. Европа потеряла примерно 25 млн жителей. И многие исследователи связывают эти жертвы с изменениями климата.

Долгосрочные прогнозы

Результаты исследований, полученные с использованием математических компьютерных моделей, не оставляют сомнения в том, что если выбросы в атмосферу сохранятся на прежнем уровне, первым пострадает от большой жары юг. Там станет еще суше, чем теперь. Повышение температуры на два градуса уменьшит и без того скупые осадки на 10\%. Пруды высохнут, почва растрескается, возникнут пустыни в Южной Испании, в части Греции, на Среднем Востоке, не говоря уже о захвате африканскими пустынями новых тысяч квадратных километров ныне еще живых мест. В южных штатах США будут господствовать условия, характерные сегодня для пустынь Аризоны и Невады.

На севере станет теплее и более влажно. Германия, например, приблизится по климатическим условиям к теперешней Италии. На месте вечной мерзлоты в Сибири смогут расти обширные поля пшеницы, а на островах Балтики и Северного моря – тропические растения.

Значит ли это, что для Севера наступят райские времена? Климатологи не столь оптимистичны. Потепление будет сопровождаться частыми дождями, что в сельском хозяйстве не всегда благо, 120-летняя погодная статистика позволяет заключить, что в Северном полушарии произошло изменение пропорций между дождями и снегом. Европейцы должны будут свыкнуться с зимними дождями и с засушливым летом. Жителям Севера придется встретиться с новыми для них инфекциями, до сих пор не покидавшими юга. Тропическая малярия, желтая лихорадка – эти болезни в последние годы расширили свои территории в Южной Америке, Азии и Африке. По подсчетам голландских ученых, в новых климатических условиях ежегодно до 80 млн жителей Севера могут стать жертвами опасных для жизни заболеваний, пришедших с Юга. По мнению американских медиков, столкновение населения северных широт с неизвестными ему болезнями – одна из серьезнейших проблем климатических перемен.

Вероятно, не останутся без изменения и отрасли промышленности, связанные с энергетикой. Уголь, газ, нефть должны потесниться, чтобы дать место таким источникам энергии, как солнечные лучи и ветер. Недаром советники Международного объединения инвесторов рекомендуют вкладывать средства не в традиционные энергетические и топливные отрасли, а в отрасли, связанные с солнечной и ветровой энергией. Вот аргументы, на которых строятся эти советы: в следующее двадцатилетие климатические перемены заставят индустриально развитые страны ввести высокие налоги на потребление энергии и поощрять энергосберегающие технологии. Возможно, государства введут ограничения на потребление энергии, особенно связанной со сжиганием топлива. Социальные последствия этих драматических перемен будущей жизни – это целая самостоятельная тема.

Кому парниковый эффект принесет пользу, а кому убытки, – на этот вопрос еще, пожалуй, никто не может ответить точно, хотя изменения климата – уже не научная гипотеза, не показания чувствительных лабораторных приборов, а явление, развертывающееся у всех на глазах. Западные специалисты отваживаются делать некоторые прогнозы. Северные государства – Россия и Канада – смогут увеличить производство пшеницы на 30\%, тогда как, например, в таких южных государствах, как Пакистан или Бразилия, на те же 30\% уменьшится урожай. Вернее сказать, что перемены климата ударят с одинаковой силой как по Югу, так и по Северу. Бури еще неведомой силы будут атаковать не только экватор, но и средние широты. Ученые прогнозируют шторм (циклон), которого еще не было на Земле: скорость ветра достигнет более 360 км/ч, и он, как кулак гиганта, будет способен сокрушить небоскребы Нью-Йорка или Токио. В считанные секунды такой шквал может уничтожить то, что создавалось поколениями людей, – ценности на сотни миллиардов долларов.

Особую настороженность климатологов вызывают тропические циклоны, образующиеся там, где температура океанской поверхности превышает 26 градусов. Раньше это были сравнительно небольшие поверхности, но при продолжающемся нагреве атмосферы области, порождающие циклоны, могут стать устрашающе большими. И тогда эти циклоны выйдут за пределы тропической зоны, станут появляться в океане у берегов Европы или в пределах Средиземного моря. Один такой циклон уже родился и достиг Ирландии, правда, в ослабленном виде.

Особенно часто посещают сейчас Европу зимние бури – континент не защищен горами вплоть до Урала. Раньше роль препятствия на пути сильных ветров с Атлантики играл антициклон, такой массивный, что он, как высокий хребет, рассекал ветры с океана и направлял на юг и на север. В последние годы этот антициклон из-за мягких зим стал слабым и не сдерживает ураганы с запада. Области низкого давления проникают в Центральную и Восточную Европу.

Могут стать ежегодными опустошительные наводнения такой же силы, какую они продемонстрировали весной 1997 г., затопив многие большие города Европы. Правда, некоторые специалисты одну из причин наводнений объясняют тем, что реки искусственно спрямлены и перегорожены плотинами и из-за этого потеряли привычные для них районы разливов. Есть и другая причина разгула водной стихии. Все чаще в Европе зимой идет дождь, а не снег. Многие возвышенности всю зиму остаются без снежных покровов. При потеплении снег тает не мгновенно, а постепенно, дождевая же вода скатывается в ложбины и русла без задержки.

Жители долин рек и морского прибрежья с развитием теплого климата неминуемо будут страдать от затоплений в любые времена года. Уже обсуждаются законы, запрещающие строительство в местах, подверженных стихийным катастрофам. Но такое законодательство годится для больших по площади стран. А что будет делать такая страна, как Бангладеш (с ее 115 млн жителей), расположенная в глубокой и протяженной долине реки Брахмапутры, сливающейся затем с Гангом (обе принадлежат к числу крупнейших рек планеты) ? К тому же вода будет не только поступать из верховьев реки, но и наступать со стороны моря.

Потепление климата поднимет уровень Мирового океана от полуметра до двух метров: за счет таяния ледников в горах, за счет уменьшения ледяной шапки Антарктиды, внесет свой вклад и температурное расширение воды. Наступающий океан в следующем столетии отнимет у суши по берегам примерно 5 млн кв. км – это половина площади Европы.

По подсчетам голландских ученых, защита от наступающего океана густонаселенных низменных берегов, приморских городов и портовых сооружений обойдется в целом миру без малого в 500 млрд долл. Оплатить столь большие расходы смогут, вероятно, лишь индустриальные страны, развивающимся странам они не по карману. Развитые страны могут выделить для защиты своих берегов 0,037\% совокупного национального дохода. Жителям же, например, Мальдивских островов, где самая высокая точка возвышается всего на 3 м над уровнем океана, придется расплачиваться более чем третью валового национального дохода. Жители вынуждены будут переселиться в более надежное место.

Равновесие климата

Новейшие изыскания палеоклиматологов говорят, что компьютерные модели рисуют нам неполную, размытую картину того, что ожидает человечество, когда парниковый эффект скажется в полной мере.

Не один год работала экспедиция на Гренландском ледяном щите. Теперь она завершена. Пробурено 3 км льда – последние слои льда отложились на каменную скалу 250 000 лет назад. Сейчас участники экспедиции анализируют данные, полученные из ледяных кернов. Много сведений дают мельчайшие воздушные пузырьки, включенные в лед. Соотношения двух изотопов кислорода в воздухе такого пузырька могут сказать, при какой температуре воздух был заключен в лед. Исследуя пузырьки воздуха, находящиеся в слоях льда, имеющего возраст 125 000 лет, климатологи сделали сенсационное открытие. Обнаружилась странная закономерность: средняя температура в течение десяти лет внезапно упала на 14°. Так продолжалось 70 лет, затем так же внезапно температура вернулась в прежнее состояние, и надолго. Но после этого опять так же резко наступили холода. Температура несколько раз прыгала таким образом то вниз то вверх. Выводы гренландской экспедиции, проводимой европейцами, вызвали у некоторых ученых сомнения. Американский исследователь в той же Гренландии на расстоянии 30 км от европейской скважины пробурил свою. Полученный им результат подтвердил факт необъяснимых прыжков температуры. Гренландия – это кухня европейской погоды. Следовательно, весь континент через десятилетия то погружался в северосибирскую обстановку, то разогревался до тропической жары.

Полученные данные заставили всерьез задуматься всех климатологов. Температура в теплый период превышала сегодняшнюю среднюю глобальную температуру всего на три градуса. В этом смысле тот период – своеобразный провозвестник ожидаемой нами температуры из-за «парникового» потепления Земли. Что если вызванное человеческой деятельностью потепление приведет к такому же нестабильному состоянию климата – скачкам от холодных периодов к очень теплым? Тогда европейцам придется в следующем столетии то приспосабливаться к жизни в пустыне, то замерзать, как мерзли неандертальцы во времена великого оледенения.

Такая перспектива, конечно, страшнее, чем все другие сценарии предполагаемого развития климата на Земле (правда, не все ученые разделяют эту точку зрения). Ко всеобщему потеплению растения приспособиться еще могут, как и вообще сельское хозяйство, но к резкому изменению высокой температуры на низкую – несомненно, нет. Исследователи предполагают, что драматические изменения климата могут быть вызваны изменениями атлантических течений. В Атлантике в районе Исландии – Гренландии вращается, можно сказать, «тепловой вал». Поверхностный поток, несущий в 20 раз больше воды, чем все реки Земли, – известный Гольфстрим, – в этом месте остывает окончательно, поворачивает вниз и течет на юг. Там вода, нагреваясь, всплывает вверх и снова течет на север, неся с собой огромное количество тепла.

По мнению ученых, океан чрезвычайно чувствителен к изменениям климата. Например, циркуляция Гольфстрима может остановиться, если на каком-либо участке его пути, предположим, остывшая вода Гольфстрима не сможет, как обычно, нырнуть на севере ко дну из-за того, что ее разбавит пресная вода растаявших ледников, и она потеряет соленость и станет легче, – а это может случиться при потеплении климата. Тогда «машина» для переноса тепла на север остановится. Европа по климату превратится в Аляску, и это будет продолжаться до тех пор, пока северный конец Гольфстрима не станет опять солонее.

Только в последние 10 000 лет не было помех в установившемся климате и он оказался стабильным. Но никто не знает причин этого! Поскольку мы не знаем, почему мы в таких исключительных стабильных условиях живем, мы не должны рисковать нарушить равновесие климата, дать ему толчок своими парниковыми газами.