Усилия по борьбе с потеплением не оправдали ожиданий: за 2024 год средняя температура на Земле поднялась более чем на 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным периодом. Этой отметки, которую ученые считают сигналом приближения наихудших последствий, ранее планировалось достичь лишь к 2050 году.
Напомним, в Парижском соглашении по климату 2015 года указаны два пороговых значения: превышение к середине века доиндустриального уровня температуры воздуха у земной поверхности на 1,5 и на 2 °С. Первое рассматривается как ориентир, к которому желательно стремиться; второе — как точка невозврата, которую не следует пересекать. Девять лет на разных политических и общественных площадках активно обсуждалось недопущение перехода этих границ, с переменным успехом реализовывались программы сокращения выбросов парниковых газов. Но процесс все же выходит из-под контроля (мы уже имеем +1,55 °С), и теперь ученые должны объяснить, есть ли возможность как-то на него влиять и будет ли глобальный рост среднегодовой температуры ускоряться и далее. Надежд на то, что нынешний «выход за флажки» лишь временный каприз природы, вызванный стечением обстоятельств — повышением выбросов СО2 из-за возрождения угольных генераций и явлением Эль-Ниньо, — немного.
«Факт достижения пороговой величины в отдельный год ни о чем пока не говорит, но то, что начиная с 2015-го теплые годы следуют непрерывно, тревожит. В комьюнити существует устойчивое мнение, что “плюс полтора градуса” как тенденция, а не кратковременный скачок, несомненно, будут превзойдены до середины столетия», — отмечает Александр Кислов, завкафедрой метеорологии и климатологии географического факультета МГУ.
Символически переход красных линий в глобальном потеплении иллюстрируют аномалии сегодняшней погоды: год назад в Центральной России температура воздуха в этот период была гораздо ниже, стояли сильные морозы. Несмотря на то что корреляции здесь не прямые, климатологи все же отмечают многоступенчатую связь: Атлантика и Тихий океан одновременно прогрелись, над ними усилился циклогенез с выносом тепла на запад. Еще более четкая зависимость прослеживается с калифорнийскими пожарами в США.
«Увлажнение на территории Калифорнии происходит исключительно зимой и связано с осадками во время циклонов, которые развиваются на полярном фронте (ПФ). При потеплении ПФ оказывается расположен севернее, циклоны выливают воду в Сиэтле и около, а Сан-Франциско и тем более Лос-Анджелес причитающихся им дождей не получают. Кстати, именно так метеорологический режим здесь устроен летом, когда ПФ лежит севернее Калифорнии», — поясняет Александр Кислов.
Приговор: плюс пять градусов
Чего следует ожидать, если в ближайшие годы на планете станет стабильно теплее на 1,5 °C по сравнению с периодом 1850–1900 годов, который принято считать доиндустриальным? Чтобы это представить, ученые собирают огромное количество данных и строят климатические модели, с помощью которых высчитывают объемы тепла, поступающего на Землю из космоса и обратно, исследуют различные физические процессы и взаимовлияния между ними. Самые сложные модели представляют собой дифференциальные уравнения, учитывающие сотни параметров атмосферы, океана, литосферы, криосферы и биосферы. Но даже при этом прогнозы все равно неточны, поскольку «исходники» их данных — атмосфера, океан, суша и лед — до сих пор недостаточно изучены.
Однако модели позволяют получить оценку, приближенную к реальности изменения климатической системы. И все они показывают дальнейший рост температуры при сохранении динамики текущих параметров климата, но величины 1,5 и 2 в них являются весьма условными. «Как в момент обсуждения положений Парижского соглашения, так и позже многие специалисты указывали на отсутствие научного обоснования того, что именно два градуса являются точкой невозврата; при этом они признавали необходимость указать какое-то значение, поскольку только в этом случае документ обретал конкретику. Так что двухградусный порог играет роль скорее ориентира, нежели приговора», — комментирует Игорь Школьник, заведующий отделом динамической метеорологии и климатологии Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова.
В ближайшие годы, вероятно, с новой силой разгорятся дискуссии по поводу реперных точек глобального потепления, в результате которых прежняя цель по сдерживанию роста температуры на 1,5 °С будет заменена на более реалистичную. Не исключено даже, что и +2 °С перестанет рассматриваться в качестве последней черты.
Земля переживала и более теплые периоды (около 6000 лет назад), и катастрофы в окружающей среде они не вызвали. Более обоснованной с научной точки зрения, по мнению Александра Кислова, является цифра +5 °С по сравнению с доиндустриальной (по агрессивному сценарию это ожидается в конце столетия) — тогда начнутся действительно необратимые процессы: существенное ослабление термохалинной циркуляции (она формируется за счет перепада плотности воды вследствие неоднородности распределения температуры и солености в океане) в Атлантике, разрушение оледенения Западной Антарктиды.
Многие печальные эффекты потепления будут связаны с ускорением таяния ледников. «Под угрозой окажется существование ряда маленьких островных государств, возникнут проблемы у континентальных низинных территорий. Продолжится деградация многолетней (уже нет оснований называть ее “вечной”) мерзлоты, на которой расположено две трети российской территории. Это повлечет за собой рост аварийности возведенной на многолетнемерзлых грунтах инфраструктуры, дополнительный выброс в атмосферу углекислого газа и метана, что усугубит парниковый эффект, и обнажение содержащихся в мерзлоте могильников с угрозой возникновения эпидемий», — предполагает Игорь Школьник.
По оценкам гляциологов, нынешний переход «полутораградусного рубикона», если он все-таки случится, пока не предвещает катастрофы, однако внесет свои коррективы в климатические процессы: при сохраняющихся темпах потепления потери мировой массы льда к середине века вырастут более чем в два раза.
«Если глобальная температура стабилизируется в пределах, установленных Парижским соглашением, то ледники к 2050 году потеряют в среднем 47 процентов своей массы по сравнению с 2020 годом при сценарии “плюс полтора градуса” и 63 процента — при сценарии “плюс два градуса”. Это может вдвое снизить вклад наземных льдов в повышение уровня моря, сократив медианную оценку с 25 до 13 сантиметров к 2100 году, — поясняет ведущий научный сотрудник Института географии РАН Андрей Глазовский. — Но согласно текущим заявлениям в области климатической политики, к 2100 году глобальная температура превысит доиндустриальный уровень на 2,7 градуса, что приведет к потере примерно 76 процентов массы ледников в мире, то есть скорость подъема океана увеличится еще на 230 миллиметров. С 1880 года уровень океана в среднем поднялся на 22‒24 сантиметра (то есть около 1,6 миллиметра в год), но в последние десятилетия скорость возросла примерно до 3,5 миллиметра в год».
С ледниками, впрочем, картина довольно противоречивая. По гравиметрическим оценкам, в 1979–2024 годах потеря массы ледниковых покровов для основных резервуаров льда на Земле — Гренландии и Антарктиды — в целом увеличивалась. Однако после 2012 года, несмотря на рост приповерхностной температуры, наблюдается обратная тенденция. По данным гравиметрии с сентября 2023 по август 2024 года, баланс гренландского щита составил −55 ± 35 гигатонн, тогда как годом ранее этот же параметр оценивался в −266 ± 16. Снижение потерь ученые объясняют более обильными, чем обычно, снегопадами, которые частично компенсировали сильное летнее таяние. В последние три года также отмечается пауза в потере массы Антарктиды — пока климатологи не нашли ей исчерпывающего объяснения и оценивают как флуктуацию на фоне долгосрочного снижения.
Теории «подогрева»
Вопрос о том, почему у поверхности Земли быстро растет среднегодовая температура, почти не вызывает дискуссий в научном сообществе. Основные теории не противоречат друг другу и в реальности, скорее всего, работают совокупно. Прецессионная теория, например, описывает не подлежащий сомнению естественный фактор глобального потепления — явление прецессии, при котором ось вращения тела (в данном случае Земли) меняет свое направление в пространстве. При этом меняется и угол расположения планеты относительно Солнца и его тепла. Сторонники этой теории считают, что смена климата в разных частях планеты объясняется неодинаковым нагревом Земли в разное время. Они утверждают, что ближайшие несколько тысяч лет для Северного полушария станут жаркими и влажными: между Евразией и Северной Америкой лед начнет таять, степи будут превращаться в пустыни, леса — в степи, а уровень Мирового океана поднимется.
Мощную доказательную базу имеет и антропогенная теория. «Глобальный климат всегда менялся, но это происходило в масштабах десятков тысяч лет из-за астрономических факторов: изменения оси вращения Земли и ее орбиты. Особенность нынешнего потепления в том, что оно происходит в масштабах десятилетий, и на таком сверхкоротком отрезке времени процесс выглядит как взрыв», — рассуждает научный руководитель Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН академик Роберт Нигматулин.
Ориентиры в 1,5 и 2 °С не имеют четкого научного обоснования и вряд ли станут «приговором» для планеты. Критическим порогом, возможно, ским порогом, возможно, температуры на +5 °С к концу столетия
Суть этой теории в том, что сжигание углеводородов, которые человек использует в виде топлива, приводит к выбросам углекислого газа, а он уже нагревает атмосферу Земли. Потенциально увеличение концентрации СО2 ведет к изменению климата примерно с теми же последствиями, что и в предыдущей теории, только необратимыми. Относительно антропогенного влияния на климат существует научный консенсус, но вопрос о масштабе этих изменений и роли в них человека остается открытым.
Заслуживает внимания и теория землетрясений, которую выдвинул научный руководитель геологического направления Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН академик Леопольд Лобковский. Таяние ледников в Арктике и Антарктике ученый объясняет следствием дошедших туда деформационных волн от колебаний Земли. В мерзлых породах арктического шельфа, на глубинах от десятков до сотен метров ниже дна океана сосредоточены большие запасы так называемых реликтовых газогидратов, которые содержат метан, законсервированный в микропорах льда. Деформационные волны, распространяясь в литосфере, разрушают эти микропоры, высвобождая огромные количества газа. Попав в атмосферу, он вызывает резкий рост температуры. Важно отметить, что хотя метана в атмосфере меньше, чем СО2, он намного агрессивней: задерживает в 40–50 раз больше исходящего от Земли тепла, чем углекислый газ.
До сих пор слышатся голоса и «климатоскептиков», которые ставят под сомнение сам факт изменения климата и в целом возможность влияния человека на данный процесс, но официальная наука не признает теорией этот провокационный нигилизм.
Напротив, ученые прилагают все больше усилий по поиску ранее не учтенных в климатических прогнозах факторов, потенциально ответственных за преждевременное нарушение «парижского протокола». В России, например, обсуждают теорию водяного пара: предполагается, что повышение температуры привело к увеличению испарения воды из Мирового океана (а заодно и к высвобождению растворенной в океане углекислоты), тем самым усилив парниковый эффект и спровоцировав еще большее потепление.
А журнал Nature, со ссылкой на американских ученых, написал об уменьшении низкорасположенного облачного покрова в некоторых частях Северного полушария и в тропиках. Такие облака должны отражать солнечный свет обратно в космос и в какой-то степени компенсировать потепление от парниковых газов. Но сейчас они в «дефиците» — возможно, как это ни парадоксально, из-за снижения уровня загрязнения окружающей среды, в частности уменьшения выбросов серы океанскими судами (в 2020 году Международная морская организация ООН ввела правило, требующее сокращения выбросов серы в международных водах на 80% из-за ее разрушительного влияния на озоновый слой).
В общем, в ближайшие годы климатологи снова будут спорить о причинах и последствиях стремительного и, как выяснилось, труднопрогнозируемого глобального потепления, а также искать ответ на вопрос, действительно ли планета нагревается быстрее или мы наблюдаем вызванную чем-то погрешность климатических данных.