Выступление с лекцией на тему: "Вызовы глобального изменения климата" в Санкт-Петербургском государственном горном университете 17 мая 2011 года (г.Санкт-Петербург)

17 мая 2011

Сегодня под климатом понимается усредненное состояние системы атмосферных явлений, описываемых такими параметрами как температура воздуха, влажность, атмосферное давление, движение воздушных масс (то есть ветер), осадков и многими другими.

Иногда климат определяется как многолетний режим погоды. Когда мы говорим о климате, усредненные данные берутся за десятки лет, а когда о погоде – за дни и недели. Не случайно некоторые годы с точки зрения температуры или осадков называют “аномальными”. В прошлом году мы пережили такое аномально жаркое и засушливое лето.

Климат играл, и будет играть важнейшую роль в появлении, существовании и развитии всего живого на Земле, разумеется, включая и человека. Он в немалой степени определяет культуру, ментальность, характер отдельных людей и народов в целом. Самым непосредственным образом климат влияет на здоровье, творческие и трудовые способности, самочувствие людей.

Именно климатом во многом определяется тип земледельческого производства в каждом регионе, поскольку засухи, заморозки, осадки и другие климатические факторы влияют на урожайность, тип культивируемых сельхозпродуктов.

Климатические условия определяют энергетические затраты на производстве, на транспорте и в быту.

Как результат – изменение климата стало считаться вызовом человечеству, новой глобальной проблемой, носящей наднациональный характер.

Тема глобального изменения климата – беспроигрышна с точки зрения привлечения внимания и воздействия на максимальное количество людей, а потому она интересна и для политиков, и для бизнеса, и для средств массовой информации.

Если мы хотим быть уверенными в своем завтрашнем дне, уже сегодня необходим тщательный анализ ситуации и согласованные действия. Как говорится, “мы не унаследовали землю от своих предков. Мы берем ее в долг у наших детей”.

Чтобы понять, что происходит с климатом планеты, надо знать, какие объекты и процессы его формируют.

Важнейшим климатообразующим фактором является воздействие Солнца, периодически меняющееся в зависимости от внутренних процессов светила и его положения относительно Земли.

На климат Земли оказывают влияние пять  взаимодействующих друг с другом макросистем: аквасфера, атмосфера, криосфера – ледяное покрытие, литосфера – твердая оболочка Земли и биосфера.

Взаимодействия этих объектов, влияющих на климат планеты, являются нелинейными, взаимозависимыми.

Каждый из объектов, формирующих климат, состоит из большого числа взаимозависимых компонентов. Так, солнечное излучение определяется состоянием многих около- и внутрисолнечных факторов. Другой пример – структура оболочки, окружающей Землю, которую именуют общим термином “атмосфера”. 

Не менее сложны и другие макросистемы.

Теперь несколько слов о механизмах влияния макросистем на климат. Большинство процессов носит естественный характер. Количественный вклад антропогенных факторов в формирование климата можно признать малозначительным. Так, биота – совокупность всех видов растений, животных и микроорганизмов – поставляет в атмосферу ежегодно более двухсот миллиардов тонн парниковых газов, тогда как вклад от деятельности человека составляет всего около семи миллиардов тонн.

Как же познавать климат и прогнозировать его изменение? Требуется использовать так называемое правило оракула: “кто сумеет разобраться в прошлом, тот научится предсказывать будущее”.

В научной терминологии это звучит так: необходимо изучать прошлые явления с целью выявления общих закономерностей и затем использовать их в прогнозировании.

Однако в настоящее время среди учёных и экспертов различных школ нет консолидированного мнения относительно подлинных причин, темпов и направленности изменения климата. Также не всегда у специалистов присутствует готовность вести открытые и честные научные дискуссии по данной теме.

В печатных и электронных СМИ изменение климата нередко рисуется излишне драматически. Предрекаются: таяние льдов на полюсах и затопление ряда регионов планеты, масштабные пожары и неурожаи от засухи, практически повсеместный водный дефицит, изменение режима осадков и увеличение климатических катастроф (тайфунов, ураганов, засух).

Все это объясняется небывалым в истории планеты ростом промышленного производства и, соответственно, увеличением выбросов антропогенных “парниковых газов”, и, в первую очередь, углекислого газа.

Согласно этой концепции, выброс газов сопровождается “парниковым эффектом”. Итак, первая версия глобального изменения климата, которую мы рассмотрим, –  концепция “парникового эффекта” в результате роста выбросов углекислого газа и от естественных причин, и от деятельности человека.

Физическая суть “парникового эффекта” состоит в том, что атмосфера планеты пропускает поток излучения от Солнца и задерживает отраженный от Земли свет, поглощая инфракрасный спектр молекулами парниковых газов. Атмосфера играет роль парниковой пленки.

Научным обоснованием версии стало наблюдающееся  увеличение среднепланетарной температуры за последние полтора века и корреляция температуры с содержанием в атмосфере углекислого газа.  Здесь же следует упомянуть данные динамики керна арктического льда за 400 тыс. лет.

Идеи “парникового эффекта” не новы, первым их высказал Жан Фурье еще в 1827 году, а Сванте Аррениус опубликовал в 1896 году первые оценочные расчеты.

Концентрация углекислого газа в атмосфере неуклонно растет, это связано с применением в качестве источника энергии различных видов ископаемого топлива.

В двадцатом столетии наблюдалось увеличение концентрации не только углекислого газа, но и других видов парниковых газов, независимо от того, являются ли они по происхождению природными или антропогенными.

Противники антропогенной причины глобального изменения климата находят все больше и больше критических аргументов против этой концепции, некоторые из них приведены на слайде. К ним принадлежит целый ряд авторитетных отечественных и зарубежных учёных.

В научном сообществе нет однозначного отношения к версии антропогенного происхождения глобального потепления. Необходимо отметить, что из шести американских “фабрик мысли”, работающих по тематике климата, одна не поддерживает версию антропогенной причины изменения климата; а в Великобритании – все три из трёх отрицают решающий вклад человека в этот процесс.

Однако значительная часть научного сообщества поддерживает парниковую версию глобального изменения климата. Так, в 2007 году Нобелевская премия мира была присуждена Международной группе экспертов по изменению климата и Альберту Гору “за усилия по сбору, анализу и распространению огромного объема информации о влиянии человека на изменение климата на Земле и обоснование тех мер, которые необходимы для противодействия таким изменениям”.

Борьба с парниковым эффектом является не первой климатической кампанией международного масштаба. До неё  большой общественный ажиотаж вызвала проблема разрушения озонового слоя, якобы связанная с воздействием фреонов.

В ходе исследований, проведенных с использованием искусственных спутников Земли, было обнаружено уменьшение концентрации озона над Антарктидой, что позволило заговорить об “озоновых дырах”. Усилиями СМИ был поднят информационный бум, приведший к выработке и подписанию Монреальского протокола, который обязал прекратить производство ряда видов фреонов. За работы в области атмосферной химии американским ученым была присуждена Нобелевская премия. Соответствующие события перечислены на слайде.

Последующие события показали, что “озоновые дыры” начали зарастать, не дожидаясь сокращения концентрации фреонов в атмосфере. Стало ясно, что не фреоны определяют появление дыр.

Интерес к теме и соответствующий бум практически спал, но осталось стыдливое умалчивание проблемы в научной литературе и на страницах СМИ. В выигрыше от “озоновой истории” остались исследователи, получившие премию и финансирование, а также производители так называемых “озонобезопасных” веществ (в частности, компания “Дюпон”).

Аналогичная тенденция просматривается и вокруг версии “парникового эффекта”.

Какие же выводы можно сделать из обсуждения глобальных климатических проблем? Реальное понимание существа проблемы приходит лишь после того, как спадает “информационный шум”.

СМИ и политики могут из естественного природного явления создать всепланетный ажиотаж. Бизнес будет извлекать выгоду из любого ажиотажа и “подогревать” его.

Вторая концепция, определяющая причину глобального изменения климата, рассматривает в качестве основного фактора циклические колебания активности Солнца.

Солнечная энергия является естественной энергетической основой всех биологических процессов, без нее не появились бы и не развивались живые организмы на нашей планете.

Современные исследования, включая наблюдения с помощью искусственных спутников Земли, подтвердили, что солнечное излучение варьируется. Это связано с процессами, происходящими внутри светила.

Интенсивность излучения Солнца коррелирует с изменением климата Земли на значительном отрезке времени. Это подтверждается и многочисленными свидетельствами. В том числе, художественными. Например, река Темза в Англии замерзала в 1663 году, что запечатлено на картине того времени. О суровых условиях этого периода в Европе можно судить по картинам голландских живописцев позднего средневековья (Питера Брейгеля-старшего и его сыновей Питера Брейгеля-младшего и Яна Брейгеля). На них изображены заснеженные голландские ландшафты и катающиеся по замерзшим каналам на коньках крестьяне. А исторические хроники утверждают, что Балтийское море в средние века замерзало настолько, что по его льду пешком переправлялись из Германии в Швецию.

Отмечу, что с начала XV века наблюдалось  похолодание, достигшее своего апогея примерно через два с половиной столетия. Это был так называемый “малый” или “четвертый ледниковый период”.

А в ХI – ХIV веках, наоборот, на севере Европы и северо-востоке Канады, на Урале и в Западной Сибири был теплый климат. На широте Дании и Северной Германии было возможно виноделие, а свободное ото льда побережье Гренландии использовали для выращивания зерновых культур. На Британских островах вызревал виноград. В историю Европы тот период вошел под названием “средневекового тёплого периода” или “эпохи викингов”.

И все эти периоды коррелируют со всплесками и падениями циклической активности Солнца.

Дополнительным сдерживающим температуру фактором для планеты стал Мировой океан, который сглаживает влияние резких всплесков солнечной энергии, выступая в роли своеобразного термоса.

Сегодня данные наблюдений говорят о появлении признаков очередного похолодания. Достигнув в 2005 году максимума прироста среднегодовой температуры почти на полградуса Цельсия относительно усредненного значения, планета начала остывать. С 2003 года отмечается понижение температуры Мирового океана, а уже в 2008 году установлен рост площади ледяной шапки Арктики.

Если придерживаться этой концепции, то в средне- и долгосрочной перспективе нужно готовиться к глобальному похолоданию. С учетом цикличности солнечной активности можно предположить, что земной климат с 2008 года перешел в стадию неустойчивого равновесия, которая продлится примерно до 2013 года. Затем может наступить фаза глобального похолодания с максимально низкой температурой в районе 2040 года.

Итак, мы рассмотрели две концепции причин глобального изменения климата: во-первых, действие антропогенных парниковых газов и, во-вторых, динамика солнечной активности. В этих стенах я должен сказать, что существуют и другие подходы, в частности, ряд специалистов высказывают гипотезу о том, что причиной роста температуры, концентрации парниковых газов и других наблюдаемых факторов являются внутрипланетные геофизические процессы. 

Я склоняюсь к тому, что главными факторами изменения климата являются природные процессы. Безусловно, деятельность человека влияет на климат планеты, но не является определяющей. Возможно, нам следует отказаться от прямого противопоставления антропогенной и циклической теорий изменения климата и использовать научные наработки и методы обеих концепций.

Один из ключевых вопросов, на который нет ответа в “парниковой концепции”, это – почему углекислый газ «назначен» виновным, хотя по “парниковости” он в три раза уступает парам воды?

Возможный ответ состоит в следующем. Углекислый газ сильнее других парниковых газов завязан на выбросы энергетического, промышленного и сельскохозяйственного производства.

Динамика и перспективы выбросов углекислого газа тесно связаны с промышленным ростом и потреблением.

Очевидна тенденция: чем выше доход в стране, тем больше выбросов. Стремление к улучшению жизненного уровня населения будет сопровождаться ростом выбросов. Другая особенность состоит в том, что страны – экспортеры углеводородов имеют повышенный уровень выбросов. Это же характерно и для северных государств, находящихся в зонах пониженных температур.

Фактически, управление выбросами эквивалентно управлению экономическим ростом. В такой ситуации, имитируя заботу о климате, можно держать под контролем экономическое, а значит, и политическое положение в мире.

При этом уверен, что любые общие договорённости всех стран о сокращении антропогенного воздействия на природу, любые самоограничения на выбросы CO2 в атмосферу – безусловно, позитивны.

Результатом международных действий по сокращению влияния промышленных парниковых газов на климат стало принятие Киотского протокола. Он был выработан в 1997 году. Вступил в действие в 2005 году после его подписания Российской Федерацией и рассчитан на период до 2012 года. Договор предусматривает обязательства по сокращению количества выбросов и возможность продажи квот на них. Россия должна ограничиться выбросами на уровне 1990 года.

Посткиотское соглашение планировалось выработать  на конференции в Копенгагене в декабре 2009 года. Однако достичь согласия не удалось. Основные трудности связаны с нежеланием ключевых эмитентов парниковых газов принимать чёткие международные обязательства по снижению выбросов. Пока не удаётся преодолеть эгоизм части правительств, компаний и транснациональных корпораций.

Переговоры были продолжены в мексиканском городе Канкуне, а недавно – в апреле 2011 года – в Бангкоке. Имеются разные оценки результатов конференции, но в высказываниях специалистов немало скепсиса. Фактом остается то, что новое соглашение пока не подготовлено.

Государства придерживаются разных мнений относительно принципов глобального сотрудничества и оценок влияния человека на климат. Расхождения касаются обязательств по снижению выбросов, совместных проектов, доступа к технологиям. Каждая из стран стремится получить свою политическую и экономическую выгоду. Национальный эгоизм уменьшает эффективность коллективных действий.

Климатическая проблема наиболее выпукло показывает противоречия между Европой, США, Китаем и Индией, а также неустойчивость коалиций государств. “Климатические скептики” есть как среди лидеров борьбы с климатическими изменениями – европейцев, так и среди быстро растущих стран Азии и Латинской Америки. “Скептики” считают приоритетом развитие экономики и стратегически не настроены на проведение затратных природоохранных мер. Они полагают, что в условиях незавершенного экономического кризиса борьба с изменением климата является “непозволительной роскошью”.

С другой стороны, развитые европейские страны призывают к добровольным ограничениям по выбросам и принятию серьезных экологических ориентиров. Многие из них включили в свои антикризисные программы экологические цели и показатели.

Действие основных государств-игроков на “парниковом” поприще напоминают известную басню И.А. Крылова, герои которой изображены на слайде.

Теперь о российских климатических подходах. За последние годы политика России в этой области становится более определенной. В декабре 2009 года принята Климатическая доктрина Российской Федерации.

Изменение климата будет иметь существенные экономические и социальные последствия для России. Важнейшими из них станут: влияние на аграрный сектор, смещение границ климатических зон, изменения гидрологического режима рек.

По прогнозам ученых, в случае потепления, изменится площадь вечной мерзлоты и глубина сезонного протаивания в северных регионах. Это может привести к проблем устойчивости и надежности сооружений на вечной мерзлоте.

Изменятся: зоны комфортного проживания, сроки эксплуатации Северного морского пути, режим использования энергоресурсов, продуктивность сельского хозяйства, затраты в строительстве и на транспорте.

Значимым может оказаться влияние изменения климата для нефтегазовой отрасли, прежде всего в силу сосредоточенности месторождений и транспортных систем в зонах, уязвимых для климатической опасности.

В случае глобального похолодания, очевидны негативы для Росси и не просматриваются положительные моменты. Мы должны быть готовы к любому развитию событий.

Хотел бы поделиться с вами своими предложениями относительно создания дополнительных международных механизмов в области безопасного развития.

Первое. Образование глобальной системы мониторинга и прогнозирования климатических изменений. Она поможет упреждать риски от изменения климата и опасных явлений погоды.

Второе. Это создание единой международной службы спасения. Её целью должно стать оперативное реагирование на чрезвычайные ситуации, как экологического, так и техногенного характера, помощь национальным службам в локализации и ликвидации последствий катастроф. Самый свежий пример масштабной техногенной катастрофы – авария на АЭС в Фукусиме.

Третье. Формирование глобальной системы накопления и распределения резервов. Они способны быть как рычагом своевременного реагирования на чрезвычайные ситуации, так и играть роль ценовых стабилизаторов.

Четвёртое. Учитывая, что загрязнение природных объектов нередко носит трансграничный характер, необходимо поддерживать и развивать международные механизмы страхования климатических и экологических рисков.

Пятое. В мире получила поддержку и уже реализуется идея создания международного фонда накопления и внедрения экологически безопасных технологий. Причём речь должна идти не только о новых разработках, но и о известных, доказавших свою эффективность и экологичность.

Шестое. Создание нового органа ООН по вопросам распространения и передачи экологичных ресурсосберегающих технологий. Появление такого института органично дополнило бы уже существующие институты в области устойчивого развития. Примером подобной структуры может служить МАГАТЭ.

Седьмое. Требуют расширения экологические программы ООН. Среди важнейших мер – разработка многоуровневой системы механизмов по распространению опыта стран, стимулирующих природоохранную деятельность своих предприятий и организаций.

Восьмое. Сегодня энергетика даёт весьма существенную долю вредных выбросов. Поэтому, очевидно, что страны не будут принимать международные обязательства по снижению выбросов без четкого понимания собственных энергетических возможностей. Это делает неизбежным включение в новое климатическое соглашение обширного раздела по энергетике. А также – увязку международной климатической и энергетической стратегий.

Подведем итоги и сделаем выводы.

1. Уже в ближайшее время реальны значительные изменения климата на Земле, связанные, в первую очередь, с природными факторами. Эти изменения являются вызовом всему человечеству.

2. В настоящее время нет абсолютно достоверного научного обоснования характера наиболее вероятного глобального изменения климата в будущем.

3. Версия об антропогенном изменении климата планеты нацелена на мировое управление экономикой и развитием с помощью экологического механизма.

4. Хотя антропогенное воздействие на глобальный климат незначительно, с ним необходимо бороться, исходя из экологических соображений, необходимости формирования у человечества экологической (ноосферной)  этики. Чем меньше мы пачкаем на нашей планете, тем лучше будет для всех нас.

5. России необходима самостоятельная климатическая и экологическая политика, нацеленная на устойчивое развитие страны. Это системная задача. Задача – обеспечения национальной безопасности страны.

В завершение хочу напомнить слова, сказанные великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым: “Только в бодром горячем порыве, в страстной любви к своей родной стране, смелости и энергии родится победа. И не только и не столько в отдельном порыве, сколько в упорной мобилизации всех сил, в том постоянном горении, которое медленно и неуклонно сдвигает горы, открывает неведомые глубины и выводит их на солнечную ясность”.