Тучи на климатологическом небосклоне

Reuters

«Межправительственная группа экспертов по изменению климата» готовит к публикации новый доклад. Понять, каким будет климат через сто-двести лет — это в высшей степени сложная задача, во многом потому, что некоторые явления просто невозможно предсказать заранее.

Климатические модели всегда ошибочны: как и любая научная теория, модель не может полностью воспроизвести реальность. Об этом говорят не только так называемые «климатические скептики», но и исследователи, непосредственно занимающиеся прогнозированием климата. Противоречие ли это? Вовсе нет, полагают эксперты.

«Данные, полученные в результате моделирования климата, предоставляют нам всю необходимую информацию. Она помогает понимать некоторые очень важные аспекты и процессы». Такие строки можно прочесть в одной из публикаций на сайте «ProClim», швейцарского форума по вопросам климата и его глобальных изменений.

Главное, отмечается в статье, нужно знать, где проходят границы климатических моделей, каким результатам можно доверять, а каким нет. В целом же прогнозирование климата остается «рискованным занятием», — признаёт Стефан Гойетт (Stéphane Goyette), климатолог из Университета Женевы.

5-й доклад «МГЭИК»

«Межправительственная группа экспертов по изменению климата» или «МГЭИК» («Intergovernmental Panel on Climate Change» — «IPCC»), в работе которой принимают участие также и швейцарские исследователи, скоро представит свой 5-й климатический доклад. Документ будет публиковаться в несколько этапов.

Первая часть (научные положения) будет представлена 27 сентября 2013 года в Стокгольме. Вторая (воздействие, адаптация, слабые места) будет опубликована 31 марта 2014 года, а третья (смягчение последствий изменения климата) — в начале апреля следующего года. Резюме окончательного отчета будет представлена в Копенгагене с 27 по 31 октября 2014 года.

Доклады «МГЭИК» являются синтезом научных знаний о климате. Они не имеют политически обязательного характера, хотя правительства и экономические круги во всем мире активно используют их в качестве основы для разработке своих долгосрочных стратегий.

А теперь — погода на… 2100 год?

В конце сентября «Межправительственная группа экспертов по изменению климата» («МГЭИК») опубликует первую часть своего нового, пятого по счету, доклада с оценкой климатической ситуации на нашей планете. В отчете «МГЭИК» будут собраны все новейшие данные о росте температуры земной атмосферы, о тающих льдах и о повышении уровня мирового океана. Согласно отчету, человек и его деятельность на 95% ответственны за глобальное потепление, при том, что в предыдущем докладе 2007-го года упоминалась цифра 90%.

Доклад содержит также прогноз развития климата на ближайшие два века. Но как можно описать климат, который будет характерен для нашей планеты через 50 или 100 лет, если мы порой не знаем, какой будет погода через неделю? «Это два совершенно разных аспекта», — отвечает Рето Кнутти (Reto Knutti), профессор «Научно-исследовательского института атмосферы и климата» при «Высшей технической школе Цюриха» («ETHZ») и соавтор нового доклада «МГЭИК».

«Слушая прогноз погоды, вы хотите получить информацию о том, будет ли завтра тепло, холодно, солнечно или ветрено. Моделирование климата, наоборот, не ставит перед собой задачу узнать, какой будет погода 31 декабря 2100 года. Его цель заключается в прогнозировании, например, среднего числа солнечных или дождливых дней в конце века».

«Климатические прогнозы создаются по разным моделям», — поясняет Стефан Гойетт. Например, есть модель, связанная с круговоротом углерода. Благодаря демографическим и экономическим компонентам она позволяет установить, какой, скорее всего, будет концентрация парниковых газов в атмосфере. «Затем эти данные вводятся в климатическую модель, основанную на законах физики и химии. Таким образом, вы получите информацию о температуре, о циклах осадков и о режиме ветра», — добавляет он.

«МГЭИК»

«Межправительственная группа экспертов по изменению климата» («МГЭИК», «Intergovernmental Panel on Climate Change», «IPCC») была основана в 1988 году «Всемирной метеорологической организацией» («ВМО») и «Программой ООН по окружающей среде» («ЮНЕП»).

Ее цель — оценка риска глобального изменения климата, вызванного техногенными и антропогенными факторами. С 2002 г. председателем «МГЭИК» является уроженец Индии профессор Раджендра Кумар Пачаури. 12 октября 2007 года «МГЭИК», вместе с Альбертом Гором, получила Нобелевскую премию мира.

В 2009 году произошел так называемый «Климатгейт». Речь идет об информации, похищенной из Отделения климатических исследований («Climatic Research Unit», «CRU») Университета Восточной Англии («University of East Anglia») и распространенной через российский сервер в Томске. «CRU» является одним из трёх основных поставщиков климатических данных для «МГЭИК».

Данная информация дала возможность критикам теории антропогенного глобального потепления («АГП») утверждать, что, ученые-климатологи, сторонники теории «АГП», занимаются подтасовкой фактов. Дальнейшие расследования сняли с ученых из Англии все обвинения и подозрения в научной недобросовестности или предвзятости.

Несмотря на извержение вулкана — верные прогнозы

«Чтобы проверить, работает та или иная модель или нет, нужно посмотреть, сможет ли она на основе данных прошлого рассчитать карту современного климата», — указывает Стефан Гойетт. Если результаты соответствуют действительности, модель считается надежной. Другой метод состоит в том, чтобы анализировать, насколько эффективно сбылись старые прогнозы.

К этому методу обращались некоторые исследователи, которые принимали участие в составлении 1-го доклада «МГЭИК». В документе 1990-го года было предсказано, что средняя температура Земли к 2030 году повысится примерно на 1,1°C, и, следовательно, на 0,55°C к 2010 году. В реальности средняя глобальная температура выросла, в период с 1990 по 2010 год, на величину между 0,35 до 0,39°С. 

Это выяснили Дэвид Фрейм (David Frame) из Университета Королевы Виктории в г. Веллингтон (Новая Зеландия) и Даити Стоун (Daithi Stone) из Национальной лаборатории им. Эрнесто О. Лоуренса в Беркли (Калифорния, США). Разница между показателем 0,55°С и наблюдаемыми сейчас значениями объясняется естественными колебаниями, подчеркивают они.

Компьютерные модели того времени были куда примитивнее, чем нынешние, «а потому весьма впечатляет точность прогнозов, сделанных в 1990 году», — пишут авторы исследования, опубликованного в декабре 2012 года. Еще более впечатляющими, по их мнению, являются полученные тогда перспективные оценки, особенно если учесть, что ученые не могли предвидеть основных событий 1990-х годов 20-го века, которые впоследствии серьезно повлияли на климат, а именно, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году, промышленные коллапс Советского Союза, экономический рост Китая.

В правильном направлении

«Краткосрочные изменения в выбросах парниковых газов, как и события, упомянутые выше, имеют относительно небольшое влияние на глобальное потепление», — комментируют Дэвид Фрейм и Даити Стоун. Решающим является накопление СО2 в атмосфере, происходящее постоянно и неуклонно с начала промышленной революции в XVIII веке. Авторы еще одного недавнего (2012 г.) исследования приходят к аналогичному выводу.

«Глобальная температура и концентрация CO2 в атмосфере продолжают расти в точном соответствии с прошлыми оценками «МГЭИК», — подчеркивают авторы этого исследования из Германии, США и Франции. А вот повышение уровня мирового океана происходит быстрее, чем ожидалось. «Отрадно отметить, что основные выводы самого 1-го доклада „МГЭИК“ соответствуют отчету за 2007 год», — указывает в этой связи Стефан Гойетт.

Было бы преувеличением утверждать, что предсказания 1990-го года оказались прямо уж такими «точными». Так считает Эдуардо Дзорита (Eduardo Zorita) из Института прибрежных исследований («Institut für Küstenforschung») из немецкого г. Гестахт (Geesthacht). «Я бы просто сказал, что они шли в правильном направлении. Однако временного интервала в двадцать лет не достаточно, чтобы делать какие-либо окончательные выводы», — говорит этот климатолог, который принимал участие в проекте «Swiss Climate Summer School» в 2013 году в г. Гриндельвальд что в Бернских Альпах.

Сценарии для Швейцарии

Ответственность за составление моделей развития климата в стране несет «Федеральное ведомство по метеорологии и климатологии» («MeteoSchweiz») совместно с научными учреждениями Швейцарии.

Согласно «MeteoSchweiz», в зависимости от объема выбросов парниковых газов температура воздуха в Швейцарии к 2060 году поднимется примерно в диапазоне от 0,5 до 3,6 градуса по Цельсию.

В долинных регионах центра страны может заметно увеличиться количество дней в году с минимальной дневной температурой в 25°С. Сегодня таких дней в стране насчитывается примерно 50, но к 2060-му году их число может подрасти до 65-80.

Вегетационный период увеличится на 30 дней, то есть с 20 дней до 50. Количество осадков в летнее время, скорее всего, снизится по всей Швейцарии.

(Источник: «MeteoSchweiz»)

Незнакомые облака

Во время этого международного форума, посвященного теме реконструкции и предсказаниям развития климата, был, в частности, отмечен так называемый «эффект бабочки». Достаточно ввести в исходные условия даже самые небольшие изменения, чтобы в конце процесса моделирования получить диаметрально противоположные результаты. «Климатологи по-прежнему сталкиваются со множеством неизвестных», — отмечает Эдуардо Дзорита.

«Да, нынешние модели являются более сложными и имеют, так сказать, более высокое разрешение. Но с сожалением должен заметить, что степень неопределенности все еще остается очень высокой», — резюмирует Э. Дзорита. «Климатические модели относительно хорошо отображают долгосрочное развитие глобальной температуры или изменение количества осадков», — говорит Р. Кнутти. «Однако корректно воспроизвести полный цикл круговорота воды в природе или изменения в структуре атмосферных потоков они еще не могут. Все еще плохо изучены и механизмы взаимодействия между атмосферой с одной стороны, и океанами, почвой и растительностью, с другой».

«Еще одним вызовом климатическому моделированию являются процессы формирования и трансформации облаков», — указывает Рето Кнутти. «Облака имеют чрезвычайно сложную структуру, каждое облако обладает своими уникальными особенностями. Чтобы убедиться в этом, достаточно выглянуть в окно». Облака, по его словам, оказывают значительное влияние на температуру. «Каждое облако влияет на интенсивность светового излучения из космоса по-своему. Поэтому смоделировать поведение облаков крайне сложно».

«И все-таки, несмотря на неопределенность и сложность, имеет смысл и дальше заниматься прогнозированием», — говорит Эдуардо Дзорита. «Климатические модели могут и должны быть серьезно улучшены. Мы это уже наблюдали в метеорологии: двадцать лет назад мы делали точные прогнозы максимум на 2 дня. Сегодня мы способны «видеть» на 6 дней вперед».  

Перевод с итальянского и адаптация: Надежда Капоне.