Мифологема «антропогенного потепления»
На выполнение этого протокола уже потрачены миллиарды долларов. По заявлению Г.Грефа, Россия готова вступить в Киотский протокол и ограничить выбросы "парниковых газов" (сжигать меньше топлива) в связи с угрозой "глобального потепления".
Многие ученые (В.Арутюнов, (Институт химической физики им. Семенова) доказывают несостоятельность мер Киотского протокола по ограничению выбросов в атмосферу СО2. Утверждается, что меры по ограничению выбросов в атмосферу СО2 по сути бессмысленны, с экономической точки зрения неэффективны, а фактически могут усугубить нежелательное воздействие человека на климат Земли. Наибольший вклад (6,5 млрд т/год) в производство СО2 дает энергетика. Стоимость улавливания тонны СО2 = 100 - 300 $ (в несколько раз дороже топлива, при сгорании которого образуется СО2). Ситуация нестандартная; требования Киотского протокола, разумеется, не выполняются.
Кроме того, наряду с парниковыми газами промышленный дым содержит летучие твердые частицы - аэрозоли, влияющие на климат совершенно противоположным образом (рассеивают радиацию, вызывают похолодание). Наблюдения последних десятилетий показывают, что суммарное воздействие этих двух факторов на климат = 0.
Метан и другие «парниковые газы»
Предлагается направить усилия на более дешевую и эффективную переработку СН4. Хотя выбросы метана в атмосферу в 200 раз меньше по объему, чем CO2, его воздействие на климат при накоплении в атмосфере лишь вдвое уступает воздействию СО2. Благодаря меньшему объему выбросов, сбор и утилизация метана - более реальная задача, к тому же экономически оправданная (в отличие от СО2, метан имеет высокую энергетическую и химическую ценность).
Основные источники антропогенного СН4 - сельское хозяйство и энергетика; также 4% мировой добычи природного газа (СН4 - главный компонент) сгорает в газовых факелах или улетучивается при добыче и транспортировке; миллиарды кубометров СН4 ежегодно выделяются в атмосферу при дегазации угольных шахт. В настоящее время существуют маломощные неэкономичные установки по переработке СН4 в синтез-газ (смесь Н+CO), способные переработать 10-20 млн. м3/г. По мнению ученых, перспективно развивать более технологичные и дешевые малотоннажные установки по переработке метана в продукты его окисления (метанол, формальдегид и др.)
Современный взгляд на колебания климата
Многие (если не все) климатические циклы Земли могут быть объяснены без обращения к солнечной активности и антропогенным факторам (Хромов, 1974). По современным представлениям, атмосферные циклы могут быть результатом автоколебаний в самой атмосфере или в системе «атмосфера — подстилающая поверхность». Численные эксперименты по общей циркуляции атмосферы подтверждают это для внутригодичных колебаний (А. С. Монин, 1969).
Автоколебания системы «атмосфера – океан»
Мировой Океан термически инертен: из ежегодно поглощаемых им 80% достигающей Земли солнечной энергии, 80% расходуется на испарение, 19% - на турбулентный обмен с атмосферой; оставшийся 1% аккумулируется в толще воды. За предшествующие геологические эпохи Океан уже накопил тепла в 21 раз больше ежегодно поступающего на Землю количества. В 10-метровом слое океанических вод тепла в 4 раза больше, чем во всей атмосфере. Распределение энергии в большой мере зависит от структуры океанических течений. В испарение и турбулентный обмен с атмосферой вовлечен поверхностный (50 м) слой океана; теплообмен наиболее деятельной 200-метровой толщи вод осуществляется через 3-4 года. Гольфстрим несёт в 22 раза больше тепла, чем все реки земного шара. Включение в систему термически инертного океана повышает длительность автоколебаний до нескольких лет.
Включение в систему полярных льдов (с еще большей термической инерцией) делает возможными автоколебания порядка сотен и даже десятков тысяч лет (Сатклиф, 1963).
Следовательно, колебания климата и оледенения Земли в плейстоцене с длинами в десятки тысяч лет имели характер автоколебаний, т. е. были естественным проявлением собственных динамических свойств системы, а не каких-либо внешних возмущений. Разумеется, не исключается наложение внешних влияний, если они существуют. Современное компьютерное моделирование системы «атмосфера — океан» со включением все большего числа климатообразующих факторов подтверждает эту точку зрения на колебания климата.
Взаимодействие тел Солнечной системы
Из множества астрофизических климатообразующих факторов (падение на Землю астероида или поглощение его Солнцем; вхождение Солнечной системы в контакт с другой планетной системой или в особую область Галактики) лишь один может быть научно верифицирован (подвергнут строгому научному анализу) - взаимодействие тел Солнечной системы.
Изменения инсоляции Земли
М. Миланкович (1920-30-е гг.) создал астрономическую теорию ледниковых периодов, решая задачу взаимодействия тел Солнечной системы приближенными аналитическими методами. Изменение инсоляции (мощности теплового потока) Земли на широте 65о с.ш за прошедший 1 млн. лет. выражено в эквивалентных широтах (напр, 10 тыс. лет назад количество солнечного тепла на широте 65О соответствовало нынешнему на широте 60о).
10 тысяч лет назад был максимум потепления в северных широтах; тогда сошел ледниковый щит в Европе и в Северной Америке. Затем наступил период медленного похолодания до следующего минимума температуры, который наступит через 10 тыс. лет. Цикл колебаний от максимума до максимума ~ 41 тыс. лет. Сейчас мы находимся в середине и, согласно расчетам, продвигаемся к похолоданию Северного полушария (Мельников, Смульский, 2003). Результаты различных исследователей в пределах первых 100 тыс. лет (и уж точно 10 тыс. лет) практически совпадают.
Способность Земли изменять свое альбедо
Недавно открытое явление: Выявлено медленное устойчивое уменьшение альбедо Земли в 1984 – 1995 гг., быстрое падение в 1995 -1996 гг., стабилизация в 1997 - 2000 гг. и неожиданное улучшение (возврат к уровню 1995 г.) в 2001 - 2003 г. Общий нагревающий эффект от снижения альбедо за 20 лет превзошёл по силе нагрев от «парникового эффекта», вызванного поступлением в атмосферу СО2. Точные причины сильных колебаний отражающей способности планеты пока не установлены. Этому эффекту предполагается уделять больше внимания при построении климатических моделей
Заключение
Колебания климата и его природная изменчивость всегда оказывали существенное влияние на развитие жизни на Земле, а в последние тысячелетия и на развитие цивилизации. Во II пол. ХХ в. стало очевидно, что общая климатическая ситуация меняется гораздо быстрее, чем в прежние времена. Во многих документах международного значения «глобальное потепление» постулируется как следствие антропогенного воздействия.
Это обстоятельство заставило ученых всего мира усилено изучать природу климатических изменений и их воздействие на биосферу и общество. В то же время в обществе чрезвычайно распространены псевдонаучные объяснения природных катаклизмов (в т.ч. колебаний климата). Они продуцируются человеческим сознанием во-первых, от дилетантизма и нежелания вникать в суть проблемы; во-вторых, для желания скорейшего самоуспокоения и формирования непротиворечивой картины мира.
Нами рассмотрены две современные популярные теории – гелиоклиматических связей и глобального потепления; мы постарались отделить научные факты от вымысла.
В частности, показано, что солнечная активность –действительный астрофизический факт, имеющий как случайный, так и циклический характер. Эмпирически доказан только 11-летний цикл (солнечных пятен), другие циклы научно не подтверждены (кроме, возможно, 22-летнего). Причины солнечной активности и ее цикличности остаются неизвестными. Возможности прогноза солнечной активности сводятся к экстраполяции 11-летних циклов. Качество этих прогнозов неудовлетворительно; на сроки, интересные с точки зрения климатологии, они невозможны. Неизвестен механизм предполагаемого воздействия солнечной активности на тропосферу. Связи между солнечной активностью и климатом при проверке оказываются неустойчивыми во времени и пространстве и не могут служить для прогноза климата. Нет реальных оснований говорить о причинных связях между солнечной активностью и климатом (кроме отдельных совпадений и противоречивых гипотезах). Солнечно-климатические связи (если они существуют) не могут рассматриваться как «главнейшая причина» климатических изменений, поскольку обнаруживается в ходе климатических явлений лишь местами, изредка и в искаженном виде.
Роль человека и "парниковых газов" в изменениях климата, скорее всего, не больше, чем наша возможность влиять на движение планет и Солнца. Для нашей планеты характерны намного более холодные периоды, чем тот, который мы переживаем последние 10 тыс. лет.
Многочисленные климатические циклы часто являются плодом статистических операций или воображения. Для объяснения реальных циклов в тропосферных процессах нет необходимости в привлечении циклов солнечной активности. Они могут найти теоретическое объяснение, как автоколебательные процессы в многочленных системах «атмосфера — океан—криосфера – подстилающая поверхность - биота».
В итоге можно сказать, что вопросы о климатических циклах (включая глобальное потепление и гелиоклиматические связи) остается сомнительным, неясным, гипотетическим (несмотря на объявление этих связей «несомненными, бесспорными, очевидными, строго доказанными»). Восторженные утверждения лишь свидетельствуют, что мы имеем дело с областью, где доказательные утверждения подменяются утверждениями правдоподобными.
В конце ХХ в. в России в целом и на Северо-востоке ее Европейской части за последние 100 лет произошло масштабное изменение климата, выразившееся в повышении среднегодовых температур, удлинении безморозного периода, уменьшении суммы активных температур и т.д. Эти изменения сказались на биоте (в основном изменились сроки фенологических процессов). Однако современное потепление климата пока еще не стало фактором, способным спровоцировать существенные изменения в структуре в функционировании бореальных и таежных экосистем, имеющих широкий набор адаптационных механизмов для переживания колебаний климата.