Прогноз климатических изменений на период 2010 – 2050 гг. И до 2200 года
Будем считать надежно установленными следующие позиции:
Земля находится в холодном (ледниковом) периоде своего развития. Этот период начался 38-ми миллионов лет назад, вошел в фазу наибольшего развития около 3-х миллионов лет назад и до сих пор не завершен. На сегодняшний день 11% земной поверхности занято ледниками и еще 14% - вечномерзлыми грунтами. Всего 18 тысяч лет назад ледовый покров занимал значительную часть Евразии и Северной Америки, а уровень океана был ниже современного на 80 – 160 метров (по различным оценкам).
Современное состояние климата относится к холодным межледниковьям. Так, во время предыдущего теплого периода Полярные моря были свободны ото льда, лиственница росла на 300 километров к северу от нынешней границы обитания, а полярная береза - на 450 километров. Наблюдаемые изменения климата прекрасно объясняются моделью климатических циклов. Самый короткий из этих циклов имеет длительность порядка 1200 лет. Исторически известен «климатический оптимум» X – XII веков и «малый ледниковый период» XVII – XVIII веков. В настоящее время мы приближаемся к очередному «климатическому оптимуму», и можно предсказать, что рост средних температур в северном полушарии будет продолжаться до середины XXII века, после чего климатический тренд сменится на противоположный, и начнется похолодание.
Известно, что во время климатического оптимума X – XII веков отсутствовали льды в Датском проливе и Гудзоновом заливе, на юге и юго-востоке Гренландии рос лес, на Ньюфаундленде вызревал виноград.
Будем исходить из того, что современное потепление будет в целом соответствовать предыдущим локальным теплым периодам (X – XII, I – III века). Рассмотрим «максимальную модель», в которой все климатические изменения будут выражены очень резко7, то есть, постараемся получить для них «оценку сверху» на момент пика потепления.
Прежде всего, можно предположить, что юго-восточное, а, возможно, и юго-западное побережье Гренландии будет свободно ото льда и порастет хвойным (на юге, вероятно, смешанным) лесом. Границы климатических зон в Канаде сдвинутся к северу на 200 – 300 километров, Северо-Западный пролив будет полностью или, по крайней мере, частично, свободен ото льда. То же самое относится к Датскому проливу. Трасса Скандинавия – Исландия – Гренландия – Ньюфаундленд будет судоходна круглый год для любых типов судов (включая драккары викингов). Северо-Восточный проход и, в частности, пролив Вилькицкого, скорее всего, не откроется даже в самый климатический оптимум, и большая часть Арктики будет по-прежнему покрыта льдом.
С несколько меньшей определенностью можно предположить, что частично разрушится ледовой покров гор Аляски и Западно-Антарктический ледник. Это приведет к подъему уровня мирового океана на 2 – 2,5 метра по отношению к нынешнему уровню8.
Разрушение в XXI столетии ледникового покрова южной и юго-восточной Гренландии и канадского ледяного щита послужит причиной интенсивного айсбергообразования. Мы должны предсказать, что, начиная с 2000 – 2010 годов, количество айсбергов в Северной Атлантике и их размеры будут расти. Процесс этот достигнет пика к 2050 – 2070 годам, и затем пойдет на спад, ввиду завершения ледниковой пульсации и «сброса» избыточного при данной равновесной температуре льда в океан.
Айсбергообразование окажет негативное воздействие на судоходство в Северной Атлантике и, кроме того, вероятно, приведет к изменению течения Гольфстрима. Можно предположить, что мощность этого течения изменится, и само оно сместится к югу. В результате климат северной Скандинавии станет прохладнее и суше, что можно рассматривать как проявление компенсационных механизмов (процессов Ле-Шателье), инициированных процессом потепления.
В «предельной версии» Гольфстрим превращается в вихревое течение центральной Атлантики. Далее, частичное открытие юго-западных секторов Северного Ледовитого Океана при сдвиге Гольфстрима к югу может повлечь за собой формирование циркульарктического течения (в форме одной или двух конвективных ячеек). «В целом» согласно принципу Ле-Шателье эти течения будут холодными, но при наличии двух конвективных ячеек меньшая ячейка может быть и теплым течением – чтобы установить это, надо детально исследовать механизмы теплообмена между морем, сушей и воздухом на границах Северного Ледовитого океана.
Увеличение уровня мирового океана вследствие таяния южно-гренландского, аляскинского и, возможно, западно-антарктического ледяного покрова означает увеличение свободной водной поверхности. Следует иметь в виду, что ее температура в среднем немного повысится. Оба эти фактора приведут к увеличению испарения океанской воды и, следовательно, к увеличению содержания водяного пара в атмосфере. Как следствие, возрастет нестабильность атмосферы, то есть вырастет среднее годовое количество гроз и интенсивность тропических циклонов (с вероятным смещением их траекторий к северу от современных). Кроме того, увеличится увлажнение территорий Северной Америки и Евразии.
Последнее, в свою очередь, приведет к увеличению дебета рек, росту внутриконтинентальных стоковых морей и озер (Каспий, Арал, Балхаш, американские озера) и к значительному возрастанию биологической продуктивности на территории евразийской Великой степи, американских прерий и, возможно, Сахары9. С меньшей уверенностью можно предсказать увлажнение пампы10.
С чисто формальной точки зрения мы должны предсказать сильный демографический «всплеск» среди народов архаичной и традиционной фазы, проживающих на перечисленных выше территориях (в частности, среди народов Центральной Азии).
Весьма вероятным «откликом» глобальной экосистемы на всплеск биологической продуктивности является возникновение новых болезнетворных штаммов и глобальные эпидемии (пандемии, эпизоотии). Во всяком случае, оба прослеженных «климатических оптимума» сопровождались вспышками заболеваемости11.
Кроме циклических геосферных процессов, на климат будут оказывать локальное воздействие антропогенные факторы. Рост промышленного производства в Китае приведет к уменьшению прозрачности атмосферы над восточной частью Евроазиатского материка, что послужит причиной развития азиатского антициклона в постоянный климатический фактор, причем размеры этого антициклона и давление в его центре будут нарастать. Аналогичные факторы, хотя и менее отчетливо выраженные, приведут к формированию Северо-Американского антициклона. Понятно, что компенсирующая циклональная активность по необходимости сместится к окраинам континентов, порождая огромные полосы климатической неустойчивости.
Сдвиг к югу Гольфстрима и образование вихревого течения центральной Атлантики будет способствовать распаду стационарного Азорского антициклона и объединению европейской и восточноамериканской «зон плохой погоды». Атлантика окажется поистине опасным районом для судоходства. Перенести судоходные трассы на юг не представляется возможным, поскольку Карибское море само по себе находится в «зоне плохой погоды», а уходить южнее Панамского канала бессмысленно из-за низкой транспортной связности Мессоамерики. Поэтому судоходные маршруты уйдут севернее – в обход Гольфстрима и Центральной Атлантики. Следовательно, возрастет стратегическое, геоэкономическое и геополитическое значение Исландии (и без того достаточно высокое), Датского пролива, Фарерского барьера, Гренландии и Северо-Западного прохода. Любопытно, что изрезанные фиордами берега Западной Гренландии вполне могут быть использованы для базирования малых вооруженных катеров. Наряду с районом Малаккского пролива и Индонезии, может возникнуть еще одна область современного морского пиратства.
«Предельная» климатическая карта климатического оптимума XXII столетия может выглядеть следующим образом:
Заметим, что, хотя в этой модели равновесная термодинамическая температура Северного полушария Земли повышается на 1,5 – 2 градуса, процесс, носит, разумеется, обратимый характер, причем развитие обратного процесса, по всей видимости, начнется с очищения Северной Атлантики от айсбергов и плавучих льдов и смещения Гольфстрима к северу.
Несмотря на рост среднегодовых температур Северного полушария, потребность населения развитых стран в теплоснабжении и электроэнергии для кондиционирования воздуха в данной модели циклического потепления только увеличится. Это связано с антициклональным характером погоды на Евроазиатском и Северо-Американском континентах (холодные зимы, горячий летний период), а также с формированием весенне-осенней «зоны плохой погоды» над Западной Европой и восточным побережьем Северной Америки.
Выводы:
Современные климатические изменения вызваны циклическим геосферным процессом неясного происхождения;
Потепление Северного полушария будет продолжаться еще около 150 лет, достигнет максимума к середине XXII века и затем сменится похолоданием;
Разрушение южно-гренландского ледяного покрова приведет к активному айсбергообразованию и переформатированию течений Северной Атлантики (в частности, к уходу к югу Гольфстрима и формированию циркульарктического холодного течения);
Антропогенный фактор может оказать локальное воздействие на климат, усугубляя центрально-азиатский и северо-американский антициклоны и придавая им постоянный характер;
Воздействие на погоду оказывают не так называемые «парниковые газы», а, прежде всего, антропогенная пыль;
Переход к «климатическому оптимуму» может иметь демографические, эпидемиологические и геополитические последствия;
Потепление в Северном полушарии приведет к росту потребления тепла и электроэнергии на обогрев и кондиционирование помещений.
Экологические изменения
Климатические изменения образуют первый по значимости внешний фактор, оказывающий воздействие на динамику антропосред. Второе место по уровню влияния на социосистему занимают экологические изменения.
Экологический подход
«Экологию» в настоящее время следует рассматривать не столько как отдельную научную дисциплину, отличающуюся специфическим предметом исследования или особым методом исследования, сколько как форму «упаковки» некоторого знания.
Термин «экология» рассматривается как собирающее обозначение для нескольких разделов биологии, антропологии, культурологии, теории систем. В рамках того же понятия рассматриваются природоохранительные технологии, правовые и административные практики. Не вызывает особого протеста использование слова «экология» для квалификации картин, художественных текстов, даже музыкальных произведений или социальных институтов («хорошая социальная экология города Троицка позволяет…») и информационных систем («экология смыслового пространства»).
В целом можно определить «экологию» как способ «упаковки» связной группы понятий, относящихся к фундаментальным и прикладным научным дисциплинам, описаниям технологий (в том числе гуманитарных), а также процессам любой степени искусственности, если эти понятия могут быть сведены или развернуты к воспроизводству среды обитания.
В академической науке существует определенное внутреннее разделение проблематики развития на «глобальные проблемы человечества» и «экологические проблемы». Глобальные проблемы включают в себя массу вопросов, в том числе ряд экологических проблем (как правило, рассмотренное выше «глобальное потепление» и снижение биоразнообразия). «Экологические проблемы» включают в себя все, начиная с изменения климата и заканчивая частностями типа локальных загрязнений или отраслевых проблем. При попытке выделить в чистом виде экологическую тематику, выясняется, что соответствующие проблемы находятся на разных системных уровнях, а иные – так и вообще носят пограничный характер на стыке проблемных полей, или являются следствиями проблем и действий из совершенно иных областей. Кроме того, то, что понимается под экологическими проблемами, часто может быть прочитано, как работа по формированию новых рынков, обеспечение превосходства в технологической гонке, а то и просто «распил» финансирования между заинтересованными ведомствами.