4. Модели управления климатом

В области физической географии, геофизики определённое развитие получили модели управления климатом. Они излагались в курсе Землеведения на основании работ М.И.Будыко, Л.Г.Качурина, Д.Хансена и др. Достаточно развитое в геоэкологии и перспективное направление представляют так называемые модели интегрированного оценивания (Integrated Assessment Models, AMS). Они создаются с целью установить, в зависимости от значимости антропогенного влияния, возможные варианты управления этим влиянием, а также для экономического обоснования cоответствующих управляющих влияний.

Среди моделей этого типа следует вспомнить модель инженера Жеребцова и академика Л.С.Берга, «погубившая» Карабогаз; модель инженера Борисова, обосновавшего сооружение плотины в Беринговом море для управления ледовитостью Арктики; модель американца _____, предложившего освободить Гренландию из подо льда с помощью энергии ядерных взрывов и т.п.

Проектов управления климатом было много⁶¹. В США рассматривали предложение - построить плотину, которая приблизила бы Гольфстрим к берегам Америки. Но даже если плотина и повернула бы Гольфстрим (а на деле это не так), то и тогда это не привело бы к ожидаемым результатам.

В России в прошлом столетии (в 1894 г.) предлагали искусственно углубить и расширить пролив Невельского (самое узкое место между материком и островом Сахалин в Татарском проливе), чтобы направить в Охотское море струи теплого Цусимского течения. Это, по мнению автора проекта, должно было бы вызвать потепление климата в Охотском море и Приморье. Для этого было предложено отвести реку Амур и направить её в Японское море в районе залива Де-Кастри (в расположенную к северу от него бухту Табо). Тогда Амур перестал бы создавать подпор вод, препятствующий Цусимскому течению проникать в Охотское море; он перестал бы аккумулировать наносы в своём лимане, а Цусимское течение постепенно размыло бы рыхлые грунты дна пролива Невельского и лимана реки Амур. Произошло бы естественное расширение и углубление пролива, и был бы обеспечен свободный проход Цусимских вод в Охотское море. Никаких инженерных обоснований этот проект не имел.

Н.А.Белинский и А.В.Труфанов предложили другой проект улучшения климатических условий Дальнего Востока. По их мнению, следовало прорыть канал на севере Камчатки, в самом узком месте перешейка, по так называемому Парапольскому долу. Это вызвало бы непрерывный ток вод из Пенжинской губы Охотского моря в Берингово. Сброс вод через проектируемый канал создал бы подток теплых ветвей Куро-Сио, входящих в Охотское море через пролив Лаперуза и через средние Курильские проливы, а также проникновение теплых вод Японского моря в Охотское море через пролив Невельского. Подход теплых вод к Пенжинской губе значительно ослабил бы или вовсе устранил холодное течение, берущее начало в северо-восточной части Охотского моря (в заливе Шелехова). Как известно, это холодное течение идет с востока на запад вдоль северных берегов Охотского моря, а затем спускается к югу по его западному побережью до Сахалинского залива и далее вдоль восточного берега Сахалина до пролива Лаперуза.

По мнению авторов предложения, осуществление проекта должно было бы вызвать резкое улучшение климата морей Дальнего Востока и их побережий, резко уменьшить туманы у побережья в летнее время и улучшить ледовые условия зимою. Авторы уже представляли себе и незамерзающие порты, и цветущие сады, и курорты на суровом побережье Дальневосточных морей России, однако из-за недостаточной изученности вопроса авторы не могли произвести необходимые расчеты, они рассматривали только качественную сторону проекта, который считали «вполне осуществимой мечтой».

В 1948 г. рассматривался проект инженера А. Н. Шумилина, предлагавшего построить плотину в Беринговом проливе для перекачки теплых тихоокеанских вод в Северный Ледовитый океан.

Существовал также проект плавучей плотины понтонного типа для изменения направления Нордкапской ветви теплого Северо-Атлантического течения, входящей в Баренцово море. Проект предусматривал приближение этой ветви к берегам и проход её в Карское море через пролив Карские Ворота, что должно было улучшить ледовые условия в западном секторе Арктики. В проекте высказано также интересное соображение о том, что для изменения направления теплых течений в открытом море вовсе не потребуется насыпки плотины до дна, достаточно сделать плавучую плотину с заглублением около 100 м от поверхности моря. Все эти проекты также не были обоснованы хотя бы примерными расчетами.

В 1958—1959 гг. большое внимание привлек проект инженера П. М. Борисова, предлагавшего так же, как и до него А. Н. Шумилин, построить плотину через Берингов пролив. Но в отличие от Шумилина, Борисов говорил о перекачке вод Северного Ледовитого океана в Берингово море. Качать воду должны были турбины, работающие на энергии атомной электростанции мощностью 10-12 млн. квт. Таким образом, предполагалось перекачивать из Ледовитого океана в Тихий около 500 км³ в сутки. Если бы не было восполнения, то такая перекачка воды привела бы к понижению уровня Северного Ледовитого океана до 20 м в год. Однако искусственная убыль воды, по мысли автора проекта, покрывалась бы возрастанием притока атлантических вод в Арктику. Сброс воды через плотину приведет, с одной стороны, к уменьшению мощности холодных течений, идущих из Арктики в Атлантический океан, а, с другой, создаст прямоток теплых вод Гольфстрима из Атлантики через Северный Ледовитый океан в Тихий.

Все это должно повысить температуру воды Арктического бассейна, в результате чего льды начнут интенсивно таять. Процесс таяния льдов в дальнейшем постепенно усилился бы вследствие того, что вода лучше поглощает солнечную радиацию. Ведь льды, покрытые снегом, отражают большую часть солнечных лучей. Таким образом, солнце завершит работу, начатую Гольфстримом, и в итоге земля станет получать тепла больше прежнего за счёт уменьшения отражения его в межпланетное пространство. По расчетам Борисова, для полного освобождения Арктического бассейна от льдов необходимы 6—7 лет, но уже через 2-3 года заметно увеличится период навигации в Гренландском, Баренцевом и Карском морях. Затем потеплеет климат северных районов Канады, Аляски и России, а на полюсе и побережье Ледовитого океана средняя январская температура воздуха поднимется на 30—35°. Климат Сибири стал бы таким, как в Западной Украине. Январские температуры на широтах Москвы, Владивостока, Лондона, Берлина и Нью-Йорка также возросли бы примерно на 10°. Была бы обеспечена круглогодичная навигация по Северному морскому пути. Территории Северной Евразии, Канады и Аляски, ныне поражённые вечной мерзлотой, оттаяли бы, что, ошибочно думал Борисов, резко улучшило бы условия промышленного освоения северных районов нашей страны и позволило культивировать теплолюбивые сельскохозяйственные культуры. Все это могло произойти примерно так, если бы последствия проекта инженера Борисова оказались действительно такими, какими он их рисовал. Однако никакой уверенности в этом не было. Проект вызвал существенные возражения климатологов. Метеоролог Д. А. Дрогайцев обратил внимание на то, что система ветров, зависящая от расположения основных центров действия атмосферы, останется неизменной. Следовательно, нельзя изменить путь дрейфовых течений открытого океана.

По мнению некоторых метеорологов, никакого прямотока не получится: теплое и холодное течения сохранятся, так как сохранится (пусть даже и переместившись несколько к северу) исландский циклон, который и вызывает эти течения. Обсуждался вопрос: что же произойдет в случае постройки плотины в Беринговом проливе? В Северном полушарии? Возможно, это немного улучшило бы климат на севере, но зато ухудшило его на материке. Лето станет суше, зима холоднее; засушливый пояс поднимется к северу. Справедливость этой точки зрения доказывается тем, что произошло в 20—30 гг. в связи с потеплением Арктики. Льдов в эти годы в советских арктических морях стало меньше, условия навигации резко улучшились. Циклоны, которые до этого приходили из Атлантики в Европу, стали проникать в Арктику, минуя Центральную часть СССР. Вследствие этого на материке зимы стали более сухими, малоснежными, участились засухи, уменьшился сток рек. С 1930 г. резко начал падать уровень Каспийского моря. Таким образом, идея преобразования климата, по мнению некоторых ученых, не только не стала научной проблемой – она еще даже не вышла за пределы научной фантастики.

Другие же оппоненты считают проблему мелиорации климата вполне реальной. Уже сейчас человек меняет климат в небольших масштабах и может быть недалек тот день, когда он займется его изменениями в масштабе планеты. Что же касается проекта Борисова, то никак нельзя считать его достаточно научно обоснованным. В этом проекте не учитывается угроза засушить некоторые области СССР, сейчас служащие житницами страны. Кроме того, при потеплении Арктики начнут таять ледники Гренландии и Шпицбергена, и тогда уровень Мирового океана поднимется на 8 м, что приведет к затоплению огромных территорий, в том числе и прибрежных городов, таких, как Ленинград, Архангельск и др.

Критикуя проект Борисова, указывали на то, что его осуществление (постройка плотины) не сможет существенно приблизить теплое течение к центру Арктики, так как турбины будут качать не только поверхностную воду, объём которой должен, по Борисову, компенсироваться подтоком теплых вод, но и холодную глубинную, а может быть и придонную воду Северного Ледовитого океана. В Выкачать же весь объём Северного Ледовитого океана и заместить его холодные воды теплыми — идея совершенно нереальная. Даже в случае достижения желаемой цели, т. е. резкого потепления приполярных районов, последствия проекта могли бы оказаться, в конечном счете, неожиданными. Достигнутое в начальной стадии потепление Арктики вызовет уменьшение термических контрастов между северными и средними широтами, а это, в свою очередь, приведет к ослаблению циркуляции атмосферы и гидросферы (из-за ослабления географической тепловой машины 1-го рода) и в конце концов вызовет последующее ослабление Гольфстрима.

Сама по себе идея мелиорации климата, бесспорно, заслуживает внимания. Но такая идея требует тщательной разработки и должна решаться не осуществлением какого-либо одного технического мероприятия, а комплексно, с учетом всех возможных последствий. Нельзя приступить к осуществлению проектов преобразования климата, даже в самом лучшем случае сопряженных с очень большими расходами, без достаточной уверенности в благоприятных результатах.

Были проекты и регионального плана. Например, лейтенент Жеребцов, обследовавший Карабогаз, предложил осушить его «за ненадобностью» и для стабилизации уровня Каспия⁶². Эта идея была реализована вСССР, «бредившем» гигантскими проектами, и привела к плачевным результатам. Так же точно, ради обводнения Средней Азии в 1964-1990 гг. был погублен Арал – самое рыбное море СССР – и нанесён непоправимый урон условиям жизни целого народа каракалпаков, живущих в низовье Амударьи.

Но есть и положительные результаты управления окружающей средой, в особенности, атмосферными феноменами. В СССР существовал институт экспериментальной метеорологии, где проводились исследования циркуляции атмосферы, воздействия на облака и другие феномены. На основании этих научных исследований, создаются новые технологии. В частности, опубликован патент РФ «Способ электрофизического воздействия на воздушно-капельные дисперсии»⁶³ (Хмелёв В.Ф. и др.), который является реализацией научных результатов из области экспериментальной метеорологии, опубликованных ещё 4 десятилетия тому Л.Г.Качуриным⁶⁴.

Изобретение относится к области технологий активного воздействия на атмосферные образования, а именно к способам рассеивания тумана в прилежащей зоне различных объектов, для которых необходимо выполнение заданных требований по дальности видимости. Поскольку в природных условиях разрушение (рассеивание) тумана происходит, как правило, вследствие изменения термодинамических параметров среды (температуры, влажности, давления), оно может длиться от нескольких часов до нескольких суток.