книги из ГПНТБ / Непреднамеренные воздействия на климат. Результаты исследования влияния человека на климат [коллектив. моногр

ПРЕДИСЛОВИЕ

Многие из тех, кто вплотную занимался планированием и про­ ведением Исследования критических проблем окружающей среды (ИКПОС) 1970 г., понимали надобность в Исследовании влияния человека на климат (ИВЧК). Массачусетский технологический институт (МТИ) принял активное участие в организации и прове­ дении ИКПОС. К Исследованию было привлечено более 70 амери­ канских ученых; они достаточно подробно изучили проблемы окру­ жающей среды и опубликовали свои результаты в октябре 1970 г. Продолжая их большую и плодотворную работу, мы пришли к вы­

влияния на человека и биосферу, так и ;в смысле трудного выбора, который человечество, возможно, вынуждено будет сделать для предотвращения такого влияния, стало актуальной проблемой на­ ших дней. Назначение ИВЧК — помочь достижению международ­ ной научной согласованности в отношении того, что мы знаем, чего мы не знаем и как заполнить пробел в наших знаниях.

ИВЧК предполагало: критически рассмотреть выводы ИКПОС; указать на те проблемы окружающей среды, которыми раньше пренебрегали или которых не замечали; получить более полное представление о современных знаниях; обратить внимание на ряд моментов, особенно на установление очередности решения проб­ лем и определение, каким образом осуществлять рекомендации и проводить дальнейшие более широкие исследования; наконец, ука­ зать на те вопросы, которые требуют международного решения.

Члены подготовительного комитета консультировались по по­ воду предстоящего Исследования с рядом сотрудников несколь­ ких правительственных и неправительственных организаций и национальных агентств разных стран. В результате этих консуль­ таций были выбраны участники ИВЧК, а также подготовлен материал, необходимый для проведения Исследования.

7

Тридцать ученых из 14 стран приняли участие в ИВЧК. Они работали в течение 3 недель, с 28 июня по 16 июля 1971 г. Среди участников, главным образом метеорологов, были пред­ ставители широкого круга дисциплин: климатологии, гидродина­ мики, физики, химии, математического моделирования, океано­ логии и гидрологии. Работа проводилась в конференц-центре Виик близ Стокгольма. Любезными хозяевами были Шведская королевская академия наук и Шведская королевская академия тех­ нических наук.

представляет собой результат трехнедельной напряженной ра­

смотреть все главы в окончательной редакции. Участники Исследо­ вания работали как индивидуальные ученые, они не представляли каких-либо агентств или организаций, с которыми они связаны.

Вторая глава отчета содержит краткое изложение основных вы­ водов и рекомендаций всей работы. Эта глава в том виде, в каком она представлена здесь, была одобрена всеми участниками Иссле­ дования и распространена в качестве официального отчета еще до публикации всей книги. Остальные главы в основном сохранили тот вид, какой они имели к моменту завершения ИВЧК-

В течение недели после окончания ИВЧК доктора В. X. Метьюз, В. В. Келлог, Дж. Д. Робинсон, Ф. Д. Томпсон и С. X. Шнайдер произвели небольшое редактирование текста, приняв все меры к тому, чтобы не менять смысл или акценты основных вопросов.

Так как главная цель ИВЧК — поднять уровень общих и науч­ ных дискуссий и обратить внимание на актуальные проблемы гло­ бального и регионального климата, отчет был опубликован очень быстро. Это, к сожалению, привело к ряду редакционных погреш­ ностей, которых можно было бы избежать, если бы отдельные главы удалось существенно переработать после завершения ИВЧК.

Части I и II дают общие представления о непреднамеренном изменении климата, понятные любому читателю. Части III и IV содержат довольно подробные оценки современного состояния зна­ ний о специфических аспектах проблемы. Эти части интересны не только для специалистов-метеорологов, но и для специалистов смежных с метеорологией областей, так как они дают довольно фундаментальное представление о широком круге вопросов.

Еще на стадии планирования ИВЧК несколько международных организаций одобрило и поддержало идею проведения такого ис­ следования. В частности, проект отчета был передан в секрета­ риат Конференции ООН по проблемам окружающей среды (1972 г.), во Всемирную Метеорологическую Организацию для использования Межправительственной рабочей группой по слежению за состоя­ нием окружающей среды (рабочая группа собиралась в августе

8

список УЧАСТНИКОВ

Исследования влияния человека на климат (ИВЧК)

Директор — К- Л. В и л ь с о н Помощник директора — В. X. Ме т ь юз

сачусетский технологический институт, Кембридж, штат Массачу­ сетс, США

ление охраны окружающей среды, Национальное управление по ис­ следованию океана и атмосферы, Ралей, штат Северная Каролина, США

C. М а н а бе, лаборатория гидродинамики, Национальное уп­ равление по исследованию океана и атмосферы, Принстон, штат Нью-Джерси, США

Р. Е. М а н н, Управление по исследованию окружающей среды, Торонто, Канада

1 Руководитель одной из рабочих групп ИВЧК.

10

B. X. М е т ь юз, ассистент профессора, кафедра гражданского строительства, Массачусетский технологический институт, Кем­ бридж, штат Массачусетс, США

Л. М а х т а 1, директор лаборатории воздушных ресурсов, На­ циональное управление по исследованию океана и атмосферы, Сильвер-Спринг, штат Мэриленд, США

лаборатория, Ахмадабад, Индия Дж. Д. Р о б и н с о н , Центр исследования проблемы «Окружаю­

щая среда и человек», Хартфорд, штат Коннектикут, США

Тихого океана, Управление по исследованию окружающего прост­ ранства, Виктория, Британская Колумбия, Канада

Ф. Д. Т о м п с о н 1, помощник директора Национального центра атмосферных исследований, Боулдер, штат Колорадо, США

C. Туоми , отдел физики атмосферы, CSIRO, Сидней, Австра­

1 Руководитель одной из рабочих групп ИВЧК.

11

Часть I

ОБЩАЯ ТОЧКА ЗРЕНИЯ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Г л а в а 1

ВВЕДЕНИЕ

1.1. ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА КЛИМАТ (ИВЧК)

Цель настоящего Исследования — квалифицированно оценить современное состояние научного понимания возможных влияний деятельности человека на климат как в отдельных районах, так и на всем земном шаре в целом. На основании проведенного иссле­

—изменения климата, имевшие место в прошлом;

—деятельность человека, влияющая на климат;

—теория и модели климатических изменений;

■— влияние на климат создаваемых человеком изменений под­ стилающей поверхности;

—воздействия на тропосферу;

—воздействия на стратосферу.

При проведении исследований по каждому из перечисленных на­ правлений имелось в виду получить ответы на следующие общие вопросы:

—каков уровень наших знаний в данной области?

—какие пробелы в наших знаниях не позволяют уверенно оценить состояние вопроса?

—что нужно сделать для повышения качества данных и для лучшего понимания их значимости, чтобы в будущем мы могли делать более уверенные оценки?

—на чем следует сосредоточить исследования и какие про­ граммы наблюдений необходимы?

—какие действия следует предпринять для осуществления реко­ мендаций, полученных в результате исследований в данной области?

13

1.2.СОСТОЯНИЕ НАШИХ ЗНАНИЙ

Втечение двух последних десятилетий ученые добились значи­ тельных успехов в развитии теории и совершенствовании измери­ тельной техники. Эти успехи, безусловно, сыграли и будут играть важную роль в углублении знаний о воздействии человека на кли­ мат. Однако мы встревожены тем, что существуют большие и серь­ езные пробелы в наших знаниях о тех процессах, которые опреде­ ляют климат, и что данные наблюдений во многих районах мира не только не полные, но и не согласуются между собой, а иногда даже противоречивы.

Нам удалось выявить некоторые климатообразующие факторы (например, морской лед Арктики), которые представляются осо­ бенно чувствительными к воздействию со стороны человека. Мы настаивали на том, чтобы наибольшее предпочтение отдать уси­ лиям, которые могут значительно углубить наше понимание влия­ ния этих факторов на формирование климата. Однако в некоторых областях мы можем только констатировать тот факт, что наших знаний еще недостаточно для определенного вывода о роли чело­ века в изменении климата.

Совершенно ясно, что без дополнительных наблюдений и иссле­ дований ученые не смогут дать человеческому обществу уверенные заключения и рекомендации по предотвращению крупномасштаб­ ных и, возможно, необратимых непреднамеренных воздействий на климат. Мы полагаем, что информация, которая будет получена путем осуществления основных рекомендаций ИВЧК, удовлетво­ рит эти нужды. Обеспеченное такой информацией, будущее Иссле­ дование влияния человека на климат могло бы стать намного конкретнее, чем это удалось сделать нам.

1.3.НАЗНАЧЕНИЕ ОТЧЕТА ИВЧК

Вцелом отчет ИВЧК предназначен для народов и правительств стран всего мира, несущих коллективную ответственность за со­

хранение окружающей среды от непреднамеренного разрушения ее человеком в процессе удовлетворения своих многочисленных и разнообразных потребностей. Мы надеемся, что этот отчет (осо­ бенно глава 2 и вся часть II) даст заинтересованному читателю ясное представление о современном состоянии наших знаний в об­ ласти влияния человека на климат. Разные части отчета адресо­ ваны разным аудиториям, которые, понимая суть обсуждаемых проблем, при наличии доброй воли могли бы предпринять необ­ ходимые действия для достижения дальнейшего прогресса в этой весьма важной области.

Прежде всего отчет предназначен для научной общественности. Мы надеемся, что заключения и рекомендации достаточно убеди­ тельны для того, чтобы заинтересовать ученых всего мира. Дей­ ственное осуществление рекомендаций потребует коллективного

14

усилия заинтересованных ученых многих стран, особенно при про­ ведении комплексных исследований, конечная цель которых — ответить на важнейшие вопросы более определенно, чем мы можем это делать теперь. Мы также надеемся, что отчет поможет моло­ дым талантливым ученым избрать свой путь и достигнуть успеха в науке, работая над интересными и сложными проблемами изме­ нения климата и влияния человека на эти изменения.

Второй группой лиц, для которых мы предназначаем настоя­ щий отчет, являются те государственные деятели, от которых за­ висит выделение средств на научные исследования, и руководители тех институтов и лабораторий, где могут быть начаты, расширены или усовершенствованы научные программы, предназначенные для осуществления наших рекомендаций. Мы надеемся, что указанные лица смогут оценить огромную важность этих рекомендаций и по­ нять необходимость выделения ассигнований для их осуществления.

Мы предназначаем наш отчет также тем международным орга­ низациям, инициатива которых в значительной степени способство­ вала проведению настоящей работы. Их реакция на наши реко­ мендации и интеграция этих рекомендаций в программах станут важнейшими условиями осуществления наших рекомендаций. К этим организациям относятся: Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО), Научный комитет по проблемам окружающей среды (НКПОС), Международный совет научных союзов (МСНС) и Объединенный организационный комитет Программы исследова­ ний глобальных атмосферных процессов (ООК/ПИГАП).

Четвертая группа лиц, для которых предназначен настоящий от­ чет, включает сотрудников национальных и международных органи­ заций, обеспечивающих техническую и финансовую помощь разви­ вающимся странам. Некоторые выводы и рекомендации ИВЧК прежде всего относятся к этим странам. Им потребуется различ­ ного рода помощь для претворения в жизнь указанных рекоменда­ ций. Участие развивающихся стран во многих программах исследо­ ваний, измерений и наблюдений и в научной обработке результатов весьма существенно для успеха работы в международном масш­ табе. Более того, привлечение учреждений и отдельных ученых из развивающихся государств к исследованиям очень важно для вы­ работки независимых суждений при формулировании националь­ ной политики и программ.

Пятая группа лиц, для которых предназначен отчет, состоит из сотрудников тех агентств, которые могли бы решить организаци­ онные вопросы, связанные с осуществлением данных рекомендаций.

1.4. НЕКОТОРЫЕ ФИНАНСОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕКОМЕНДАЦИЙ ИВЧК

Ученые, готовившие отчет ИВЧК, сконцентрировали внимание прежде всего на научных вопросах. Не было ни времени, ни необ­ ходимых знаний и опыта для определения стоимости различных

15

исследовательских программ, которые следовало бы осуществить для изучения влияния человека на климат. К счастью, многие из рекомендаций ИВЧК весьма близки к аналогичным рекомендациям, содержащимся в отчете ИКПОС, а группа, составившая его, имела возможность подумать над финансовыми проблемами. Таким об­ разом, отчет ИКПОС дает некоторое, хотя и приблизительное, представление о финансовой стороне рекомендаций ИВЧК.

При определении стоимости какой-либо международной про­ граммы измерений и исследований главное заключается в том, чтобы установить правила составления смет. Например, непрерыв­ ные измерения, которые требуют квалифицированного обращения со сложными приборами, иногда приходится проводить в отдален­ ных местах, где нет ни необходимых условий, ни необходимых служб. Некоторые из существующих метеорологических станций и линий телеграфной связи могли бы принять на себя соответствую­ щую работу без особых трудностей или дополнительных затрат. Однако возникает вопрос, какая часть затрат на строительство (дома, убежища) и на содержание служб должна быть отнесена на счет выполнения новых дополнительных работ. Такой же во­ прос встает, когда требуется использовать корабль или самолет. В отчете ИКПОС было принято, что там, где возможно много­ целевое использование имеющихся станций, установок и оборудо­ вания, на счет нового проекта относить только дополнительные за­ траты. Точно такое же предположение лежит в основе приводимой ниже очень приблизительной оценки стоимости одного из исследо­ ваний по рекомендациям ИВЧК.

Для разработки теории климата и численного моделирования изменений климата, вызываемых человеком, потребуется провести серьезное исследование. Мы полагаем, что значительную часть этого исследования могли бы выполнить существующие исследо­ вательские коллективы при очень небольшом расширении их дея­ тельности. Работа таких коллективов была бы особенно успешной, если бы их деятельности уделялось серьезное внимание и между отдельными научными группами поддерживалась непрерывная связь. Такой множественный подход к решению сложных проблем обеспечивает независимость, необходимую на этой стадии исследо­ ваний, в результате чего становится возможной оригинальная по­ становка задач и нетривиальность их реализации. Годовой бюджет высококвалифицированной научно-технической группы, работаю­ щей на самом современном компьютере, порядка 2,5 млн. ам. дол­ ларов, включая амортизацию компьютера.

Мы приняли к сведению, что необходимо иметь десять измери­ тельных станций в очень отдаленных районах. Для некоторых из этих станций будут нужны здания. Капитальные затраты на каж­

Детальное изучение климата потребует широких океанографи­ ческих исследований о обширной программой наблюдений. Отчет

16