«Погодные катаклизмы будут всё чаще»

На лекции в Калужском музее истории космонавтики старший научный сотрудник Института космических ­исследований РАН, кандидат физико-­математических наук Олег Угольников рассказал о том, что влияет на климат.

На высокой скорости

— Температурный тренд последних лет — ​глобальное потепление — ​вызван вполне конкретными причинами. Всё дело — в парниковом эффекте. Что это такое? Газы в атмо­сфере, которые называются парниковыми, пропускают солнечное излучение, то есть не мешают солнцу нас с вами греть, но задерживают часть обратного излучения от Земли в космос. В основном это происходит в инфракрасной области света. И один из парниковых газов — ​углекислый (СО2). Это, конечно, не основной парниковый газ, но он нагревает океан и вызывает испарение воды, тем самым увеличивая содержание главного парникового газа — ​водяного пара.

Вы спросите: парниковый эффект — это хорошо или плохо? Однозначно: ​очень и очень хорошо! Без парникового эффекта средняя температура на Земле составила бы –20оС. И тогда бы не зародилась жизнь. Парниковый эффект даёт дополнительно 30–40оС, и температура превращается в комфортную для нас +15…+20оС. Но сейчас мы видим, что содержание углекислого газа неуклонно растёт. За какие-­то 50 лет (а это очень короткий промежуток времени для жизни Земли) в атмосфере его стало на 30% больше. А это, несомненно, вызывает то потепление, которое мы и наблюдаем.

Вы можете сказать, что на Земле бывало и жарче. Да, бывало! Сейчас учёные могут восстановить средний ход температуры до 500 миллионов лет назад. И мы увидим периоды, когда было теплее на 12 градусов от нынешнего уровня. Но это десятки и сотни миллионов лет назад! Говорить, что теперь температура побила рекорд, неправильно. Но тем не менее рекорд есть — он не в температуре, а в скорости. За весь исторический период температура не росла так быстро. И это связано с деятельность человека, с выбросами углекислого газа. Последние 5–10 тысяч лет температура была более или менее постоянной, сейчас же наблюдается резкий и быстрый скачок.

Вулканы меняют климат

— Откуда тогда берутся жуткие похолодания? Например, в Москве в мае 2017 года выпал снег. Дело в том, что, когда средняя температура выше, вода интенсивнее испаряется. Атмосфера увлажняется, и в ней усиливается циклоническая активность. Циклонов всё больше, и формируются они всё чаще, а это даёт отклонение температуры от нормы. На фоне общего потепления мы будем чаще сталкиваться с катаклизмами. Движение циклона определяет то, что направление ветра меняется. В итоге у нас в Центральной России воздух будет переноситься, не как обычно, с запада на восток, а с севера на юг или с юга на север. Всё это сказывается на температуре, поэтому какой-­то год может стать непривычно тёплым или, наоборот, холодным.

Есть и другая причина аномальных холодов. В 1816 году в Европе и Америке температуры оказались существенно ниже нормы. Этот год называли «насмерть замёрзший». Почему это произошло, стало понятно только в начале ХХ века. Похолодание связали с извержением вулкана Тамбора, которое произошло в 1815 году: мощность его составила 800 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Есть мнение, что было выброшено очень много пепла, который поглощал свет солнца, — получился аналог ядерной зимы. Но это не совсем так. Вулканический пепел слишком высоко не выбрасывается и остаётся в атмосфере несколько месяцев. К похолоданию это привести не могло. Причиной стали другие вулканические выбросы: ​серный газ SO3, который достиг высот порядка 15–20 км. Химическая среда здесь другая, и он превращается в серную кислоту. Капельки серной кислоты задерживаются в атмосфере несколько лет. Эти частички отражают солнечный свет и уменьшают его приток к поверхности Земли.

Вся вторая половина ХХ века была вулканически активна. И после сильных извержений наблюдался эффект похолодания примерно на полградуса. На самом деле это весьма значительная величина.

В январе 2020 года на Филиппинах началось извержение вулкана Тааль. Пока нет точных оценок, насколько оно мощным окажется. Возможно, мы входим в новую эпоху вулканического загрязнения.

Драматические события

— Интересный факт: в северных широтах очень часто стали появляться красивейшие полярные стратосферные облака. Это очень редкое явление! Но сейчас их видят то в Норвегии, то в Швеции, то в России. А утром 1 января перламутровые облака наблюдали в Мурманской области. Они похожи на перистые, но светятся в тот момент, когда солнце находится достаточно низко под горизонтом. Их наблюдают на высоте примерно 20 км. Чтобы они появились, требуются очень низкие температуры в стратосфере. И они были!

Причём (обратите внимание!) в страто­сфере — рекордные температуры со знаком минус, а на поверхности Земли в это же время — рекордные плюсовые температуры, и мы наблюдаем аномально тёплую зиму. Это тоже тренд! Температура в страто­сфере с годами меняется, но она ­опускается. Глобальное потепление у поверхности Земли сопровождается глобальным похолоданием на высоте 20 км. И в этом виноват опять же парниковый эффект. На разных высотах он ведёт себя по-­разному. Причём скорость падения температуры на высоте достаточно большая. Глобальное потепление на поверхности Земли, которое наделало столько шуму, это каких-­то 0,02 градуса в год. А в высоких слоях — ​0,2 градуса в год, там ​более драматичные события. Этот процесс может иметь разные последствия, влияет даже на расчёт траектории падения спутников. И — представьте себе — во всём виноваты выбросы парниковых газов у поверхности Земли.