Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде

Парижское соглашение 2018 года утверждает, что общемировую температуру необходимо удержать хотя бы на уровне около полутора градусов выше доиндустриального уровня, но считается, что и это значение все-таки вскоре не устоит. Кроме того, по некоторым оценкам, даже если необходимую температуру удастся сохранить, уровень моря к 2100 году, скорее всего, все равно повысится на 50 см (и это еще сравнительно консервативный показатель – нам доводилось встречать и более агрессивные климатические модели). Это значит, что таким крупным прибрежным городам, как Нью-Йорк, Майами, Лондон, Бангкок и Шанхай будет грозить затопление. Всего повышение уровня моря будет угрожать более чем 500 крупным городам. Многим их жителям придется переехать вглубь континента. В более жарком мире пустыни начнут двигаться на север – и в том числе большую часть Средиземноморья ожидает опустынивание. Если не принять меры, жители стран средиземноморского бассейна тоже вынуждены будут уехать на север. Подобные климатические миграции вряд ли станут непосредственной причиной конфликта, однако они наверняка вызовут нестабильность, которая, как подсказывает история, всегда угрожает миру.

Изменение климата

Природные изменения климата

Изучение климата Земли в прошлом – невероятно сложная задача. Предмет изучения огромен. Чтобы понять нынешние и будущие изменения климата, важно прежде всего разобраться с климатическими ритмами, существовавшими до того, как антропогенный фактор стал ключевым в этом вопросе.

История климата в двух словах выглядит так: Земля всегда переживала климатические изменения – среднегодовая общемировая температура падала настолько, что наступали ледниковые периоды, а затем поднималась до такого уровня, что исчезали даже полярные ледовые шапки. За последний миллиард лет случилось пять или шесть оледенений, между которыми наступали короткие более теплые эпохи, так называемые межледниковья. Самое раннее оледенение произошло 2,4–2,1 млрд лет назад, а пик последнего наступил 18 тысячлет назад. В то время средняя общемировая температура была на шесть градусов ниже, чем сейчас. Повторимся: всего на шесть градусов ниже, но этого было достаточно, чтобы Земля погрузилась в ледниковый период.

Кажется, что шесть градусов – это мало, однако это общемировая температура, средняя по всей поверхности нашей планеты – от Северного полюса до экватора и далее до Южного полюса, включая все, что между ними. Это средняя температура за все сезоны: зимние и летние, сухие и влажные, холодные и жаркие. С климатической точки зрения разница в шесть градусов просто колоссальна.

Во время последнего ледникового периода медленное падение температуры привело к формированию ледяного покрова, который, в свою очередь, начал распространяться от полюсов к умеренным широтам. Пресная вода стала льдом, как следствие этого, значительно понизился уровень моря, а доступной для круговорота воды и водяного пара стало меньше. Ледниковые периоды характеризуются отсутствием осадков: под ледяным покровом земля страдает от засухи и опустынивания. Механизмы, управляющие мировой погодой в наши дни, в ледниковую эпоху были куда менее выражены: ослабевали процессы конвекции, испарения, распределения водяного пара посредством сильных ветров; погодные фронты также проявлялись весьма незначительно. Есть также убедительные свидетельства того, что ослабление крупных океанических течений приводит к сдвигам климата. Теплые течения, которые переносят тепло на север и обращают холодные глубинные воды на юг, не могут функционировать нормальным образом во время ледниковых периодов.

Но что первично? В пределах ледниковых периодов происходят заметные колебания. Эта система гораздо сложнее, чем просто очень сильный холод. В течение ледникового периода тоже наблюдаются минимальные и максимальные общемировые температуры. До сих пор ледниковые периоды, наступавшие на Земле, были связаны с естественной разницей в уровне солнечного излучения. При всех переменных, касающихся климата и погоды, восходы и закаты Солнца – это известная константа, однако уровень солнечного излучения в долгосрочной перспективе может колебаться. Его интенсивность меняется, что оказывает значительное влияние на климат Земли, на жизнь и биоразнообразие. Суммарная солнечная активность циклична, солнечный цикл составляет примерно 11 лет, и от этого во многом зависит скорость похолодания или потепления, вызванных другими процессами.