Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

Когда быстрый рост уровня СО₂ в атмосфере стал общепризнанным фактом, научное сообщество осознало, насколько важно было получить более глубокое понимание того, как функционирует климат Земли в общепланетарном масштабе. Это была колоссальная по своей сложности задача, поэтому ученые, работавшие в этой области, начали с самого простого. Они создали климатические модели – наборы уравнений, описывающие основные элементы и механизмы глобальной климатической системы[339]. Затем использовали их, чтобы поэкспериментировать с численной климатической системой: варьируя те или иные переменные, такие как количество СО₂ в атмосфере или интенсивность солнечного излучения, ученые смотрели, как это отразится на всей системе. Поскольку модели были глобальными, изменение одной существенной составляющей (такой, как количество углекислого газа) давало глобальный результат – глобальную температуру поверхности[340]. Другими словами, эти модели позволяли свести всю головокружительную сложность планеты фактически к одному числу, понятному даже ребенку. И они также предполагали существование того, что можно было назвать глобальным климатом. Во многих отношениях это было фикцией, порожденной усредненными значениями. Средней мировой температуры не существовало – и не могло существовать – ни в одной точке планеты. Это был воображаемый инструмент, полезное упрощение, позволявшее охватить всю Землю одним взглядом и, несмотря на сложность мировой климатической системы, получить представление о ее функционировании.

Чтобы проверить эти ранние модели, их создателям требовалось сравнить их с реальными данными о мировых температурах. Эта потребность побудила климатологов, в том числе из Подразделения по исследованию климата Университета Восточной Англии, впервые начать расчет средних мировых температур на основе данных, собираемых примерно с 1850 г., когда появились первые надежные измерительные приборы[341]. Но если глобальные климатические модели были основаны на относительно простых уравнениях и ограниченном количестве точек данных, то простых способов рассчитать среднюю мировую температуру не существовало. Для этого требовалось взять как можно больше измерений, сделанных в разных местах по всей планете, и объединить их таким образом, чтобы учесть все локальные вариации и пробелы в охвате, которые могли исказить результат. Начиная с 1938 г. такие исследователи, как Г. С. Каллендар, Михаил Будыко и Дж. Мюррей Митчелл-мл., составляли так называемые индексы температур. Но эти средние значения были основаны на данных только по Северному полушарию. Прошли годы, прежде чем в расчеты были включены данные по океанам, и десятилетия, прежде чем в них были учтены наблюдения из отдаленных полярных регионов[342].

Концепция средней мировой температуры изменила смысл того, что значит изучать климат. Конечно, это привело к концу климатологии, которую практиковали наследники гумбольдтовского географического подхода, такие как Кёппен, Ханн и Гильдебрандсон. Например, основатель вышеупомянутого Подразделения по исследованию климата Хьюберт Лемб оставался авторитетной фигурой в мире климатологии[343]. Тем не менее глобальные температурные индексы, которые начало рассчитывать его Подразделение, способствовали становлению нового подхода к изучению климата. Этот подход постепенно отодвигал на задний план географически ориентированный тип климатологии, отстаиваемый Лембом. Как только планета превратилась в машину, генерирующую средние температуры, локальные и даже региональные вариации стали если не малосущественными, то второстепенными для целей, стоявших перед разработчиками моделей глобального климата. Так произошло рождение новой науки о климате – отличной от климатологии, – которая изучала не стабильные климатические зоны, а прошлое и будущее климата, а также механизмы, лежащие в основе климатических изменений глобального масштаба[344].