Глобальное потепление: антропогенное влияние доказано
Пятый доклад МГЭИК: человеческая деятельность - несомненная причина глобального потепления
Дмитрий Целиков
Глобальное потепление, наблюдавшееся в последние 60 лет, - на сто процентов дело рук человеческих.
Сегодня в Стокгольме проходит пресс-конференция по итогам пленарного заседания Рабочей группы I Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), на котором была принята окончательная редакция первой части Пятого оценочного доклада.
Человек наследил повсюду. (Инфографика Skeptical Science.)
В центре внимания - утверждение о том, что МГЭИК на 95% уверена в антропогенной природе изменений климата, наблюдавшихся в последние 60 лет. В предыдущем докладе, увидевшем свет в 2007 году, вроде бы фигурировали 90%. На самом деле это не совсем так.
Если быть совсем точными, то тогда говорилось буквально следующее: «Бóльшая часть наблюдавшихся изменений среднемировой температуры с середины XX века, весьма вероятно (very likely), связана с наблюдавшимся ростом концентрации антропогенных парниковых газов».
А вот нынешняя формулировка, сравните: «В высшей степени вероятно (extremely likely), что человеческое воздействие на климат вызвало более половины наблюдавшегося роста среднемировой приповерхностной температуры в 1951-2010 годах».
Чувствуете разницу? Доклад 2007 года уделял основное внимание выбросам парниковых газов, а теперь охвачены все виды антропогенного воздействия на климат, в том числе охлаждающий эффект аэрозолей (веществ, которые не только загрязняют воздух, но и рассеивают солнечный свет). Последний компенсирует около трети потепления, причинённого выбросами парниковых газов. Но даже с учётом этого охлаждающего эффекта человеческая деятельность по-прежнему остаётся главным источником глобального потепления, наблюдаемого вот уже шесть десятилетий.
Ежегодные изменения среднемировой температуры (тонкая светло-красная линия) и 11-летний средний показатель (толстая тёмно-красная линия), по данным NASA GISS. Общая годовая поверхностная плотность потока солнечного излучения (тонкая голубая линия) и 11-летний средний показатель (толстая синяя линия), по данным Krivova et al. (с 1880 по 1978 год) и PMOD (с 1979 по 2009 год).
Движемся дальше. В чём же основная причина глобального потепления? Антропогенные выбросы парниковых газов: «Потепление, наблюдавшееся с 1951 года, можно отнести на счёт различных естественных и антропогенных факторов, и их вклад поддаётся вычислению. Вклад парниковых газов в среднемировое приповерхностное потепление, скорее всего, находится в районе 0,5-1,3 °C, а других антропогенных климатообразующих факторов, в том числе аэрозольного эффекта, - в пределах от -0,6 до 0,1 °C».
А что не является причиной глобального потепления? Естественные внешние факторы (например, солнечная активность) и естественные внутренние факторы (например, цикличные процессы, протекающие в Мировом океане): «Вклад естественных климатообразующих факторов, скорее всего, находится в пределах от -0,1 до 0,1 °C; внутренней вариативности - от -0,1 до 0,1 °C».
В целом за последние 60 лет среднемировое приповерхностное потепление составило около 0,6 °C. Согласно наиболее вероятной оценке МГЭИК, парниковые газы повысили температуру примерно на 0,9 °C, а произведённые нами же аэрозоли охладили планету где-то на 0,3 °C. В этот период естественные внешние факторы не оказали практически никакого влияния на глобальную температуру. Например, солнечная активность с 1950 года не продемонстрировала ничего выдающегося.
Что до естественной внутренней изменчивости климатической системы Земли, то кратковременные «шумы» в долгосрочной перспективе сводятся к нулю. Тёплые и холодные периоды в жизни океана компенсируют друг друга, так что долговременного влияния на среднемировую температуру они тоже не оказывают.
Итак, с 95-процентной определённостью МГЭИК утверждает, что на человеке лежит ответственность за бóльшую часть наблюдавшегося с 1951 года приповерхностного потепления. Наиболее вероятная оценка гласит, что мы - причина 100% потепления.
Вклад человеческой деятельность и естественных факторов в наблюдавшееся приповерхностное глобальное потепление последних 50-65 лет, по данным Tett et al. 2000 (T00, синий), Meehl et al. 2004 (M04, красный), Stone et al. 2007 (S07, светло-зелёный), Lean and Rind 2008 (LR08, фиолетовый), Huber and Knutti 2011 (HK11, голубой), Gillett et al. 2012 (G12, оранжевый), Wigley and Santer 2012 (WS12, тёмно-зелёный) и Jones et al. 2013 (J12, розовый).
Напомним: МГЭИК не проводит собственных исследований. Её доклад - сумма научных работ, увидевших свет за последние годы, причём весьма аккуратная. Например, в прошлом году Том Уигли и Бен Сантер тоже пришли к выводу, что человеческая деятельность несёт ответственность за 50-150% потепления, наблюдавшегося в период с 1950 по 2005 год. По их мнению, люди вызвали по крайней мере половину потепления и, скорее всего, всё потепление в целом, причём нагрели планету даже больше наблюдаемого, ибо есть факторы, которые компенсировали часть потепления. Ни Уигли и Сантер, ни МГЭИК не сказали ничего нового.
Как быть с немногочисленными оппонентами теории глобального потепления? Типичный пример - Джудит Карри из Технологического института Джорджии (США), которая периодически общается с журналистами вроде Дэвида Роуза, часто дающего неверную информацию в своих инвективах. Г-жа Карри - климатолог, но она не занимается изучением причин глобального потепления. Она любит преувеличивать степень неопределённости климатологических исследований, и её утверждения противоречат результатам исследований на данную тему [1]. Проще говоря, это не её сфера компетенции. Представьте себе ортопеда, дающего советы кардиохирургу.
В научной климатологической литературе существует 97-процентный консенсус относительно того, что именно человеческая деятельность вызвала глобальное потепление. Некоторые справедливо замечают, что консенсус не может считаться научным доказательством антропогенного характера потепления. Да, но консенсус опирается на научные доказательства.
На закуску - числа.
0,85 - на столько градусов Цельсия суша и океаны Земли нагрелись с 1880 по 2012 год.
3,7 - на столько градусов Цельсия повысится среднемировая приповерхностная температура в 2081-2100 годах, если выбросы парниковых газов будут увеличиваться нынешними темпами.
14 - количество глав в представленной сегодня первой части доклада «Изменение климата - 2013: Естественнонаучные основания» (в дальнейшем - просто «доклад»).
19 - на столько сантиметров вырос уровень моря с 1901 по 2010 год.
36 - количество страниц в «Резюме для политиков».
39 - количество стран, которые представляют авторы и редакторы доклада.
40 - на столько процентов выросла концентрация углекислого газа в атмосфере с 1750 по 2011 год.
55 - количество стран, представленных в списке рецензентов.
63 - на столько сантиметров повысится уровень моря в 2081-2100 годах, если выбросы парниковых газов будут увеличиваться нынешними темпами.
90 - столько процентов дополнительной энергии, поступившей в климатическую систему с 1971 по 2010 год, поглотили океаны.
209 - количество ведущих авторов, работавших над докладом.
600+ - общее количество авторов.
1 089 - количество экспертов, вызвавшихся рецензировать черновые варианты доклада.
1 250 - количество изображений (графиков, диаграмм и прочего наглядного материала) в докладе.
2 000+ - количество страниц в докладе.
9 200 - количество научных работ, процитированных в докладе.
54 677 - количество замечаний, присланных экспертами.
1 400 000 - количество слов в докладе.
2 000 000+ - гигабайты данных, полученных благодаря компьютерным моделям климата.
30 000 000 000 - столько тонн льда, по оценке, ежегодно терял в среднем Антарктический ледяной щит с 1992 по 2001 год.
34 000 000 000 - столько тонн льда в тот же период ежегодно таяло в Гренландии.
147 000 000 000 - столько тонн льда, по оценке, ежегодно терял в среднем Антарктический ледяной щит с 2002 по 2011 год.
215 000 000 000 - столько тонн льда, по оценке, ежегодно терял в среднем Гренландский ледяной щит с 2002 по 2011 год.
275 000 000 000 - столько тонн льда, по оценке, ежегодно теряли в среднем мировые ледники в период с 1993 по 2009 год.
1 339 000 000 000 - столько тонн углекислого газа добавили атмосфере ископаемое топливо и производство цемента в 1750-2011 годах.
2 000 000 000 000 - столько тонн углекислого газа попало в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, производства цемента, вырубки лесов и расчистки земли в 1750-2011 годах. Два триллиона, ребята.
Разумеется, многие из этих чисел приблизительные. Все оговорки на этот счёт см. в самом докладе.
В документе (напоминаем, это не Пятый оценочный доклад, как трубят многие СМИ, а только первая его часть, естественнонаучная) не рассматриваются последствия вышеперечисленных изменений для человеческого общества и экосистем планеты. Поэтому ещё одно, последнее, число:
184 - столько дней предстоит нам ждать следующей части Пятого доклада, в котором МГЭИК осветит этот вопрос.
Подготовлено по материалам The Guardian.
http://compulenta.computerra.ru/zemlya/klimatologiya/10009196/
Пытаемся понять, откуда взялись прогнозы, включённые в документ.
Пожалуй, самый заметный плод деятельности Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) - это прогнозы, касающиеся дальнейшего потепления. Именно они чаще всего попадают в выпуски вечерних новостей наряду с выводами о том, что лишь человек несёт ответственность за наблюдаемое изменение климата. Поэтому, наверное, эти прогнозы и оказываются в центре самых горячих споров и чаще всего искажаются нехорошими людьми.
Давайте вглядимся в них и попытаемся понять, о чём в действительности говорит естественнонаучная часть Пятого доклада об оценке, увидевшая свет совсем недавно.
Для начала следует выяснить, что такое прогноз. Есть пророки, которые на деле оказываются либо психами, либо мошенниками. Есть прогноз погоды на телевидении. Предсказания климатических моделей отличаются и от того, и от другого.
Во-первых, поскольку будущее климата зависит от многих типов человеческой деятельности и природных процессов, генерируется сразу несколько прогнозов в зависимости от возможных изменений. Релевантность прогноза зависит от того, насколько хорошо сценарий выбросов, на котором он основан, совпадает с тем, что есть в действительности.
Во-вторых, специалисты по климатическому моделированию ещё не научились изготавливать магические кристаллы, с помощью которых можно провидеть такие события, как сильные извержения вулканов (вызывающие краткосрочное похолодание), изменение активности Солнца и характеристики Эль-Ниньо 2028 года. Среднемировая температура поверхности слегка варьируется от года к году из-за взаимодействий внутри климатической системы. Доклад МГЭИК констатирует: «...Не предпринимались попытки предсказать эволюцию внутренней вариативности. Напротив, её статистика включена в качестве компонента неопределённости, связанной с прогнозом».
То есть прогноз касается только долгосрочных тенденций, которые могут быть скрыты «шумом». Дело не в том, что климатические модели пренебрегают естественной изменчивостью климата. Просто прогнозы МГЭИК - средний результат моделирований, каждое из которых даёт различные значения от года к году. Когда их объединяют, взлёты и падения вариативности уравновешивают друг друга.
Цель прогнозов состоит в иллюстрировании влияния наших действий на климат. Нам показывают, какой будет температура, если мы ничего не сделаем для снижения выбросов парниковых газов, и какой - в случае активного сокращения. Различные варианты будущего зовутся сценариями.
Сценарии, использованные при подготовке предыдущего доклада МГЭИК, на этот раз заменены упрощённым набором из четырёх, которые мудрёно наречены «Репрезентативными путями концентрации» (Representative Concentration Pathways, RCPs). Их называют в зависимости от того, сколько дополнительной энергии уловят парниковые газы в 2100 году: 2,6 Вт/м² поверхности Земли, 4,5, 6,0 или 8,5. RCP8.5 - сценарий типа «всё по-старому» (выбросы продолжают расти с нынешней скоростью), остальные подразумевают снижение выбросов в различной степени. Два средних сценария различаются тем, что в одном концентрация парниковых газов стабилизируется до конца века, в другом - после.
По самому благоприятному сценарию (RCP2.6), энергичное снижение выбросов приводит не только к стабилизации, но и к быстрому снижению уровня парниковых газов в атмосфере. Подразумевается создание и развёртывание технологий выкачивания углекислого газа из воздуха. В прежних докладах ничего такого не было.
Различия между этими сценариями видны не сразу. Кроме того, не забываем о естественной изменчивости. Поэтому прогнозы начинают расходиться не ранее 2050 года. Чтобы понять, как будут развиваться события в ближайшие десятилетия, нет нужды выбирать сценарий.
Согласно докладу, в период с 2016 по 2035 год среднемировая температура будет на 0,3-0,7 °C выше показателя 1986-2005 годов. Сравнение 20-летних средних может показаться некорректным, но это важно, когда имеешь дело с комбинацией устойчивых тенденций и кратковременных изменений. (Равноценное сравнение с предыдущими декадами даёт потепление в 0,47 °C.) Вплоть до 2035 года будет теплеть на 0,12-0,42 °C за десятилетие.
Приведённый ниже график (взят из доклада) демонстрирует показания климатических моделей, лежащих в основе этого прогноза. Смотрите, какая «лапша». Это всё попытки учесть естественную изменчивость. К 2050 году сценарии высоких и низких выбросов (красные и голубые) начинают заметно расходиться, но всё равно иногда пересекаются.
IPCC AR5 Chapter 11 Figure 25a.
Только ближе к концу XXI века различия между ними становятся очевидными. Попробуем сравнить два последних десятилетия с показателем 1986-2005 годов, взятым нами за основу. Активное сокращение выбросов приведёт к потеплению в районе 0,3-1,7 °C, два средних сценария - 1,1-3,1 °C, «всё по-старому» - 2,6-4,8 °C.
IPCC AR5 Summary for Policymakers Figure 7.
Мы, как правило, обращаем больше внимания на температуру воздуха, но около 90% тепла, пойманного парниковыми газами, уходит в океаны. Вследствие размеров океана и в связи с тем, что воде нужно больше энергии, дабы изменить температуру, океан прогревается меньше, чем атмосфера. Наибольшее изменение наблюдается на поверхности воды, и чем глубже, тем оно слабее.
В зависимости от сценария доклад прогнозирует поверхностное потепление океана к 2100 году в 1-3 °C. На километровой глубине - 0,5-1,5 °C.
Важно помнить, что климатологи не предполагают устойчивого потепления от года к году. Это должно быть ясно любому, кто смотрел на «лапшу». Но насколько сильными могут быть отклонения от общей тенденции?
Комментируя данные по температуре атмосферы близ поверхности Земли, Говиндсвами Бала из Индийского НИИ даёт наглядное разъяснение (см. ниже). Он рассчитал скользящее десятилетнее среднее значение (сдвиг происходит раз в год) по итогам одного из средних сценариев для последних лет XXI века.
Нет ничего удивительного в том, что некоторые 10-летние периоды оказываются выше или ниже среднего. Если присмотреться, то можно заметить, что периоды, в которые потепление приближается к нулю (или даже происходит похолодание), встречаются довольно часто. Тем не менее к концу века это даст потепление примерно на 2 °C.
Изображение Govindswamy Bala.
Хотя по сравнению с предыдущим докладом МГЭИК сценарии изменились, прогноз остался почти таким же. Вот каким будет результат человеческой деятельности, если верить современному состоянию науки о климате. Вот в каком направлении движется наш развесёлый круизный лайнер. И хотя эту махину трудно развернуть, штурвал у неё всё же имеется...
Подготовлено по материалам Ars Technica.
http://compulenta.computerra.ru/zemlya/klimatologiya/10009648/
Не упустила ли МГЭИК чего-то важного?
В конце года в Варшаве состоятся очередные переговоры под эгидой ООН о международном договоре, посвящённом борьбе с изменением климата. Вместо того чтобы специально к этому мероприятию преподнести сенсацию, МГЭИК выбрала осторожный научный тон.
Итак, Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) обнародовала новейшее резюме того, что учёные говорят о текущем состоянии климата, о причинах произошедшего в недавнем прошлом и о том, к чему следует приготовиться.
Давайте вглядимся в доклад чуть более пристально, нежели в первый раз, по горячим следам, а то некоторых почему-то смущает объём этого текста (надо полагать, тех, кто никогда не держал в руках многотомные академические издания вроде «Всемирной истории»).
Если совсем коротко, то Земля, безусловно, нагрелась. Несмотря на недавнее замедление темпов потепления, температура атмосферы сегодня на 0,7 °C выше, чем в 1950 году. Океаны тоже поднакопили тепла. И практически не вызывает сомнений, что в значительной мере это связано с человеческой деятельностью - в основном с нашими выбросами углекислого газа в результате сжигания углеродного топлива и вырубки лесов.
Самое сильное потепление зарегистрировано в Арктике, где морской лёд исчезает, а вечная мерзлота тает. Сокращение площади морского льда происходит рекордными за 1 450 лет (а по некоторым данным, и за две тысячи) темпами. В 2012 году было установлено новое антидостижение. Скорее всего, это тоже результат искусственного изменения климата. По-видимому, потепление Арктики ускорится, и к середине века уже никого (кроме совсем уж особых «КЛ»-читателей) не будет удивлять полное отсутствие льда в Северном Ледовитом океане к сентябрю, а вечная мерзлота растает на 81%.
Увеличение, так сказать, количества энергии в воздухе приводит к учащению экстремальных погодных явлений, хотя в каждом конкретном случае трудно разобраться, вызвано он изменением климата или естественной вариативностью. Доклад 2007 года высказывался более определённо: мол, с 1970 года площадь земель, охваченных засухой, резко выросла, и к 2020-му от 75 до 250 млн жителей Африки будут испытывать нехватку воды из-за изменения климата. На этот раз у МГЭИК нет уверенности относительно распространения засухи, и от прогнозов специалисты воздерживаются. То же самое с ураганами и прочими стихийными бедствиями: «В течение следующих десятилетий изменения на региональном уровне будут зависеть от естественной изменчивости». Другими словами, локальный климат непредсказуем.
Уровень моря поднимается всё быстрее, так как потеплевшие воды океана расширяются, а также тает лёд. Сегодняшняя скорость равна около 3 см за десять лет, что почти вдвое больше среднего показателя XX века. К 2100 году уровень моря может подняться на 98 см (в 2007-м прогнозировали 59 см). Прибрежные населённые пункты находятся под угрозой затопления.
Некоторые учёные опасаются, что природные процессы могут ускорить потепление. Например, таяние вечной мерзлоты приведёт к освобождению замороженного метана - мощного парникового газа.
Сохраняется значительная неопределённость относительно того, насколько мир нагреется в этом веке и как быстро. Многое зависит от того, сможем ли мы сдержать рост выбросов CO2, так как газ остаётся в воздухе в течение многих столетий. Чтобы удержать средний показатель потепления ниже 2 °C (с таким потеплением, как считается, мы справимся), следует, по-видимому, сделать так, чтобы общий объём выбросов за всю эпоху промышленной революции не поднялся выше триллиона тонн углерода. Мы примерно на полпути к этому порогу.
Зато стала более определённой роль человечества в изменении климата. Авторы доклада МГЭИК на 95% уверены в том, что человеческая деятельность несёт ответственность за бóльшую часть потепления последних 60 лет.
Тем не менее они признают, что с 1998 года потепление замедлилось: этот год остаётся самым тёплым за всю историю наблюдений. Данная тенденция ещё не была очевидной, когда составлялся предыдущий доклад (напомним, он увидел свет в 2007 году), и нынешние климатические модели её не воспроизводят. Однако замедление заставило учёных снизить прогнозы будущего потепления. Прежде утверждалось, что удвоение концентрации парниковых газов в атмосфере (а это может произойти уже к концу нынешнего века) приведёт к потеплению в районе 2,0-4,5 °C. Нынешняя оценка - 1,5-4,5 °C. Старые модели говорили о том, что возможно потепление на 6 °C, теперь это считается маловероятным. При отсутствии чётких политических решений о всемирной борьбе с изменением климата эти новости позволяют вздохнуть с некоторым облегчением.
Очевидно, скептики, игнорирующие общий вывод о том, что человеческая деятельность несёт ответственность за глобальное потепление, ухватятся за неоднократно упоминавшиеся неопределённости. Они, конечно, заметят, что в некоторых регионах мира в конце XX века было так же тепло, как во времена так называемой средневековой климатической аномалии (950-1250 годы). Собственно говоря, это любимая тема отрицателей: если естественные причины некогда были ответственны за потепление, то и сейчас причина именно в них, а не в том, что человечество производит огромное количество парниковых газов. Однако споры о температуре в далёком прошлом не могут отменить основ физики, которые гласят, что парниковые газы удерживают тепло и нагревают планету, хоть ты тресни.
Можем ли мы быть уверены в том, что в докладе МГЭИК не упущено ничего важного? Разумеется, не можем. Например, в модели, которые помогают прогнозировать дальнейшее положение дел, не включены некоторые разновидности положительной обратной связи, ибо их пока не научились в должной мере описывать количественно. В частности, доклад уже критикуют за то, что в нём не учтены опасения, касающиеся метановых выбросов в результате таяния вечной мерзлоты, которые ускорят потепление. В итоге, как подчёркивает Кевин Шефер из Колорадского университета в Боулдере (США), прогнозы МГЭИК выглядят консервативными и заниженными.
В модели МГЭИК не включена также возможность быстрого разрушения Гренландского и Западно-Антарктического ледяных щитов и коллапса нынешней системы морских течений. Причина та же: очень трудно оценить вероятность. Майкл Манн из Университета штата Пенсильвания (США) считает, что МГЭИК не должна бояться низкой вероятности, если события представляют собой большую угрозу. Политикам надо знать, что возможно и такое.
В 2007-м МГЭИК за это тоже ругали. Например, она постеснялась предположить быстрое таяние льда в Гренландии и Антарктике, но последующие исследования ещё раз доказали, что это следует учитывать, и результаты этих штудий привели к более устрашающему прогнозу относительно роста уровня моря.
Один из ведущих авторов нового доклада Майлс Аллен из Оксфордского университета (Великобритания) считает, что МГЭИК неизбежно будет консервативной, ведь никогда нет 100-процентной уверенности, что модели полностью описывают реальный мир.
Подготовлено по материалам NewScientist. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.
http://compulenta.computerra.ru/zemlya/klimatologiya/10009232/
[1] Это называется «производство сомнений». Активно используется корпорациями, ответственными, за нанесаение вреда здоровью или «производство» экологических рисков, чтобы не оплачивать нанесённый ущерб или не перестраивать производство для снижения уровня риска. Например, табачными компаниями против научных данных о вреде курения. Касательно изменений климата этим занимаются дениалисты, атакующие научные данные по идеологическим причинам, как креационисты - теорию эволюции. Они верят, что бизнес нельзя обременять ни оплатой экологического ущерба, ни компенсацией социальных рисков, рождающихся из свободы предпринимательства, а приватизация прибыли, социализация рисков - естественный закон жизни.