Меняющийся климат планеты

Этот результат вполне согласуется с тенденцией к увеличению температуры воздуха в зимний период. С другой стороны, в рядах числа дней со снежным покровом высотой больше 20 см прослеживается положительная тенденция, что может быть обусловлено увеличением количества выпадающих осадков.

Таким образом, уже несколько параметров климата в последние годы проявляют тенденцию к изменению, что говорит о неустойчивости климатической системы.

Ледники. Горные ледники - один из наиболее чувствительных индикаторов состояния климатической системы. Уменьшение ледников начиная с конца XIX в.- самое наглядное свидетельство повышения глобальной температуры воздуха. В некоторых случаях можно восстановить историю ледников на основании хроник и рисунков на протяжении нескольких столетий. Усредненные данные по состоянию 30 ледников в 10 горных районах свидетельствуют об уменьшении массы ледников, а по 20 ледникам за последние 100 лет - о повсеместном сокращении их протяженности.

В то же время имеются и факты разрастания отдельных ледников. Например, в мористых1 районах Норвегии в последние годы происходили аномально интенсивные выпадения осадков, что привело к увеличению протяженности ледников на общем фоне глобального потепления (рис. 1-4).

Рис. 1-4. Изменение длины ледников, расположенных в разных странах Европы.

Источник: Climate Change 2001. Contribution of WGI to the TAR of the IPCC. Cambridge Press, 2001.

Что касается объема морского льда, то здесь имеется существенное различие между Северным и Южным полушариями. Происходящее с 1950-х гг. уменьшение количества морского льда в Арктике в весенний и летний периоды согласуется с повышением весенних температур и в меньшей степени летних температур в высоких широтах.

В Антарктике, в отличие от Арктики, нет никаких явных свидетельств взаимосвязи между десятилетними изменениями температур и протяженностью морского льда в период с 1973 г. (рис. 1-5). После уменьшения в середине 1970-х гг. протяженность морского льда в Антарктике оставалась стабильной [9, С. 1-31].

Вечная мерзлота занимает почти 25% поверхности суши Северного полушария. Здесь на небольшой глубине располагаются слои замерзшей почвы, не оттаивающей летом, толщиной от 1-2 м до сотен метров [20, С. 75]. Изменения температуры в слое вечной мерзлоты на глубине 20-200 м могут быть использованы в качестве чувствительного индикатора долгопериодных климатических изменений.

Рис. 1-5. Отклонение от нормы среднемесячных значений распространения морского льда в Арктике (а) и Антарктике (б) в млн км2

Источник: Climate Change 2001. Contribution of WGI to the TAR of the IPCC. Cambridge Press, 2001.

Незначительные изменения в климатических условиях могут вызвать существенные изменения в состоянии слоя вечной мерзлоты. Например, на Аляске температура в слое вечной мерзлоты повысилась на 2-4° С за последнее столетие. Таяние слоя вечной мерзлоты является серьезной проблемой, вызванной потеплением климата. Это может привести к сезонному протаиванию почвы и разрушению существующих сооружений.

Изменения температуры в зоне вечной мерзлоты имеют региональные особенности. В частности, в некоторых районах Якутии, несмотря на ярко выраженную тенденцию к повышению среднегодовой температуры воздуха, не наблюдается соответствующего повышения температуры грунтов. По-видимому, в условиях резко континентального климата Якутии существенна роль аномальных сезонов. Так, одна аномально холодная зима способна произвести более сильный эффект, чем несколько следующих друг за другом аномально теплых. В итоге среднегодовая температура грунта может оставаться постоянной [1]. Для учета региональных особенностей в настоящее время создается международная служба мониторинга за состоянием вечной мерзлоты [25, P. 127].

Уровень Мирового океана в результате глобального повышения температуры должен повыситься из-за теплового расширения воды и таяния ледников и морских льдов. Можно считать, что именно эти два фактора привели к повышению среднего уровня океана в прошлом столетии на 10-20 см. По многолетним данным береговых станций, скорость повышения уровня океана в ХХ столетии была больше, чем в XIX. Модельные оценки изменения уровня океана за период с 1990 по 2100 г. дают повышение уровня в пределах от 9 до 88 см [25, Ch. 11]. Особое внимание уделяется контролю за состоянием Западного Антарктического ледяного щита. Так как основание его расположено ниже уровня моря, то при ослаблении сдерживающего действия соседних ледяных полей возможно его быстрое разрушение, а всей его массы достаточно, чтобы поднять уровень Мирового океана на 6 м. Однако, по мнению большинства ученых, в XXI в. такое событие маловероятно [25, P. 642].

Экстремальные погодные явления хоть возникают редко, но запоминаются надолго, так как почти всегда сопровождаются разрушениями, значительными финансовыми потерями и гибелью людей. По данным перестраховочной компании Munich Re, экономический ущерб от природных катастроф, в том числе и вызванных экстремальными погодными явлениями, вырос в 43 раза за 30 лет.

Исследование изменений в повторяемости экстремумов связано со значительными трудностями, поскольку такие события редки и применение методов статистического анализа дает лишь приближенные оценки. Рост числа экстремальных значений может происходить в двух случаях. Во-первых, при увеличении частоты появления экстремумов при сохранении среднего значения. Во-вторых, при увеличении среднего значения, и тогда обычные отклонения от него выглядят уже экстремальными. В реальных условиях происходит взаимодействие обоих факторов, что затрудняет определение причин роста числа экстремальных явлений.

На практике экстремальные погодные явления оцениваются по их влиянию на социально-экономические условия, по размеру причиненного ущерба. В связи с этим необходимо учитывать, что приводимые (в том числе и в настоящей работе) оценки роста финансовых потерь включают и зависимость от инфляции, от изменений в территориальном распределении объектов хозяйственной деятельности и народонаселения и других факторов. Действительно, практическая неизменность повторяемости сильных ветров в районах с интенсивным развитием хозяйственной деятельности в последние годы может привести к возрастанию нанесенного ущерба. С другой стороны, даже экстремальные значения силы ветра в экономически слаборазвитых районах с низкой плотностью населения не приведут к заметным финансовым потерям, но, безусловно, должны быть оценены как экстремальные явления в рамках анализа изменчивости климатических условий. Определение изменений в повторяемости климатических экстремумов является, таким образом, комплексной задачей, решению которой в настоящее время уделяется особое внимание, в том числе и в России.

В период с 1991 по 2000 г. влияние неблагоприятных условий погоды на развитие экономики России достигло угрожающих размеров. Угроза наводнения в России существует более чем для 746 городов и нескольких тысяч населенных пунктов, крупные наводнения происходят от 40 до 68 раз в год. В 1998 г. полному затоплению подверглись города Ленск, Великий Устюг, пострадали 20 городов и 539 сел, свыше 63 тыс. жилых домов, погибли 26 человек [3].

В 2002 г. от сильных наводнений пострадал Северо-Кавказский регион. Начиная с 20 июня там прошли сильные дожди. Количество осадков составило: в Назрани - 71 мм, Кисловодске - 96 мм, Минеральных Водах - 118 мм. Дожди вызвали паводки практически на всех реках бассейна Кубани и Терека, в горных районах - сход селевых потоков. В Краснодарском крае было подтоплено свыше 3000 домов, затоплены поля, снесены мосты, размыты дороги. Ущерб только по Отрадненскому району был оценен в 410 млн руб. В Кабардино-Балкарской Республике предварительный ущерб составил 700 млн руб. В Ставропольском крае было затоплено 7776 домов, прекращена подача воды в 22 населенных пункта, где проживают более 180 тыс. человек. Погибли 43 человека, 102 пропали без вести. Предварительный ущерб составил около 2,5 млрд руб. В Ингушетии ущерб превысил 377 млн руб.

Рост числа экстремальных явлений, в первую очередь температурных аномалий, может быть связан с возрастанием средней глобальной температуры. Имеются сведения об изменении интенсивности так называемых тепловых волн, т. е. кратковременных повышениях температуры, оказывающих большое влияние на состояние здоровья, изменении размеров зон с необычно высокими или низкими температурами [25, P. 156].

В то же время для большинства регионов, включая США, Китай, Россию, отмечается уменьшение изменчивости межсуточной температуры, т. е. становится меньше резких изменений температуры между последовательными сутками.

Одной из наиболее заметных характеристик экстремальности температуры является количество дней в году с температурой существенно выше или ниже нормальной. В России за последние годы в среднем увеличилось число дней с температурой выше обычной для зимнего периода [17]. Анализ временных рядов значений температуры за 230-летний период в Англии показал, что наблюдаемое в целом по Европе повышение температуры обусловлено в основном уменьшением числа дней с аномально низкой температурой. Аналогичный результат был получен для большей части суши Северного полушария: во второй половине ХХ столетия обнаружено уменьшение разницы между наибольшими за год значениями максимальных и минимальных ежедневных температур.

В Приложении 1-03 приведены сведения об изменении основных климатических параметров в ХХ столетии.