Прогнозы изменения климата

Цель климатического прогноза — дать для каждого региона оценку будущего состояния климата. В первую очередь, это прогноз изменений отдельных метеорологических характеристик — температуры, осадков и т. д. Базовым положением, лежащим в основе методологии климатического прогноза, является представление о том, что современные изменения климата во многом определяются антропогенными факторами. Климатический прогноз основан на информации об изменениях в будущем содержания в атмосфере парниковых газов и аэрозолей. Эта информация, в свою очередь, базируется на сценариях развития макроэкономики. Модельные оценки антропогенных изменений климата сводятся к расчету изменений вероятности климатических состояний на основе ансамблевых расчетов.

Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) разработан набор сценариев будущих выбросов парниковых газов в атмосферу. Были предложены четыре различные сюжетные линии (А 1, А2, В1, В2) для последовательного описания взаимосвязей между факторами, вызывающими выбросы парниковых газов и аэрозолей, и их изменчивости. Итоговый набор состоит из 40 сценариев. Они основаны на разных гипотезах о будущем развитии мира, которое определяется демографическими, экономическими и технологическими факторами, от которых зависят интенсивность использования ископаемого топлива и выбросы в атмосферу парниковых газов и аэрозолей. Например, в сюжетной линии и сценарной «семье» А1 будущий мир характеризуется очень быстрым экономическим и демографическим ростом (показатели роста населения достигнут максимальных значений в середине века, а потом будут снижаться), а также быстрым внедрением новых, более эффективных технологий. Предполагается постепенное сближение уровней экономического развития разных регионов; укрепление экономического потенциала; активизация культурных и социальных взаимосвязей при значительном уменьшении социальных различий в доходах на душу населения. В сценарной семье А1 выделяются три группы сценариев по различиям технологических изменений в системе энергетики (A1F1 — применение значительного количества ископаемого топлива и его преобладание над другими энергоисточниками, А1Т — использование неископаемых источников энергии, А1В — приблизительно одинаковое соотношение между всеми источниками энергии).

В сюжетной линии и сценарной «семье» А2 даётся описание очень неоднородного мира. Главная особенность — это самообеспечение и сохранение местной самобытности регионов. Показатели рождаемости в разных регионах медленно сближаются, соответственно, численность населения планеты увеличивается. Экономическое развитие имеет региональную направленность, а экономический рост (в расчёте на душу населения) и технологические изменения происходят менее быстрыми темпами, нежели в других сюжетных линиях.

Сюжетная линия и сценарная «семья» В1 представляют мир таким: глобальное население достигнет наибольшей численности к середине XXI в., а затем будет уменьшаться. Что касается экономики, то экономические структуры будут изменяться, в особенности сервисная и информационная сферы. Будет происходить внедрение «чистых» и ресурсосберегающих технологий. Основное внимание уделяется обеспечению (на глобальном уровне) экономической, социальной и экологической устойчивости, но не учитываются дополнительные инициативы, связанные с изменениями климата (Киотский протокол).

Согласно сюжетной линии и сценарной «семье» В2, главное внимание в мире будет уделяться локальным и региональным решениям вышеназванных проблем устойчивости (хотя по-прежнему актуальны задачи охраны окружающей среды и достижения социальной справедливости). Темпы роста глобального населения будут ниже, чем в сценариях А2; уровни экономического развития не будут столь высокими, а технологические изменения будут отличаться меньшей скоростью и разнообразием, чем в линиях А1 и В1.

Разброс в оценках, определяемый прежде всего неясностью сценариев развития мировой экономики и общества, достаточно велик. Иллюстративные сценарии охватывают широкий диапазон выбросов основных парниковых газов и сульфатных аэрозолей. Все они показывают разные возможности для изменения концентрации С0₂ в атмосфере к 2100 г. (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Антропогенные выбросы СО_г для шести сценариев [32].

Переход к климатическим прогнозам регионального уровня отличается еще большей неопределенностью.

Оценки разных климатологов показывают, что ожидаемое возрастание глобально-осредненной температуры в ближайшие 100 лет составит примерно 1−2,5°С (по некоторым оценкам до 5,8°С). По сравнению с 1990 г. увеличение температуры составит в 2020; 2025 гг. 0,3−0,9°С, для 2050 г. 0,8−2,4°С, для 2100 г. — 1,4−5,8°С [32]. Большой диапазон возможных изменений температуры приведен из-за неопределенностей в развитии мировой экономики, в оценке выбросов в атмосферу парниковых газов и их влияния на изменение температуры. Еще большая неопределенность характерна для оценок изменения количества осадков. Предполагается, что удвоение концентрации парниковых газов вызовет значительный рост осадков в высоких и средних широтах.

Модели, использовавшиеся для прогностических экспериментов, показали качественно одинаковые результаты — наивысшее изменение температуры произойдет в высоких широтах Северного полушария (рис. 4.7). Аномалии зимних температур над северной частью Северной Америки и Евразией составят около 4 °C. Летние температуры воздуха будут мало отличаться от современных. В тропиках температуры увеличатся над материками (наиболее существенно над Африкой), причем в декабре-феврале этот эффект выражен отчетливее, чем в июне-августе. Над океанами произойдет слабое увеличение температуры; исключением являются зоны субтропиков и умеренных широт Северного полушария, где отличия температуры от современной будут невелики. Общее количество осадков, как ожидается, возрастет. Глобальное потепление приведет к существенному сокращению горного оледенения. В новых, более теплых климатических условиях речь идет о глобальной деградации и в перспективе практически полном исчезновении горных ледников. Развивающееся потепление должно вызвать деградацию многолетней мерзлоты. Приток дополнительного количества талых вод в океан обеспечит рост его уровня. Этому же будет способствовать непосредственное термическое расширение верхних слоев океана вследствие роста температуры воздуха. Предполагается, что подъем уровня океана должен составить к 2100 г. 49 см.

Приведем некоторые закономерности ожидаемых изменений климата России. Ожидается рост средних годовых значений температуры, причем главную роль будет играть повышение зимних температур. Следствием этого будет тенденция сокращения всех типов мерзлоты. На фоне общего потепления по разным моделям наибольшее повышение температуры произойдет зимой в Сибири и на северо-востоке европейской территории России. При потеплении климата увеличение испарения в теплое время года будет способствовать формированию засушливых условий в регионах с недостаточным увлажнением и уменьшению влажности почвы в регионах с избыточным увлажнением. В бассейнах Волги и Днепра, согласно прогнозу, предусматривающему удвоение содержания С0₂, осадки должны увеличиться на 15−30% от ны;

Рис. 4.7. Прогнозируемое на основе модельного эксперимента (модель ЕСНАМЗ) отклонение температуры воздуха в 2040;2049 гг. от доиндустриальных величин (1880−1889 гг.) вследствие роста содержания парниковых газов и тропосферных аэрозолей: а — среднее для декабря, января и февраля; б — среднее для июня, июля и августа [11]

нешней нормы, а для бассейна Енисея — на 20−40%. Рост осадков ожидается в основном в холодное время года, причем, в зависимости от установившегося термического режима в том или ином регионе, к началу весны может происходить либо дополнительное накопление массы снега, либо, наоборот, уменьшение массы снега в результате раннего таяния и увеличения доли жидких осадков.