Динамика земной поверхности

Глобальное потепление:
если оно происходит, то каковы будут его проявления на востоке Евразии

Н.Н. Алексеева

Снимок Юго-Восточной Азии с метеоспутника, наложенный на картографическую основу

Прогнозирование состояния природной среды на перспективу — дело неблагодарное. По прошествии известного времени всегда можно взять статью в газете или журнале и проверить, насколько глубоко ошибались авторы того или иного прогноза. Особенно это касается прогнозов, связанных с последствиями глобального потепления климата. Тем более что сам феномен глобального потепления до сих пор вызывает в научной литературе бурные споры. Некоторые ученые считают, что вклад человечества в происходящее последние 120 лет потепление климата земного шара не столь велик и что это природный циклический процесс. Другие исследователи полагают (особенно много их на Западе), что потепление климата на нашей планете вызвано техногенными факторами, то есть эмиссией парниковых газов (углекислого газа, метана, оксида азота и др.) в результате хозяйственной деятельности людей.

Несмотря на различия в оценке причин глобального потепления, в мире растет озабоченность возможными последствиями этого процесса. Мировое научное сообщество накопило огромный объем информации, но пока еще недостаточный для достоверного прогноза глобальных климатических изменений. Мало исследован механизм положительных обратных связей, который может усилить негативный эффект потепления. Так, например, увеличение летних температур может привести к быстрому протаиванию вечной мерзлоты в высоких широтах. В результате из глубинных торфяников высвободятся большие объемы метана и углекислого газа, которые поступят в атмосферу и усилят таким образом парниковый эффект.

По данным Всемирной метеорологической организации, 90-е годы ХХ в. были самым теплым десятилетием за последнее тысячелетие. Несомненно, что в ХХI в. тенденция потепления климата сохранится и, возможно, даже усилится. Так, по разным сценариям МГЭПИК¹, при удвоении концентрации углекислого газа или при постепенном увеличении его содержания в атмосфере на 1 % в год² в ХХI в. следует ожидать потепления климата Северного полушария на 1,5—3 °С. Региональные проявления потепления неодинаковы: рост температур в тропических широтах будет не столь значительным, как в умеренном поясе.

Помимо собственно количественного прогнозирования и разработок моделей изменения климата, ученые уделяют все больше внимания таким проблемам, как уязвимость природных систем, социально-экономических структур и самого человека при потенциальном потеплении климата. Фонд публикаций только на английском языке, в которых рассматриваются различные аспекты глобальных изменений, насчитывает тысячи. В нашей стране глобальные и региональные аспекты изменения климата и природной среды рассматриваются в трудах таких известных ученых как Е.П. Борисенков, К.Я. Кондратьев и др. Недавно вышли две монографии (подготовленные учеными Института географии РАН), в которых проанализированы природные и социально-экономические последствия изменений климата. Одна из монографий целиком посвящена России³.

Обратимся к конкретному анализу возможных изменений климата и его последствий для востока Евразии. Восточная Евразия, включающая Азиатскую часть России, Китай, Монголию, страны Корейского полуострова, Японию, — один из важнейших геополитических и геоэкологических регионов земного шара. Здесь проживает четвертая часть человечества: в 1995 г. население региона составляло 1,4 млрд человек, к 2025 г., по оценкам ООН, оно достигнет 1,7 млрд. Природные ландшафты региона очень разнообразны: от арктических пустынь и тундр на севере России до субтропических лесов на юге Китая. Страны региона отличаются динамично развивающейся экономикой: ежегодный рост ВВП на душу населения в 1975—1995 гг. составлял 3,8 % в год (по сравнению с мировым показателем 1,2 %).

Изменения климата. За последние сто лет средняя годовая температура в пределах умеренного пояса на востоке Азии возросла более чем на 1 °С (рис. 1), но в отдельных частях региона потепление проявлялось по-разному. Так, в Сибири и на востоке Китая средние годовые температуры возросли на 2—4 °С, в то же время на юго-востоке Китая температуры понизились на 1—2 °С.

Согласно разработанным климатологическим моделям, в случае удвоения содержания СО2 в атмосфере рост глобальных температур в 2050 г. составит 2—3°, а по некоторым данным — 2—5°. Более теплыми станут зимы. В Евразии потепление в Сибири и во внутренних, континентальных областях будет более выражено, чем в приморских районах, находящихся под влиянием муссонной циркуляции.

Прогнозирование осадков связано с большей неопределенностью, чем прогнозирование температур. Потепление на востоке Евразии пока сопровождается небольшим увеличением количества осадков. За последнее столетие зафиксировано увеличение средних годовых сумм осадков на 20—50% на востоке Сибири, на 10—20% — на Корейском полуострове, северо-востоке Китая, в бассейне Хуанхэ. В то же время в Японии и на юго-востоке Китая осадки уменьшились. Результаты климатического моделирования показывают, что при увеличении содержания СО2 в атмосфере увеличение количества осадков будет продолжаться в Сибири, на Корейском полуострове, в Японии и юго-западе Китая. В то же время сократится продолжительность периода со снежным покровом и уменьшится мощность покрова. Снижение количества осадков ожидается в густонаселенных северных, центральных и юго-восточных районах Китая, а также в Монголии, что усугубит уже наметившийся в Восточной Азии водный кризис.

Изменение природных условий. Потепление климата может привести к разнообразным экологическим последствиям — сдвигам границ природных зон на север, сокращению площади вечной мерзлоты, отступанию горных ледников. Существует вероятность 50-процентного сокращения зон тундры и тайги, прогнозируется также снижение биомассы таежных лесов из-за повышения температуры и снижения количества летних осадков. Увеличится опасность лесных пожаров. Место тайги займут низкопродуктивные травяные и кустарниковые растительные сообщества. Увеличатся площади степных ландшафтов на юге Сибири и в Монголии.

В то же время усилится аридизация⁴ внутренних пустынь Центральной Азии (Такла-Макан, Джунгария), чему будет способствовать заметное снижение стока с гор. В пустыне Гоби будут доминировать более теплолюбивые виды.

Прогнозируется усиление частоты и интенсивности пыльных бурь в Центральной Азии. В настоящее время частота пыльных бурь (со скоростью ветра более 17 м/с) составляет 20—40 дней в году, а в некоторых районах отмечается до 100 дней в году с пыльными бурями.

В горах, вероятно, произойдет смещение высотных поясов вверх по склонам, хотя темпы таких изменений будут более медленными, чем изменения климата. Площади альпийских лугов могут сократиться за счет продвижения вверх по склонам лесных и субальпийских поясов.

Очень серьезное последствие глобального потепления климата для Евразии — смещение на север границы вечной мерзлоты в результате протаивания подземных льдов. Это активизирует процессы термокарста и эрозии, изменяются инженерно-геологические условия на огромных площадях. Деградация мерзлоты сопряжена с нарушением коммуникаций, разрушением фундаментов, проседанием построек. Вечная мерзлота на северо-востоке Китая и Тибетском нагорье исчезнет полностью. К середине текущего столетия, по прогнозам, горные ледники Центральной Азии потеряют до четверти своего объема, за исключением наиболее крупных ледников в высокогорьях Памира и Тянь-Шаня. Первоначально из-за быстрого таяния сток талых ледниковых вод возрастет в три раза, а впоследствии он резко снизится или прекратится вовсе. Быстрое таяние снега в горах может сократить снеговое питание горных рек, что приведет к их обмелению.

Рис. 2 Некоторые возможные последствия глобального потепления на востоке Евразии

Еще одно реальное последствие глобальных климатических изменений — подъем уровня Мирового океана, происходящий сейчас со скоростью 1—2,5 мм/год. Особенно негативно он скажется на густонаселенных и экономически развитых приморских областях Китая и Японии. Токио, Нагоя и Осака, где сосредоточено 50% промышленного производства Японии, расположены в прибрежной зоне. Уже сейчас 860 км2 их городской застройки лежат ниже среднего уровня моря. При подъеме уровня моря на 1 м площади, подверженные затоплению, возрастут в три раза. Соответственно увеличится и стоимость защитных сооружений, для возведения и усиления которых потребуется более 80 млрд долл.

В Китае дельтовые и приморские низменности являются ценными сельскохозяйственными угодьями. Подъем уровня моря, помимо активизации береговой эрозии, приведет к внедрению засоленных морских вод в водоносные горизонты и засолению почв. Потеря ценных пахотных угодий и ухудшение ситуации с водоснабжением оцениваются в Китае как серьезная угроза, для преодоления которой потребуются огромные затраты.

Влияние предстоящих климатических изменений на сельское хозяйство оценивается экспертами неоднозначно. В целом благоприятным это воздействие будет в Сибири, где возможно продвижение на север зоны зернового земледелия. В то же время на юге Сибири из-за усиления засух урожаи зерновых могут снизиться на 20 %.

В Китае влияние климатических изменений на сельское хозяйство скорее всего будет отрицательным. Есть впрочем и противоположные, оптимистичные прогнозы. По разным сценариям на 2050 г., изменение урожайности риса составит от –78 до +15 % от современного уровня, пшеницы — от –21 до +55 %, кукурузы — от –19 до +5 %.

В научных публикациях преобладает мнение, что парниковый эффект в целом положительно скажется на развитии мирового сельского хозяйства. Действительно, при увеличении концентрации СО2 у растений уменьшается транспирация, усиливается фотосинтез и растет урожайность (эффект фертилизации). Однако исследования динамики урожайности зерновых под влиянием климатических изменений, проведенные независимо в ряде стран, свидетельствуют о том, что воздействие эффекта фертилизации на урожайность таких сельскохозяйственных культур, как пшеница, рис, сорго, неоднозначно. Прибавка урожая в результате увеличения концентрации СО2 будет меньше, чем потери, связанные с повышением температур, увеличением облачности и сокращением солнечной радиации. Не следует также исключать возможность роста численности вредителей, грибков, плесени, что приведет к снижению количества и качества сельскохозяйственной продукции.

Рыболовство — еще одна отрасль мирового хозяйства, которая чутко реагирует на изменения климата. Влияние глобальных климатических изменений на морское рыболовство еще окончательно не исследовано. Считается, что быстрое изменение температуры воды и содержания в ней кислорода приведут к увеличению популяций мелких, не имеющих высокой экономической ценности рыб. Ухудшатся условия воспроизводства проходных лососевых рыб, заходящих для нереста в реки. В то же время потепление климата благоприятно скажется на развитии аквакультуры. В странах Восточной Азии производится 70% мировых морепродуктов (в том числе водорослей), и, вероятно, эта доля в будущем увеличится.

Глобальные изменения климата затронут и энергетику. Так, возрастет потребление электроэнергии на нужды охлаждения. К 2050 г. только в Японии потребности в электричестве на охлаждение возрастут в пиковые часы на 10%. Сокращение речного стока в целом может негативно сказаться на выработке электроэнергии на ГЭС. Резко усложнятся условия добычи нефти и природного газа в районах с вечной мерзлотой. В России потепление климата на 1—2 °С существенно не повлияет на экономичность энергоснабжающих предприятий, снизятся только потребности в электроэнергии у мелких потребителей, главным образом в сельском хозяйстве.

Существенные изменения затронут и сферу транспорта. Прежде всего увеличится продолжительность навигации по морям Северного Ледовитого океана, и Северный морской путь станет функционировать дольше — до 4 месяцев в году. Снизятся также расходы на проведение ледокольных операций. Но таяние вечной мерзлоты на огромных пространствах Евразии сопряжено с риском нарушения инженерно-геологических условий, что может резко увеличить финансовые затраты на поддержание железных и автомобильных дорог в безопасном состоянии.

Потепление непосредственно скажется и на здоровье населения. Медики считают, что в будущем следует ожидать увеличения заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, вызванных тепловым ударом. Исследования, проведенные в Шанхае, свидетельствуют, что при температурах воздуха выше 34 °С резко возрастает смертность людей старше 65 лет. До сих пор не изучено совместное влияние высоких температур и загрязнения воздуха в городах и промышленных центрах (особенно окислами азота), а это весьма неблагоприятный фактор для здоровья людей. С потеплением климата изменятся границы ареалов трансмиссивных болезней — малярии, шистосоматоза. Так, ареал малярии, передаваемой комаром Anopheles, захватит некоторые районы умеренного пояса. Возрастет риск инфекционных заболеваний, в частности, передаваемых водой (холера), так как с повышением температур активизируется деятельность микроорганизмов. Тайфун у побережья Китая

Тайфун у побережья Китая

Возможные последствия глобального потепления климата многоплановы и взаимосвязаны, они затрагивают многие стороны жизни и деятельности человека. Несмотря на неопределенность многих климатических прогнозов, тенденции современного потепления климата очевидны. Его проявления будут разными в различных регионах планеты. Не все изменения имеют отрицательный характер, некоторые из них могут оказаться полезными для людей. Вопрос состоит лишь в том, сможет ли человек эффективно адаптироваться к ним и научиться жить в изменившейся окружающей среде.

Один из важных климатообразующих факторов в Юго-Восточной Азии — перемещение тропических циклонов. В отличие от обычных, внетропических циклонов, тропические имеют небольшой диаметр, в них очень велик градиент давления (изменение величины давления на единицу расстояния), и соответственно высоки скорости ветра.

На снимке — тропический циклон (тайфун), центр которого располагается немного восточнее острова Хайнань. Тайфуны в этих местах движутся обычно с юго-запада на северо-восток. Мы видим четкую фронтальную часть тайфуна, обращенную к о. Тайвань, куда он переместится в ближайшие часы, и размытую тыловую часть, перекрывающую северо-восточное побережье Индокитая, откуда циклон уже ушел. В центре — четко видный «глаз бури», участок, где наблюдается нисходящее движение воздуха*; там безоблачно, тихо, но волнение на море очень сильное, так как этот участок затишья вместе со всем циклоном перемещается очень быстро, а диаметр его здесь всего 30—40 км, и море не успевает успокоиться.

¹ МГЭПИК (Межправительственная группа экспертов по проблеме изменения климата) — ведущая научная организация, непосредственно занимающаяся глобальными климатическими изменениями — была создана по инициативе ООН. Прогнозы МГЭПИК опираются на мнение 2,5 тысяч ведущих специалистов из 60 стран мира.

² Речь, разумеется, идет о ежегодном увеличении содержания углекислого газа на 1% от современного количества (оно составляет около 0,035% от веса воздуха), а не от общей массы атмосферы. — Прим. ред.

³ Глобальные и региональные изменения климата и их природные и социально-экономические последствия. — М.: ГЕОС, 2000. Региональные аспекты развития России в условиях глобальных изменений природной среды и климата. — М.: «Изд-во НЦ ЭНАС», 2001.4 Аридизация — повышение засушливости. — Прим. ред.