Парниковый эффект
В настоящее время, опубликовано огромное количество газетных статей, показано фильмов и телевизионных передач относительно глобального изменения климата. Многие общественные организации вплотную начали беспокоиться о защите планеты от катастрофы парникового характера, политики тоже взяли на вооружение данный вопрос. К сожалению, ознакомится с результатами научных исследований, может далеко не каждый. О перспективах продолжения жизни на планете и дальнейших действиях человечества, беседовали корреспондент «Бизнес обозрения» и Алексей Карнаухов, который является старшим научным сотрудником института биофизики клеток РАН. В ходе разговора были раскрыты интереснейшие гипотезы относительно глобального потепления, парникового эффекта и предположительной даты конца света. 

Земля с астероида
Ни для кого не секрет, что глобальное потепление чревато необратимыми последствиями. Предполагая наихудший сценарий развития событий, можно отметить, высохшие моря и превращение планеты в пустыню. Температура воздуха поднимется до + 150 градусов на экваторе и до +100 градусов по Цельсию на полюсах. Абсолютное отсутствие животных, растений и людей, развалины строений, поломанные автомобили, подводные лодки в песках. Постоянные пыльные бури и ураганные ветра. Картина поистине ужасающая, и все это может случиться, если человечество не примет экстренных мер, уже через три сотни лет.

Не смотря на то, что 300 лет - срок относительно большой, не стоит полагаться на потомков, а нужно помочь им уже сейчас, не дожидаясь когда климатические изменения, перейдут в разряд необратимых. Ведь через триста лет настанет стадия термальной парниковой катастрофы, в результате которой жизнь на Земле будет невозможна.

Точно определить срок наступления данного момента невозможно, вполне вероятно, что он уже прошел, но, скорее всего человечество имеет еще несколько десятков лет в запасе.

Как известно на данный момент, средняя температура на планете увеличилась немногим больше чем на один градус. Может ли это повлечь за собой процессы, которые в корне изменят климат? Вполне, так как температура повышается не просто так, а в связи с содержанием в атмосфере большой концентрации углекислого газа. Жизнедеятельность человека привела к тому, что она увеличилась за последнюю пару сотен лет на 35 процентов, а этого вполне хватит для того, чтобы средняя температура на планете повысилась на 10°C. В результате этого, может быть активирован процесс выброса из Мирового океана большой массы углекислоты, что повлечет за собой дальнейшее увеличение температуры на Земле.

В исследованиях последних лет отмечен тот факт, что если концентрация углекислого газа увеличится в два раза, среднестатистическая температура планеты увеличится на 4 градуса. Однако эти оценки основаны на элементарных климатических моделях, берущих в расчет только изменение концентрации СО2. В действительности, появление парникового эффекта главным образом зависит от водяного пара, причем, чем выше поднимается температура воздуха, тем больше она содержит водяных паров. Логично, что повышение средней температуры влечет за собой увеличение содержания паров в атмосфере. А увеличение их концентрации приводит к тому, что усиливается парниковый эффект и дальше увеличивается среднепланетарная температура. Научные сотрудники и ученые назвали такие явления процессами с обратной положительной связью, присутствие в климатической системе планеты которой значительно повышают чувствительность средней температуры к колебаниям содержания СО2. Глобальное потепление провоцируется углекислотой, а водяные пары существенно усиливают его. Подробные исследования дают возможность Алексею Карнаухову выдвинуть личную теорию, по которой предельное значение увеличения температуры при увеличении СО2 вдвое будет равняться 25 градусам Цельсия.

Знакомясь с теорией А.Карнаухова подробнее, становится понятно, почему он пришел к такому выводу. Впервые, более точно, решив задачу относительно двухкомпонентного парникового эффекта, он добился одного из самых нетривиальных итогов теоретической работы. Экспериментальным путем, на примере данных полученных при бурении ледяного щита Антарктиды, данные выводы получили подтверждение. Суть в том, что, изучая антарктические льды, можно точно отследить годовые слои, которые появляются в результате сезонных особенностей увеличения снежного покрова. Проведенные анализ изотопов данных слоев дал возможность проследить исторические моменты в климате планеты в период 400 тысяч лет. Относительно полученных данных можно отметить, что эпохи потепления и похолодания за все время сменяли друг друга 4 раза. Одновременно с этим, изменение в атмосфере на 30 процентов концентрации СО2 сопутствовало изменению температуры на 10-12°С. Однако в то время, когда был ледниковый период, концентрация в атмосфере углекислоты была на 30 процентов ниже, чем в период индустриального подъема. А сейчас она на 35 процентов выше, сообразно, что температура будет тоже выше, чем в эпоху доиндустриализации.

Переводя на увеличенную в два раза концентрацию СО2 получаются 25°С, которые являются следствием вышеупомянутой рабиационно – адиабатической модели парникового свойства, что далеко не 4°С, полагаемые однокомпонентными простыми моделями. К слову, данную модель также можно применить к парниковому эффекту иных планет, например, для Венеры, которая имеет на поверхности температуру 500С.

Повсеместно поступает информация о глобальном потеплении, но значительных перемен практически не наблюдается. Может все это неправда? Давайте рассмотрим, как начинает закипать чайник. Процесс кипения наступает постепенно, спустя некоторое время, за которое происходит тепловая инерция жидкости. Ледники и океаны играют роль огромного теплового буфера, именно поэтому рост температуры на Земле, на данный момент, не слишком ощутим.

Так как увеличение концентрации СО2 в атмосфере земли предвидится уже ближе к окончанию текущего века, всплывает вопрос о возможности увеличения температуры на планете на 25°С. Наша планета обладает тепловой инерцией, которая способствует некоторому снижению оценки действительного увеличения средней температуры на Земле. Согласно оценкам, озвученным старшим научным сотрудником А. Карнуховым, оно будет равняться 5-8 градусам, смотря на то, насколько серьезными и действенными будут меры по контролю за загрязнением окружающей среды выбросами СО2. Такие данные почти ни чем не отличаются от предположений других ученых.

Изучая прогноз Карнаухова А., возникает вопрос о том, на чем основана правильность выдвинутой ним гипотезы относительно 300 летнего срока уготованного Земле, по истечении которого температура на планете повысится до +100°С и, собственно говоря, и произойдет конец света. На сегодняшний день невозможно сравнить результаты его исследований, потому что простые климатические модели, которые не принимают в расчет роль тепловой инерции и водяных паров, не могут дать верный прогноз. Создание модели земного климата, согласно учету всех факторов, на столь продолжительный период еще никому, помимо него, не представлялось возможным.

Попытки создать такую модель предпринимались неоднократно. Профессором Леонардом Бентгсоном, являющимся достаточно известным в определенных кругах специалистом в области моделирования климата, до недавнего времени занимавшего должность директора немецкого института метрологии им. Макса Планка, осенью 2002 года на конференции в Граце, были представлены исследования, свидетельствующие о том, что климатическая система планеты в недалеком будущем может потерять устойчивость. В то же время температурные показатели приобретут тенденцию к быстрому увеличению.

Может показаться странным факт того, что западные ученые, в совершенстве владеющие и максимально использующие в своей работе компьютерные технологии, так безнадежно отстают. Это объясняется фетишизацией возможностей и преимуществ компьютерной техники при выполнении исследований теоретического характера, что приводит к значительной проблеме в современной науке, в общем. Традиции критических расчетов в настоящий момент, почти утрачены. Вспомните, ведь ни Ландау, ни Эйнштейн, ни другие известные ученые не использовали в своей работе вычислительную технику, но это ни сколько не препятствовало созданию основополагающих открытий. Так как они умели находить способы решения труднейших задач через познание сути проблемы.

Являясь единственным, кто может смоделировать климатическую ситуацию планеты на ближайшие триста лет, А. Карнаухов не исключает возможности наличия в его расчетах некоторых ошибок. Доступным методом их обнаружения является общественное обсуждение итогов исследований в прессе, на конференциях, научных семинарах. Так как результаты, полученные в ходе проведенных исследований, мягко говоря, шокирующие, предприняты все возможные шаги на пути их публичного обсуждения. После 1994 года, когда впервые появился термин «парниковая катастрофа», на разных семинарах было озвучено более 50 докладов и опубликовано почти тридцать научных работ. Интернет тоже является средством, благодаря которому обсуждение данной темы не утихает.

Значительных неточностей, которые могли бы подвергнуть данные выводы сомнению, на сегодняшний день не обнаружено. Наоборот, модель доступно объясняет все свойства, которые существуют на сегодняшний день, данных наблюдений за климатическими изменениями планеты.

Сторонниками гипотезы о парниковом эффекте являются известные деятели науки всего мира. Стивен Хоукин, английский астрофизик, осенью 2000 года, выступая в Эдинбургском королевском обществе с лекцией, проинформировал окружающих о том, что парниковый эффект, по истечении нескольких сотен лет, вполне может превратить Землю в планету наподобие Венеры, жизнь на которой невозможна, из-за чего у человечества не остается шансов перейти в четвертое тысячелетие.

Если предположения Карнаухова верны, значит ли это что общество должно полностью отказаться от использования автомобилей, добычи нефти и угля? Вероятнее всего, ситуация не настолько плачевная, потому что вряд ли абсолютный отказ от добычи и использования полезных ископаемых обеспечит полное предотвращения катастрофы парникового плана. Дело в том, что необходимо не только перестать губительным образом загрязнять атмосферу техногенными выбросами СО2, но и придумать способ, благодаря которому станет возможно очищение атмосферы от углекислоты уже содержащейся в ней.

Надеясь на растения, которые в процессе фотосинтеза поглощают из атмосферы СО2, а по оценкам специалистам перерабатывающие в десять раз больше углекислоты, чем появляется в результате деятельности человека, можно столкнуться с дилеммой. Хотя интенсивность фотосинтеза очень высокая, необходимо учитывать, что его владельцем является растительная биомасса, которая служит пищей многим живым организмам. А как подтверждает природа, все то, что можно съесть, когда-нибудь съедят, а углекислота вернется в атмосферу Земли.

Даже если человечество полностью прекратит загрязнять воздух СО2, это все равно не сможет в полной мере остановить парниковую катастрофу. Имеющаяся на сегодняшний день степень концентрации углекислого газа, спустя некоторое время, приведет к тому, что средняя температура на Земле повысится на десять градусов. Это приведет к тому, что многие территории планеты станут не пригодными для жизни, накалятся проблемы социально-экономического характера, произойдет масштабная миграция людей в более подходящие районы, появиться продовольственные проблемы. Значительным обстоятельством, в такой ситуации, становится удержание равновесия в политическом устройстве мира, и не допущение возникновения глобальной ядерной войны.

Картина приближающегося апокалипсиса поистине ужасает. Если человечество в следующие десять лет абсолютно откажется от сжигания нефти, газа и угля – то данное событие произойдет не раньше, чем через 200 лет. А если, образ жизни людей будет такой как сейчас – 100 лет это максимальный срок, отведенный человечеству. Однако существует вероятность, что произойдет резкое уменьшение инерции климатической системы, в итоге нарушения трехмерной циркуляции Мирового океана. Вот тогда увеличение температуры на Земле на 10°С будет достигнуто через 40 или 50 лет.

Отсюда следует вывод, что человечество имеет всего 40 лет, на протяжении которых жизнь будет стабильной. Хотя, крах мировой экономической и политической системы может возникнуть немного раньше, потому, что произойдет значительное похолодание в северной части Европы, России и Америки из-за исчезновения теплого течения Гольфстрима, к которому приведет глобальное потепление. В связи с этим, наступит, может не слишком продолжительный, но вполне реальный ледниковый период в Северном полушарии. Станет невозможно заниматься сельским хозяйством в Голландии, Германии, Прибалтике, Англии, центре России, в США. Население большинства городов будут нуждаться в немедленной эвакуации. Начнется всенародный энергетический и продовольственный кризис. Территория развитых стран, будет считаться зоной бедствия, и ожидание развала мировой системы экономических связей станет абсолютно реальна.

Самой сложной задачей климатологии считается изучение и описание течений океанов. Поэтому установить точные строки предполагаемых событий не в состоянии ни кто. Хотя можно заявить, что остановка Гольфстрима будет стремительной и займет не более трех лет. Также может произойти следующее, изменение течений в Атлантике случится позже, тогда понижение температуры на 15°С будет восприниматься как благо.

Различные экстрасенсы, астрологи, религиозные секты и многие другие прорицатели, не единожды предсказывали «конец света», который до сих пор не произошел. Поэтому люди с недоверием относятся к таким прогнозам. Однако климатологи подтверждают факт того, что почти все их прогнозы, касающиеся природных катаклизмов и катастроф, сбылись. К сожалению, их мнение остается без внимания, хотя прогнозы постоянно публикуются как в изданиях научного характера, так и в СМИ. Из-за этого экономический ущерб на данный момент составил более 100 миллиардов долларов.

Ленское наводнение, произошедшее в 2001 году, является первой из предсказанных климатологами катастроф, вероятность которого была связана с началом изменений течений в Атлантике, и о котором не единожды предупреждалось, начиная с 1998 года.

В связи с вышесказанным становится очевидным то, что человечеству трудно будет выжить в таких условиях. На данный момент ограничения на увеличение количества выбросов в атмосферу планеты, которые были указаны в Киотском протоколе, не являются эталоном совершенства, однако государства на протяжении последних десяти лет не могут договориться даже по такому вопросу. Отсюда напрашивается вопрос, сколько же будет стоить спасение человечества и кто решиться на этот шаг?

По мнению ученых, техническую сторону предотвращения катастрофы из-за парникового эффекта, решить вполне возможно. И для этого не нужно полностью превращаться в первобытного человека, отказываться от автомобилей и комфортабельных квартир и домов. Разговор пойдет о повсеместном использовании энергосберегающих технологий, применении источников энергии, которые могут возобновляться. А разработка технологических инструментов для очищения атмосферы от углекислоты способствует созданию рабочих мест, что относятся в первую очередь, к отраслям высоких технологий. Незначительное увеличение цен на энергию даст возможность развиваться и совершенствоваться отраслям, таким как образование, искусство, медицина. Произойдет значительное развитие сферы услуг и сервиса. Окружающий мир заблестит новыми красками, станет чище, благодаря чему, жизнь станет ярче.