влаГосодерЖание атмосФеры и парниковый ЭФФект УДК 551.5 ББК 26.237 в.н. Малинин

advertisement
глобальный экологический кризис:
мифы и реальность
УДК 551.5
ББК 26.237
В.Н. Малинин
Влагосодержание атмосферы и парниковый эффект
Рассматривается межгодовая изменчивость влагосодержания атмосферы (ВА) над
Мировым океаном и даются оценки его вклада в парниковый эффект. Выполнен критический анализ отчетов МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) относительно роли ВА в парниковом эффекте. Показана двойственная
роль влагосодержания атмосферы, которое с одной стороны, является откликом на
глобальное потепление, а с другой – в определенной степени его причиной. Предложена
концепция глобального потепления, в соответствии с которой оно обусловлено однонаправленным совместным действием процессов крупномасштабного взаимодействия
процессов в системе «океан–атмосфера» и антропогенного фактора.
Парниковый эффект (ПЭ) относится к
числу важнейших факторов современных
изменений глобального климата. Суть его
состоит в том, что атмосферные газы (водяной пар, углекислый газ, метан, закись
азота и др.) задерживают часть длинноволнового излучения от поверхности Земли и рассеивают его в разные стороны, в
результате чего происходит нагревание
атмосферы. В отсутствие парниковых газов приповерхностная температура воздуха была бы на 33°С меньше, т.е. климат
Земли был бы практически непригоден
для существования человеческой цивилизации. Известно, что основным парниковым газом является водяной пар. Но
поскольку непосредственно определить
вклад каждого парникового газа в ПЭ в
настоящее время чрезвычайно сложно, то
для этой цели используются косвенные
методы, в частности, численные модели
общей циркуляции атмосферы. В численных расчетах водяной пар задается в виде
интегрального влагосодержания атмосферы (ВА), представляющим собой суммарный запас водяного пара в столбе воздуха
единичной толщины и выражается в кг/м2
или в толщине слоя воды (мм). Поскольку
его вертикальное распределение близко к
экспоненциальному закону, то концентрация водяного пара быстро убывает по высоте и выше тропосферы становится пре-
небрежимо малой. Жидкий эквивалент ВА
получил название «осажденная вода» (total
precipitable water, TPW).
Основная суть «работы» парниковых
газов состоит в том, что их молекулы способны абсорбировать проходящие сквозь
атмосферу ИК фотоны, т.е. они, по сути,
поглощают ИК фотоны с различными длинами волн. Именно этот факт усложняет
процесс вычисления вклада в парниковый
эффект каждого отдельного газа. Например, водяной пар поглощает ИК фотоны с
длинами волн 790 нм, 940 нм, 1375 нм и
др. При этом молекула СО2 также способна поглощать фотоны с длиной волны 1375
нм. Отсюда понятно, что трудно сказать,
какая часть ИК радиации с длиной волны
λ = 1375 нм поглощается водяным паром,
а какая – диоксидом углерода. Поэтому в
численных моделях осуществляется последовательное удаление парниковых газов
с последующей оценкой их вклада в ПЭ.
Если удалить водяной пар, то, например,
модель [15] показывает что ПЭ сокращается на 36%. Но теперь ИК фотоны с длиной
волны λ = 1375 нм будут полностью поглощаться СО2, т.е. возрастет ПЭ, приходящийся на СО2. Поэтому 36% сокращение ПЭ естественно считать минимумом,
поскольку реальный вклад водяного пара
оказывается больше. Если удалить из модели все парниковые компоненты, оставив
Среда обитания
Ключевые слова:
влагосодержание атмосферы, глобальное потепление, изменения климата, парниковый
эффект.
140
Таблица 1
Вклад атмосферных компонент в парниковый эффект по различным численным
моделям общей циркуляции атмосферы
Источник
Schmidt [15]
Модель NASA [12]
Общество. Среда. Развитие ¹ 3’2014
Среднее значение
Вклад различных атмосферных компонент в парниковый эффект (%)
Остальные
ВА
Облачность ВА + облачность
СО2
парниковые газы
39,0–61,9
14,5–36,3
66,9–80,9
14,0–24,3
4,9–9,2
36–66
16
66–85
9–26
2–8
37,5–64,0
15,3–36,3
66,5–83,0
11,5–25,2
3,5–8,6
(~50)
(~25)
(~75)
(~20)
(~5)
только водяной пар, то получим максимальный вклад его в ПЭ. В табл. 1 приводятся оценки вкладов различных парниковых компонент в ПЭ. Нетрудно видеть,
что в среднем вклад ВА составляет примерно 50%, облачности – 25%, углекислого
газа только – 20%. Суммарный вклад всех
остальных газов в ПЭ не превышает 5%.
Несмотря, на казалось бы, очевидные
вещи, с подачи Межправительственнjq
группs экспертов по изменению климата
(МГЭИК) происходит игнорирование роли
ВА в современных изменениях климата и
считается, что ВА является только их откликом. МГЭИК была создана в 1988 г. совместно Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по
окружающей среде (ЮНЕП). Главной задачей МГЭИК является экспертный анализ
состояния исследований по изменениям
климата, их причин и возможных последствий, а также оценка потенциала по принятию адаптационных мер и снижению
антропогенного воздействия на климатическую систему как на глобальном, так и на
региональном уровнях. Указанные задачи
реализуются в виде оценочных отчетов, в
составлении которых принимает участие
обычно более 100 экспертов из разных
стран мира, а также в подготовке других
документов. К сожалению, участие российских экспертов в подготовке оценочных
отчетов очень ограничено, причем статьи
на русском языке в них практически не
включаются. Значительная доля вины в
этом лежит на российских экспертах.
Обратимся теперь к краткому анализу
оценочных отчетов применительно к роли
ВА в ПЭ. В Первом отчете (1990 г.) отмечается, что если бы водяной пар был единственным парниковым газом, то ПЭ при
ясном небе для атмосферы средних широт
должен составить 60–70%, в то время как
вклад СО2 в ПЭ оценен в 25%. При этом
концентрация влаги в атмосфере полностью определяется внутренними свойствами климатической системы, и в глобальном масштабе человек не влияет на
его концентрацию. Но признавая водяной
пар самым сильным парниковым газом в
атмосфере Земли, в отчете МГЭИК [11] делается следующий вывод: «глобальное потепление – это, конечно же, результат СО2,
являющегося парниковым газом. Это потепление, однако, производит взаимосвязанный эффект, более теплая атмосфера
содержит больше водяного пара, который
сам по себе является парниковым газом.
Таким образом, увеличение одного парникового газа (СО2) приводит к увеличению
другого парникового газа (водяного пара),
приводя к механизму положительных обратных связей» [11].
В последующих отчетах (Второй отчет,
1995; Третий отчет, 2001; Четвертый отчет,
2007; Пятый отчет, 2013) водяному пару
уже почти не уделяется внимание, основной акцент делается на том, что глобальное потепление – это результат «опасного
антропогенного вмешательства в климатическую систему Земли». Так, в Четвертом отчете подчеркивается, что с ростом
глобальной температуры воздуха концентрация водяного пара увеличивается,
что является ключевым следствием, но не
причиной глобального потепления [10].
«Изменения концентрации водяного пара
представляют собой самое значительное
последствие [выдел. – В.М.], влияющее на
климатическое равновесие всей системы».
Основное внимание в данном докладе уделяется антропогенному поступлению СО2
в атмосферу, которое с очень высокой вероятностью обеспечивает современные изменения глобального климата. Причина,
по которой водяной пар не учитывается
как климатический фактор, состоит в том,
что «прямые выбросы водяного пара от
антропогенной деятельности создают пренебрежимо малый вклад в радиационный
форсинг».
В Пятом отчете МГЭИК [9] приводятся
сведения о том, что между ВА и температурой воздуха отмечается высокая корреляция на региональном и глобальном
уровне. При этом наблюдения показывают увеличение содержания тропосферного водяного пара с 1970 г. на 3,5%, которое
Среда обитания
соответствует повышению глобальной ятельность влияет на современные колеба- 141
температуры воздуха на 0,5оС [9]. Однако ния климата и ничего более. Очевидно, по
увеличение концентрации водяного пара этой причине они привлекают внимание к
является только следствием процесса гло- стратосферному водяному пару, происхожбального потепления, т.е. ответная реак- дение которого может частично иметь антция водяного пара на потепление – это ропогенный характер. Однако содержание
типичный пример положительной обрат- влаги выше тропосферы ничтожно и естесной связи. По мнению экспертов МГЭИК твенно его радиационное воздействие неследует учитывать лишь стратосферный сравнимо с эффектом углекислого газа.
водяной пар, который образуется в резульВпрочем, существует вид человеческой
тате химических реакций из метана. Ес- деятельности, оказывающий прямое возтественно, вклад его в ПЭ ничтожно мал.
действие на содержание водяного пара,
В докладе утверждается, что «парни- но о котором почему-то забыли эксперты
ковые газы ответственны за потепление МГЭИК. Это безвозвратное водопотребв диапазоне от 0,5°С до 1,3°С в период ление, преобладающая доля (до 85−90%)
1951–2010 гг. Вклад других антропоген- которого обуславливает дополнительное
ных факторов, влияющих на климат, ве- испарение в атмосферу при орошении
роятно, находится в пределах от -0,6°С до сельскохозяйственных земель в засушли0,1°С. При этом вклад естественных кли- вых районах земного шара (Средняя Азия,
матообразующих факторов, скорее всего, Африка, Австралия, Северная Америка
находится в пределах от -0,1°С до 0,1°С. и т.д.). На рис. 1 приводится межгодовой
Суммарный вклад от всех факторов согла- ход безвозвратного водопотребления на
суется с наблюдаемым глобальным потеп- земном шаре в ХХ столетии. Если в 1900 г.
лением, равным примерно 0,6°С за этот пе- безвозвратное водопотребление составриод». Вывод: «в высшей степени вероятно ляло менее 500 км3, то вследствие почти
(extremely likely, 95–100%), что влияние чело- экспоненциального роста оно достигло в
века является доминирующей причиной 2000 г. примерно 3000 км3, т.е. увеличилось
наблюдаемого потепления с середины XX в 6 раз. При этом если в целом за период
столетия» [9].
1900−1990 гг. линейный тренд составляет
Итак, эксперты МГЭИК практически во 25 км3/год, то за период 1950−2000 гг. он
всех отчетах признают, что именно водя- увеличивается в полтора раза и становитной пар является основным парниковым ся равным 39 км3/год.
газом и дают примерно правильное соотТак как содержание водяного пара наношение вкладов ВА и СО2 в ПЭ. Однако прямую зависит от испарения, то, по сути,
с каждым новым отчетом все больший тренд в безвозвратном водопотреблении
крен делается на антропогенный характер можно рассматривать как часть тренда обглобального потепления. Очевидно, поэ- щего влагосодержания атмосферы, кототому они упорно игнорируют возможное рый в ХХ столетии составлял 0,013 мм/год
влияние ВА через ПЭ на глобальную тем- [2]. Если учесть, что площадь Земного шара
пературу воздуха (ТВгл), утверждая, что составляет 510 млн км2, то тренд в безвозвувеличение концентрации водяного пара ратном водопотреблении составит
является ключевым следствием, но не при- 39 км3/ год / 510 000 000 км2 = 0,0764 мм/ год.
чиной процесса глобального потепления
Однако с учетом того, что водяной пар
и, следовательно, полностью обусловлено в атмосфере обновляется примерно за 10
положительной обратной связью между дней, получаем
ними.
0,0764 мм/ год / 36,5 = 0,00 209 мм/ год.
В Четвертом отчете нако3
3000
̡̥
нец-то внятно сформулирована
причина, по которой водяной 2500
1
пар не учитывается как клима2
2000
тический фактор. Она состоит
в том, что «прямые выбросы 1500
водяного пара от антропогенной деятельности создают пре- 1000
небрежимо малый вклад в 500
радиационный форсинг» [10].
Именно антропогенная анга0
ʧ̨̼̔
жированность является лей1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
тмотивом всей деятельности
Рис. 1. Межгодовой ход безвозвратного водо­потребления
экспертов МГЭИК. По их мне- на земном шаре, в км3/год: 1 – безвозвратное водопотребление,
нию, только человеческая де2 – линейный тренд [6].
Общество. Среда. Развитие ¹ 3’2014
142
Таким образом, тренд безвозвратного
водопотребления составляет около 16% от
тренда влагосодержания атмосферы, т.е.
деятельность человека может оказывать
непосредственное воздействие на содержание водяного пара в атмосфере и полностью игнорировать ее нельзя.
Утверждение экспертов МГЭИК, что
рост ВА является ключевым следствием, но
не причиной процесса глобального потепления, по сути, противоречит выводам их
Первого доклада, в котором, как уже отмечалось выше, показана основополагающая
роль ВА в ПЭ. И хотя можно согласиться
с тем, что с ростом температуры воздуха
должно происходить некоторое увеличение концентрации водяного пара вследствие повышения влагоемкости атмосферы,
однако существенно большее значение для
роста ВА имеет испарение с поверхности
океана. В работе [5] на основе данных архива CDAS за период 1980–2005 гг. показано, что линейный тренд в испарении с
поверхности Мирового океана составляет
Tr = 3,6 мм/год, а по данным архива OAFlux
тренд в испарении за этот же период равен
Tr = 4,6 мм/год [16]. Но поскольку испарение не связано с антропогенной деятельностью, то видимо по этой причине оно не
интересно экспертам МГЭИК.
На наш взгляд, именно процессы взаимодействия океана с атмосферой, формирующие изменчивость составляющих
вертикального влагообмена, являются
главным фактором формирования межгодовых колебаний ВА, в том числе его тренда. В работе [2] на основе анализа трендов
в безразмерном виде показано, что тренд
во влагосодержании атмосферы в 2,3 раза
выше, чем тренд в температуре воздуха.
Даже если допустить, что рост ВА является
исключительно следствием глобального потепления, то в этом случае его тренд никак
не может быть больше тренда в температуре воздуха. Из данного результата следует,
что тренд во влагосодержании формируется в большей степени счет процессов взаимодействия океана с атмосферой и в меньшей – под влиянием температуры воздуха.
Отметим еще одно обстоятельство. В
общем случае парниковый эффект можно
представить суммой природной и антропогенной компонент, т.е.
ПЭ = ПЭприр +ПЭантр.
Однако эксперты МГЭИК оперируют
лишь понятием антропогенного ПЭ и фактически не обращают внимания на природную компоненту ПЭ. Но для механизма ПЭ не имеет значения происхождение
(природное или антропогенное) водяного
пара и других газов. Кроме водяного пара
заметную природную изменчивость имеют и другие парниковые газы, в том числе
углекислый газ. По данным [8], суммарное
поглощение СО2 Мировым океаном и биосистемами суши составляет 5 млрд т С/год,
т.е. более половины от эмиссии СО2 за счет
антропогенной деятельности (8,6 млрд т
С/год). Изменчивость источников и стоков
СО2 в океане за период 1982–2010 гг. исследована в работе [4], в которой показано,
что их межгодовые колебания весьма значительны. Причем, если до 1997 г. наблюдался рост поглощения Мировым океаном
СО2, то затем наметилась тенденция к его
уменьшению. Очевидно, что при сохранении указанной тенденции в ближайшие
годы, 1997 год можно будет считать переломным, после которого Мировой океан
начинает превращаться в климатической
системе из стабилизатора парникового
эффекта в его ускоритель.
Итак, если водяной пар считается основным парниковым газом, то вне зависимости
от его происхождения, необходимо делать
оценки изменения его концентрации и возможного влияния на изменения температуры воздуха, т.е. по сути, признать, что ВА
также является климатобразующим фактором. Поэтому можно достаточно уверенно
утверждать, что рост ВА является не только следствием глобального потепления, но
и в определенной степени его причиной.
Обратимся к анализу статистической
связи между средними годовыми значениями ВА над МО и глобальной температуры воздуха. Исходными данными по
водяному пару послужили спутниковые
ежемесячные значения ВА в сетке 1o×1o с
1988 года в базе (ftp://ftp.remss.com/vapor/
monthly_1deg/), получаемые в рамках проекта ��������������������������������������
NASA����������������������������������
Water����������������������������
���������������������������������
Vapor����������������������
���������������������������
���������������������
Project��������������
[7; 13]. Для
оценки средних для всего Мирового океана значений ВА МО исходные данные пересчитывались с учетом площадей одноградусных квадратов на соответствующей
широте и рассматривались в пределах широтной зоны 60 о ю.ш. – 60 о с.ш. над свободной ото льда акваторией Мирового океана.
Средние годовые значения аномалий глобальной приповерхностной температуры
воздуха ∆��
T�
Вгл были заимствованы непосредственно из архива HadCRUT����������
�����������������
4 (http://
www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/).
Важно, что эти данные являются независимыми по отношению друг другу.
На рис. 2 представлен график стати­
стической связи между средними годовыми значениями ВА МО и ∆��
T�
Вгл, который
свидетельствует об очень высокой линейной корреляции между ними (r� ��
= 0,95). В
Среда обитания
чение
влагосодержания, 143
что в свою очередь через
парниковый эффект ведет к
росту температуры. Отсюда следует определенный
дуализм в «поведении» атмосферного водяного пара,
который является не только откликом на изменения
климата, но и в определенной степени климатообразующим фактором.
Что касается глобального потепления, которое, по
мнению экспертов МГЭИК,
практически
полностью
обусловлено человеческой
Рис. 2. График статистической связи между средними годовыми деятельностью, представзначениями ВАМО и ∆��
T�
Вгл за период 1988–2012 гг. по данным [2]. ляющей собой чуть ли не
единственный фактор совприн­ципе, несложно рассчитать как пря- ременных изменений климата, то с этим
мое уравнение регрессии ВА МО = f1(∆��
T�
Вгл), сложно согласиться. В общем случае межтак и обратное ∆��
T�
Вгл = f2(ВА МО), которые годовую изменчивость глобальной темпебудут иметь одинаковую точность. Линей- ратуры воздуха (ТВгл) можно рассматриное уравнение регрессии между ∆��
T�
Вгл и вать в виде аддитивной модели, состоящей
ВА МО, рассчитанное методом наименьших из линейного тренда, циклических компонент и случайных колебаний, т.е.
квадратов, имеет вид:
ТВгл = Tr ТВгл + CТВгл + РТВгл
(2)
∆��
T�
Вгл = –11.36 + 0.404 ВА МО,
(1)
Исходя
из
данных
реанализа
[14]
и
приКоэффициент детерминации этого
уравнения R2 = 0,90, а средняя квадрати- няв за начало отсчета 1880 год, в [3] был
ческая ошибка оценки температуры воз- выделен мощный линейный тренд, а с подуха составляет σТВ = 0,05оС, т.е. является мощью вейвлет-анализа – 60-летний, 20летний и 9–11 летний циклы. Дисперсималой величиной.
По фактическим данным о ∆��
T�
Вгл и ВА МО онный анализ позволил оценить их вклад
были вычислены оценки их линейных в дисперсию исходного временного ряда
D���
(ТВгл).
трендов, которые составили соответствен- глобальной температуры ����
В результате получаем уравнение (2) в
но Tr T���
= 0,014оС/год и TrВАМО = 0,0328
Вгл
мм/год. За период 1988–2012 гг. рост ∆��
T�
Вгл, дисперсионном виде:
понимаемый как разность между последD(ТВгл) = D(Tr) + D(C60) + D(C20) + D(C10) +
ним и первым значением тренда, составил
+ D(P) = 0,64 + 0,12 + 0,03 + 0,02 + 0,19
0,35оС, а рост ВА МО – 0,82 мм, т.е. за 25 лет
оно возросло на 3%. Используя теперь уравИтак, вклад тренда, который идентинение (1), можно получить, что повышению фицируется как глобальное потепление,
ВА МО на 0,82 мм соответствует повышение составляет 64%, 60-летнего цикла – 12%,
T�
Вгл на 0,33оС, т.е. тренд во влагосодержа- на долю случайных колебаний приходитнии атмосферы через парниковый эффект ся 19%.
в принципе может обеспечить фактичесБезусловно, 60-летний цикл требует
кий рост глобальной температуры возду- к себе внимания и не может быть проигха. Таким образом, из простого модель- норирован. К сожалению, вопрос о его
ного расчета следует, что в современных происхождении до настоящего времеклиматических условиях отмечаются со- ни остается дискуссионным. Более того,
гласованные изменения влагосодержания со статистической точки зрения данный
атмосферы над МО и глобальной темпе- цикл может быть признан недостоверратуры воздуха, которые могут быть обус- ным, ибо укладывается в длину ряда вселовлены парниковым эффектом. Впрочем, го дважды, что позволяет формально его
принимая во внимание положительную интерпретировать как результат наложеобратную связь между ВА и ТВ сложно ния случайных колебаний друг на друга.
утверждать, что является причиной, а что Однако межгодовой ход ТВгл в настоящее
следствием. Очевидно, что с повышением время подтверждает существование 60температуры воздуха происходит увели- летнего цикла. Если в 2000 г. отмечался
Общество. Среда. Развитие ¹ 3’2014
144 его очередной максимум, то тогда в 2030 г.
следует ожидать минимум. Некоторый
спад ТВгл после 2000 года свидетельствует
в пользу этого цикла.
На наш взгляд, формирование глобального потепления обусловлено процессами
крупномасштабного взаимодействия между океаном и атмосферой и регулируется
системой положительных и отрицательных
обратных связей, причем положительные
связи преобладают. Довольно подробно
их анализ дается в работе [1]. Так, положительные обратные связи существуют
у глобальной температуры воздуха с температурой поверхности Мирового океана,
его теплосодержанием, испарением, влагосодержанием атмосферы, содержанием в
атмосфере углекислого газа и др. Отрицательная обратная связь отмечается между
температурой воздуха и ледовитостью Арк­
тического бассейна. При повышении температуры ледовитость уменьшается, что
приводит к уменьшению альбедо, увеличению площади чистой воды, свободной
ото льда, увеличению эмиссии парникового газа метана в шельфовой зоне океана. В
свою очередь это способствует повышению
температуры воздуха.
Допустим, например, что под действием каких-либо климатообразующих факторов первоначальный положительный
импульс получает температура воздуха.
Это неминуемо сказывается на повышении
поверхностной температуры поверхности
океана и его теплосодержания, повышении уровня Мирового океана, повышении
испарения, увеличения влагосодержания
атмосферы, дополнительной эмиссии СО2
в атмосферу, уменьшения ледовитости Северного Ледовитого океана и понижения
его альбедо, таяния ледников и вечной
мерзлоты, вследствие чего в атмосферу
выделяется метан, который во много раз
более сильный парниковый газ, чем СО2.
Все это, в конечном счете, определяет последующее нагревание атмосферы. Если
климатообразующие факторы носят циклический характер, то по мере получения
температурой воздуха отрицательного импульса процессы крупномасштабного взаимодействия океана и атмосферы начнут
развиваться в обратном направлении и будет происходить похолодание климата.
Однако если климатообразующий фактор действует монотонно в одном направлении, причем постоянно усиливается, то,
естественно, он будет влиять на формирование трендовой составляющей в изменениях климата. Таким фактором является
совокупность всех видов антропогенной
деятельности, наиболее важным из кото-
рых служит сжигание ископаемого топлива и выбросы в атмосферу парниковых
газов и прежде всего СО2. Атмосферное
«покрывало» в виде этих газов стимулирует рост температуры через механизмы
прямых и обратных связей в системе «океан–атмосфера». По сути, человеческую деятельность можно рассматривать в виде
своеобразного спускового механизма мощных процессов в системе «океан–атмосфера», который приводит их в действие и
одновременно не допускает самокомпенсации. Однако это не означает, что она играет преобладающую роль в глобальном
потеплении. Более правильно сказать, что
она является его стимулятором.
Сформулируем теперь концепцию
формирования современного глобального потепления, в соответствии с которой
оно обусловлено процессами крупномасштабного взаимодействия между океаном
и атмосферой и регулируется системой
положительных и отрицательных обратных связей, причем положительные связи
преобладают. По сути, человеческую деятельность можно рассматривать в виде
«спускового механизма» мощных процессов в системе «океан–атмосфера», который
приводит их в действие и одновременно
не допускает самокомпенсации.
Таким образом, однонаправленное
совместное действие крупномасштабного взаимодействия процессов в системе
«океан–атмосфера» и антропогенного
фактора – это, возможно, наиболее реальный механизм современного потепления
климата, т.е. формирования тренда в глобальной температуре воздуха.
Автор благодарен магистру РРГМУ
А.И. Чухатиной за скрупулезный разбор
отчетов МГЭИК, результаты которого использованы в данной статье.
Выводы
Не вызывает сомнений, что водяной
пар является главным парниковым газом.
Его вклад в парниковый эффект составляет примерно 50%, облачности – 25%,
т.е. суммарный вклад атмосферной влаги
в ПЭ достигает 75%. При этом вклад углекислого газа составляет 20%, а на долю
всех остальных газов приходится не более
5%. Тем не менее, с подачи МГЭИК происходит игнорирование роли ВА в современных изменениях климата и считается, что
ВА является только их откликом. Причиной этого является антропогенный «лейтмотив» в деятельности экспертов МГЭИК.
По их мнению, выбросы водяного пара от
антропогенной деятельности создают пренебрежимо малый вклад в радиационный
форсинг, поскольку только человеческая
деятельность влияет на современные колебания климата и ничего более.
В действительности, главным фактором
формирования межгодовых колебаний ВА
являются процессы вертикального влагообмена океана с атмосферой, влияние
которых на формирование тренда в ВА
существенно выше температуры воздуха.
Показано, что тренд во влагосодержании
атмосферы через парниковый эффект в
принципе может обеспечить фактический
рост глобальной температуры воздуха в
современных условиях. Однако, принимая
во внимание положительную обратную
связь между ВА и ТВ, сложно утверждать,
что является причиной, а что – следствием. Очевидно, с повышением температуры
воздуха происходит увеличение влагосодержания, что в свою очередь через парниковый эффект ведет к росту глобальной
температуры воздуха. Отсюда следует определенный дуализм в «поведении» атмосферного водяного пара, который является
не только откликом на изменения клима- 145
та, но и в определенной степени – климатообразующим фактором.
Сформулирована концепция формирования глобального потепления, в соответствии с которой оно обусловлено
процессами крупномасштабного взаимодействия между океаном и атмосферой и
регулируется системой положительных
и отрицательных обратных связей, причем положительные связи преобладают.
«Приводным ремнем» мощных процессов
в системе «океан–атмосфера», который одновременно не допускает самокомпенсации, служит человеческую деятельность.
Поэтому однонаправленное совместное
действие крупномасштабного взаимодействия процессов в системе «океан–атмосфера» и антропогенного фактора является
наиболее реальным механизмом современного потепления климата, т.е. формирования тренда в глобальной температуре
воздуха.
[1] Малинин В.Н. Уровень океана: настоящее и будущее. – СПб.: Изд. РГГМУ, 2012. – 260 с.
[2] Малинин В.Н., Гордеева С.М. Изменчивость влагосодержания атмосферы над океаном по спутниковым данным // Исследования Земли из космоса. – 2014 (в печати).
[3] Малинин В.Н., Гордеева С.М. О современных изменениях глобальной температуры воздуха // Общество. Среда. Развитие. – 2011, № 2, – С. 215–221.
[4] Малинин В.Н., Образцова А.А. Изменчивость обмена углекислым газом в системе океан-атмосфера
// Общество. Среда. Развитие. – 2011, № 4. – С. 220–226.
[5] Малинин В.Н., Шевчук О.И. Эвстатические колебания уровня Мирового океана в современных климатических условиях // Изв. РГО. Т. 140. – 2008, вып. 4. – С. 20–30.
[6] Малинин В.Н. Изменчивость глобального водообмена в условиях меняющегося климата // Водные
ресурсы. Т. 36. – 2009, № 1.– С. 1–14.
[7] Amenu G.G., Kumar P. NVAP and Reanalysis-2 global precipitable water products: Intercomparison and
variability studies // Bull. Amer. Meteorol. Soc. – 2005, 86. – . 245-256. –Doi:10.1175/BAMS-86-2-245.
[8] Canadell J.G., Le Quéré C., Raupach M. R., Field C. B., Buitenhuis E.T., Ciais F., Conway J.T., Gillett P.N.,
Houghton R.A., Marland G. Recent carbon trends and the global carbon budget / Edited by William C.
Clark. – Cambridge MA: Harvard University, 2007. – 37 p.
[9] IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds. Stocker T.F., Qin D., Plattner
G.-K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P.M. – Cambridge, United
Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2013. – 1535 p.
[10] IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Solomon, S., D. Qin, M. Manning,
Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.). – Cambridge, United Kingdom and
New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2007. – 996 p.
[11] IPCC. Climate Change 1990: The IPCC Scientific Assessment. Report prepared for IPCC by Working Group
I. / Edited by J.T. Houghton, G.J. Jenkins, J.J. Ephraums. – Cambridge, Great Britain, New York, NY, USA
and Melbourne, Australia: Cambridge University Press, 1990. – 410 p.
[12] National Aeronautics and Space Administration (NASA). Goddart Institute for space studies. – Интернетресурс. Режим доступа: http://www.giss.nasa.gov/tools/modelE/
[13] Randel D.L., Vonder Haar T.H., Ringerud M.A., Stephens G.L., Greenwald T.J., Combs C.L. A new global
water vapor dataset // Bull. Amer. Meteor. Soc. – 1996, № 77. – P. 1233–1246.
[14] Temperature data (HadCRUT3 and CRUTEM3) // Climatic Research Unit, University of East Anglia, UK. –
Интернет-ресурс. Режим доступа: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/
[15] Schmidt G.A., Ruedy R.A., Miller R.L., Lacis A.A. Attribution of the present-day total greenhouse effect //
Journal of Geophysical Research. – 2010, vol. 115. – P. 1–6. – D20106, doi:10.1029/2010JD014287.
[16] Yu L. Global Variations in Oceanic Evaporation (1958–2005): The Role of the Changing Wind Speed //
Journal of Climate. – 2007, № 20. – P. 5376−5390.
Среда обитания
Список литературы:
Download