Хаотичная погода

БОЛЬШИНСТВО из нас так или иначе зависят от использования углеродного топлива. Мы ездим на машинах и другом транспорте, работающем на бензине или дизельном топливе. Пользуемся электричеством, которое производят электростанции, работающие на угле, газе или нефти. Отапливаем дом и готовим еду, сжигая дрова, природный газ, древесный и каменный уголь. При этом в атмосферу поступает углекислый газ. Этот газ задерживает солнечное тепло.

Мы выбрасываем в атмосферу и другие задерживающие тепло парниковые газы. Азотные удобрения выделяют оксид азота. Заливные рисовые поля и загоны для откорма скота — метан. При производстве пенопласта и при других производственных процессах образуются хлорфторкарбоны. Эти газы не только задерживают тепло, но и разрушают озоновый слой в стратосфере Земли.

Этих задерживающих тепло газов — за исключением хлорфторкарбонов, выброс которых теперь регулируется,— сегодня все больше и больше поступает в атмосферу. Частично это объясняется ростом населения земли, влекущим за собой рост потребления энергии, рост промышленности и сельского хозяйства. По данным Вашингтонского управления по охране окружающей среды, сейчас в атмосферу ежегодно выбрасывается шесть миллиардов тонн углекислого и других парниковых газов. Эти газы не просто улетучиваются, они могут оставаться в атмосфере десятки лет.

Большинство ученых убеждены в верности следующих двух положений. Во-первых, за последние десятилетия и столетия увеличилось содержание углекислого и других парниковых газов в атмосфере. Во-вторых, за последние сто лет средняя температура воздуха у поверхности земли поднялась на 0,3—0,6 градуса по Цельсию.

Возникает вопрос: существует ли связь между глобальным потеплением и вызванным людьми накоплением в атмосфере парниковых газов? Некоторые ученые в этом сомневаются, ссылаясь на то, что температура все же не превышает естественных пределов, а потепление они объясняют действием солнца. В то же время многие климатологи согласны с формулировкой из доклада Межправительственной комиссии по климатическим изменениям. Там сказано, что повышение температуры «вряд ли имеет исключительно естественные причины» и «при учете всех полученных данных напрашивается вывод, что деятельность человека играет в глобальном потеплении заметную роль». И все же окончательные выводы делать пока рано — особенно что касается скорости всемирного потепления в XXI веке и конкретных последствий.

Неясность порождает споры

Прогнозируя развитие парникового эффекта, климатологи опираются на схемы, построенные самыми мощными и самыми быстродействующими компьютерами мира. Но ведь климат определяется крайне сложным взаимодействием атмосферы, океанов, льдов, рельефа, солнца и вращения Земли. При таком количестве столь весомых факторов никакой компьютер не способен в точности определить, что будет через пятьдесят или сто лет. В журнале «Сайенс» недавно замечалось: «По мнению многих климатологов, пока еще нельзя с уверенностью сказать, начала ли планета нагреваться в результате деятельности человека и насколько серьезными окажутся последствия парникового эффекта».

Такая неясность дает повод отрицать угрозу. Ученые, скептически относящиеся к глобальному потеплению, а также промышленники, которым выгодно, чтобы все оставалось как есть, утверждают, что современные знания о парниковом эффекте не оправдывают дорогостоящих экологических мер. Ведь будущее, по их словам, может и не оказаться таким мрачным, как думают некоторые.

Защитники же окружающей среды утверждают, что неопределенность научных данных не должна убаюкивать политиков. Конечно, климат будущего может и не оправдать сегодняшних опасений, однако вполне возможно, что все обернется намного хуже! Более того, считают защитники окружающей среды, хотя нам сейчас точно неизвестно, как будут развиваться события, это не означает, что можно сидеть сложа руки. Бросающие курить не требуют научных обоснований, что через тридцать—сорок лет вредная привычка приведет к раку легких. Они бросают, потому что сознают опасность и желают ее уменьшить или устранить.

Какие принимаются меры?

О масштабах и даже о самом существовании проблемы глобального потепления много спорят, и поэтому разнообразие мнений о том, как ее решать, вполне объяснимо. Уже не один год защитники окружающей среды выступают за использование экологически чистых источников энергии. Такими источниками могут служить солнце, ветер, реки, подземные пары и горячие воды.

Защитники окружающей среды призывают правительства издать законы о сокращении выброса газов, задерживающих тепло. Правительства отзываются — на бумаге. Так, в 1992 году на «Саммите Земли» в Рио-де-Жанейро представители около 150 государств подписали договор, выражающий их решимость сократить выбросы парниковых газов, особенно углекислого. Поставили задачу: к 2000 году в промышленно развитых странах уменьшить выделение газов до уровня 1990 года. Отдельные государства уже добились в этом направлении успеха, но большинство богатых стран даже не приступили к выполнению своих скромных обязательств. Большинство государств не то что не сокращают объем выброса парниковых газов, но производят их больше прежнего! Предполагается, например, что к 2000 году в Соединенных Штатах выброс углекислого газа превзойдет уровень 1990 года на 11 процентов.

Позже было решено «вставить» международным соглашениям «зубы». Если страна не снижает объем выброса парниковых газов добровольно, в согласии с договором 1992 года, то к ней будут предъявляться обязательные требования.

Во что обойдутся перемены

Политическим лидерам нужна репутация друзей природы. В то же время они не упускают из виду возможные последствия экологических перемен для экономки. Согласно журналу «Экономист» от энергии, получаемой из углеродного топлива, зависит 90 процентов населения земли, значит отказ от нее повлечет за собой крупные изменения; о том, во что обойдутся эти изменения, идут ожесточенные споры.

Во что выльется сокращение выброса парниковых газов к 2010 году до уровня, который на 10 процентов ниже уровня 1990 года? На этот счет у каждого свое мнение. Вот что думают об этом в Соединенных Штатах — стране, которая больше других загрязняет атмосферу парниковыми газами. Ученые, работающие для промышленности, предупреждают, что такое сокращение каждый год будет обходиться экономике США в миллиарды долларов, при этом 600 тысяч человек останутся без работы. А по утверждению защитников окружающей среды выполнение этой задачи позволит ежегодно экономить миллиарды долларов и создать 773 тысячи дополнительных рабочих мест.

Защитники природы призывают немедленно действовать, а промышленники,— например, автозаводчики, владельцы нефтяных компаний, производители угля — используют свой солидный капитал и влияние, чтобы преуменьшать угрозу глобального потепления и преувеличивать экономический ущерб от перехода с ископаемого топлива на другое.

Споры продолжаются. Но если ничего не предпринимать в ответ на изменение климата, то слова «о погоде много говорят, но ради нее ничего не делают» обретут новый, зловещий смысл.

[Рамка, страница 5]

Киотский протокол

В декабре 1997 года более 2 200 делегатов из 161 страны встретились в японском городе Киото для выработки соглашения, или протокола, о действиях в связи с угрозой глобального потепления. Дискуссия продолжалась больше недели, и было решено, что к 2012 году развитые страны должны сократить выделение парниковых газов до уровня, который в среднем ниже уровня 1990 года на 5,2 процента. Взыскания за нарушение договора будут установлены позднее. Допустим, все страны будут его придерживаться — что даст такое сокращение? Очевидно, совсем немного. В журнале «Тайм» замечалось: «Чтобы сколько-нибудь заметно снизить содержание парниковых газов, которые накапливаются в атмосфере с начала промышленной революции, потребуется 60-процентное снижение объема выбросов».

[Рамка/Схема, страница 7]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Схема парникового эффекта

Парниковый эффект. Атмосфера Земли, подобно стеклу парника, не выпускает солнечное тепло. Солнце нагревает землю, но тепло, переносимое инфракрасным излучением, не может свободно улетучиться из атмосферы. Парниковые газы преграждают путь излучению и отражают его обратно к земле, отчего воздух у ее поверхности нагревается.

1. Солнце.

2. Задержанное инфракрасное излучение.

3. Парниковые газы.

4. Уходящее излучение.

[Рамка/Схема, страницы 8, 9]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Силы, управляющие климатом

Чтобы понять суть сегодняшних споров о глобальном потеплении, необходимо иметь представление о впечатляющих силах, которые определяют климат нашей планеты. Итак, вкратце об этих силах.

1. Солнце — источник тепла и света

Жизнь на земле зависит от гигантской ядерной печи — Солнца. Солнце, которое в миллион раз больше Земли, беспрерывно дает свет и тепло. Если бы оно светило слабее, наша планета покрылась бы льдами; сильнее — превратилась бы в раскаленную сковородку. Орбита Земли удалена от Солнца на 150 миллионов километров, поэтому наша планета получает лишь половину миллиардной доли солнечной энергии. Однако для климата, который подходит для жизни, этого как раз достаточно.

2. Атмосфера — теплое одеяло Земли

Температура Земли зависит не только от солнечного тепла; важную роль играет и атмосфера. Земля и Луна находятся на одинаковом расстоянии от Солнца и получают от него примерно равное количество тепла. Но тогда как средняя температура Земли составляет плюс 15 градусов по Цельсию, на Луне стоит 18-градусный мороз. Чем это объясняется? Тем, что у Земли в отличие от Луны есть атмосфера.

Атмосфера — одеяло из кислорода, азота и других газов — удерживает какое-то количество солнечного тепла, пропуская остальное. Этот процесс часто сравнивают с действием парника. Как вам известно, парник — это строение со стеклянными или полиэтиленовыми стенами и крышей. Туда легко проникает солнечный свет, который нагревает воздух. А крыша и стены замедляют отток тепла.

Подобным образом атмосфера пропускает солнечный свет, нагревающий земную поверхность. А земля отражает в атмосферу тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Значительная часть этого излучения не попадает сразу же в космос, поскольку поглощается и отражается обратно к земле некоторыми атмосферными газами, за счет чего земля нагревается еще больше. Этот процесс нагревания и называется парниковым эффектом. Если бы атмосфера не задерживала таким образом солнечное тепло, жизнь на Земле, как и на Луне, была бы невозможна.

3. Водяной пар — главный парниковый газ

Девяносто девять процентов земной атмосферы составляют два газа: азот и кислород. Эти газы, играя существенную роль в сложных, необходимых для жизни круговоротах, почти не имеют прямого отношения к регуляции климата. Эту задачу выполняет оставшийся 1 процент атмосферы — парниковые газы, задерживающие тепло, среди которых водяной пар, углекислый газ, окись азота, метан, хлорфторкарбоны и озон.

Наиболее важный из них — водяной пар — в общем-то не принято считать газом, поскольку мы привыкли думать о воде в первую очередь как о жидкости. Однако каждая молекула пара в атмосфере несет заряд тепловой энергии. Например, при остывании и конденсации пара в облаке высвобождается тепло, что вызывает мощную конвекцию (перенос теплоты). Динамичное движение водяного пара в атмосфере играет крайне важную и сложную роль в регуляции погоды и климата.

4. Жизненно необходимый углекислый газ

Во время дискуссий по поводу глобального потепления чаще всего речь заходит именно об углекислом газе. Считать, что он лишь загрязняет атмосферу, неправильно. Без углекислого газа невозможен фотосинтез, в процессе которого растения производят для себя питательные вещества. Люди и животные вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. Растения поглощают углекислый газ и отдают кислород. Так устроил Создатель, чтобы сделать возможной жизнь на Землеa. Однако излишек углекислого газа в атмосфере можно сравнить со вторым одеялом. От избытка углекислоты станет теплее.

Сложное сочетание сил

Климат зависит не только от Солнца и атмосферы. Он зависит и от океанов, ледникового покрова, минералов, находящихся на поверхности, от растительности, экосистем, множества биохимических процессов и механики вращения Земли. Изучением климата занимаются чуть ли не все науки, так или иначе связанные с экологией.

Солнце

Атмосфера

Водяной пар (H₂O)

Углекислый газ (CO₂)

[Сноска]