Климат может меняться быстрее, чем предполагалось
Этим летом погода на юге Англии, где я живу, была ужасной: экстремальные волны жары и рекордная засуха. Железнодорожные пути деформировались, что вызвало перебои в перевозках, а урожай заметно сократился; фермеры предупреждают, что в следующем году возможны перебои с продовольствием. Некоторые эксперты говорят, что этого следовало ожидать, поскольку прогнозы изменения климата давно предрекают «более тёплые и более сухие» лета. Но такие прогнозы не объясняют того, что мы пережили в последние месяцы, и важно, а также срочно, понять почему — по крайней мере если мы хотим быть готовы к следующему лету и к ближайшим летам после него.
Заявленные и уже знакомые сценарии «менее холодные и более дождливые зимы, более тёплые и более сухие лета» описывают так называемый термодинамический аспект изменения климата: вынужденную общую реакцию на то, что температура поверхности Земли повышается из‑за выбросов парниковых газов, и что более тёплый воздух обязательно удерживает больше водяного пара. При более влажном воздухе обычные циклоны, которые зимой приносят дожди на Британские острова, будут давать ещё больше осадков. Летом же, когда эти циклоны ослабевают из‑за меньшей разницы температур между экватором и полюсами — чему способствует сдвиг планетарного теплового баланса — более тёплый воздух делает почву суше и ещё сильнее сокращает выпадение осадков. Этот термодинамический эффект нам хорошо знаком, в том числе потому, что физика, лежащая в его основе, относительно проста.
Однако всё это не объясняет прямо феноменов нынешнего лета. Непосредственной причиной засухи стал устойчивый антициклон — область высокого давления — который с поздней весны установился над большей частью Западной Европы. Этот антициклон оттеснил обычно приходящие с Атлантики циклоны, приносящие дождь. Чтобы понять, почему лето стало столь сухим и жарким, нужно сначала установить причины необычайной устойчивости этого антициклона. В целом возможны два варианта. Первый: это явление — часть внутренней хаотичной вариабельности климата и не связано напрямую с глобальным потеплением. Если это так, вероятность столь же длительного антициклона в следующем летнем сезоне невысока. Иными словами, можно ожидать возвращения более «нормальных» моделей атмосферной циркуляции.
Но даже при таком возврате термодинамический эффект изменения климата даст о себе знать: ожидаемое лето будет в целом теплее и суше по сравнению с домодерновыми периодами, хотя, возможно, не настолько экстремально, как нынешняя засуха и затяжная жара. Второй, куда более тревожный вариант: именно изменение климата повысило вероятность формирования таких затяжных антициклонов. Тогда климатическое изменение влияет не только на термодинамику атмосферы, но и на её «динамику». Это принципиальное различие.
Чтобы понимать климат на региональном уровне, недостаточно представлять его как гигантский котёл, который становится всё теплее и влажнее по мере сжигания ископаемого топлива. Нужно изучать и прогнозировать силы и движения отдельных частей — шестерёнок и механизмов — системы климата, особенно атмосферы и океанов. В этом сценарии изменение климата меняет сами схемы атмосферной циркуляции, включая струйные течения, которые определяют, где и как возникают антициклоны. Наблюдения указывают: летом устойчивые антициклоны действительно становятся более частыми и коррелируют с повышением глобальной температуры.
Но получить подтверждение этим наблюдениям в моделях непросто: в отличие от термодинамического аспекта, динамика изменения климата чрезвычайно сложна и нелинейна и поддаётся количественному исследованию лишь с помощью более совершенных климатических моделей. Вплоть до крайних гипотез: возможно, вскоре мы перейдём некую точку невозврата, когда динамические эффекты климата станут столь сильными, что затяжные антициклоны будут чрезвычайно вероятны каждое лето. Если это так, у нас нет десятилетий на адаптацию к новой климатической норме — приспосабливаться нужно немедленно.
Некоторые специалисты по моделированию могут считать такие заявления чрезмерно пессимистичными: самые подробные глобальные модели пока не подтверждают, что устойчивые антициклоны станут обязательной летней характеристикой. Но мы также знаем, что эти модели с трудом воспроизводят тип долгоживущего антициклона, который наблюдался этим летом. Вероятно, им не хватает пространственной и временной разрешающей способности, чтобы корректно смоделировать турбулентные взаимодействия между атмосферными явлениями на разных масштабах. Такие межмасштабные взаимодействия играют важную роль в сохранении антициклонов длительное время — по аналогии с тем, как сохраняется Великая красная пятна на Юпитере.
Тот факт, что современные модели не могут смоделировать возможную критическую точку, нельзя рассматривать как повод для успокоения; наоборот, это срочный довод в пользу улучшения наших моделей. К этому добавляется ещё один фактор: приближается эпизод Эль‑Ниньо. В Соединённом Королевстве временное потепление поверхностных вод тропической части Тихого океана даст наибольший эффект зимой: сначала зима будет более дождливой, но позже может стать суше обычного. В Европе влияние Эль‑Ниньо сильно варьируется от одного эпизода к другому. Если же предстоящая фаза принесёт зимние осадки ниже среднего, водохранилища не наполнятся до следующего лета, и последствия могут быть очень серьёзными.
Что нужно делать? Уже давно я считаю, что национальные центры изучения климата должны объединить человеческие и вычислительные ресурсы, чтобы создать глобальные модели сверхвысокого разрешения. Не могу придумать более важной и неотложной задачи, чем выяснить, пересекаем ли мы ключевые критические пороги. При совместной работе человечество могло бы получить ответ достаточно быстро. Но какие конкретные политические меры возможно принять уже сейчас? Какие экстренные шаги могло бы ввести правительство Великобритании, чтобы смягчить последствия засухи, подобной нынешней, если она повторится в следующем году и если зима не окажется столь дождливой, как мы надеемся? Нужны ли, например, опреснительные установки? Государственные агентства должны по крайней мере начать коллективно и срочно об этом думать. Времени терять нельзя.
