CC BY
177
УДК: 551.58:504 (571.1)
В.А. Павленко, А.А. Сергеев СГГ А, Новосибирск
ПОТЕПЛЕНИЕ КЛИМАТА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И ВОЗМОЖНЫЕ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
Последние годы характеризуются обостренным вниманием научной общественности к проблеме изменения климата на нашей планете, так как последствия этих изменений (часто отрицательные) стали очевидным экологическим и экономическим фактором. За последние 100 лет глобальное потепление климата на планете составило 0,3 - 0,6°С, и в последние десятилетия процесс потепления ускоряется. Особо быстрый рост наблюдается с 70-х годов ХХ столетия. Характерно, что в Западной Сибири темпы роста температуры ускоренные - градиент тот же, что и по всей планете, но изменения происходят за каждые последние 10 лет. Большинство климатологов связывают процесс потепления с увеличением концентрации в атмосфере парниковых газов за счет человеческой деятельности. Однако повышение температуры может быть объяснено и природной изменчивостью. Так, академик Н. Добрецов считает происходящее естественным процессом, который может продолжаться в течение длительного (100-200 лет) периода. Существует также версия, согласно которой, изменение климата объясняется меняющимися параметрами земной орбиты. Автор этой гипотезы новосибирец В. Громов предполагает, что через несколько тысячелетий климатические условия в разных точках земного шара изменятся с точностью до наоборот.
По оценкам экспертов Всемирной Метеорологической Организации, к середине XXI века количество углекислого газа на планете удвоится. При этом температура атмосферы Земли повысится в умеренных широтах на 3 -4°С, на полюсах - более чем на 10°С. К чему это может привести?
Северная граница среднегодовой изотермы -2°С сместится к северу и северо-востоку на 1000 - 1200 км. А. Исаев в книге «Экологическая климатология» рассчитывает, что в результате наша страна получит для сельскохозяйственного освоения прибавку, равную площади до периода потепления. Однако, на наш взгляд, расширение сельхозугодий будет не столь значительным, поскольку в районах с вечной мерзлотой практически нет пригодных для земледелия почв. При этом северные народы, занимающиеся сейчас традиционными промыслами, в будущем могут лишиться источника средств к существованию, так как, судя по всему, при потеплении они потеряют возможность заниматься своей деятельностью в связи с таянием грунтовых льдов на территории вечной мерзлоты. Вероятно, подобная ситуация вызовет массовые миграции населения в более южные регионы, что, в свою очередь, может привести к социальному взрыву.
Неоднозначны оценки ученых в отношении последствий климатических изменений на сельхозпроизводство. С одной стороны, математические
модели выявили возможность падения урожайности зерновых культур на 20 -30% и даже роста повторяемости катастрофически низких урожаев в некоторых степных регионах в 2 - 3 раза. С другой стороны, при достижении нашим сельским хозяйством современного западноевропейского технологического уровня вместо падения возможен рост урожайности зерновых на 70%. Более того, показано, что повышение концентрации углекислого газа благоприятствует росту фотосинтеза и продуктивности сельского хозяйства. За счет этого появляется возможность в целом решить мировую продовольственную проблему: прирост урожая сельхозкультур в мире к 2040 году может составить 20 - 25%. На этом акцентирует внимание пресс-секретарь Западно-Сибирского гидрометцентра Р. Ягудин.
Сравнение метеорежима последнего десятилетия со средними многолетними значениями, имеющимися на сегодняшний день, показали весьма интересные результаты. Например, наблюдения автора за десятилетний период, проведенные в Ленинском районе г. Новосибирска, констатируют явный рост температуры воздуха за последние годы. К такому же выводу можно придти, сравнивая данные метеостанции Огурцово за период с 1990 по 2002 гг. со средними многолетними (табл. 1).
Таблица 1. Средние температуры воздуха (°С) за разные периоды
наблюдений и их градиенты
Период, место наблюдений I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII год
1990 - 2002 гг., Огурцово 15,9 12,8 -7,4 2,9 12,5 16,9 19,7 16,8 9,8 3,1 7,7 13,2 2,1
1995 - 2006 гг. Сергеев, Новосибирск 16,6 12,0 -6,2 3,6 14,1 18,0 20,6 18,2 10,8 3,6 6,9 12,6 2,9
Средние многолетние, Огурцово 18,8 17,3 10,1 1,5 10,3 16,7 19,0 15,8 10,1 1,9 9,2 16,5 0,3
Д14 2,9 4,5 2,7 1,4 2,2 0,2 0,7 1,0 -0,3 1,2 1,5 3,3 1,8
2,2 5,3 3,9 2,1 3,8 1,3 1,6 2,4 0,7 1,7 2,3 3,9 2,6
*Ati - разность между средними за 1990 - 2002 гг. и длинным рядом наблюдений в Огурцово; At2 - разность между наблюдениями A.A. Сергеева и многолетними данными по метеостанции Огурцово.
Как видно из таблицы, разности положительны во все месяцы (кроме сентября), и весьма высокие. По ландшафтно-климатическому районированию (Почвенно-климатический атлас..., 1978) Огурцово
относится к северной лесостепи, и тот факт, что даже в этой, достаточно северной подзоне, среднегодовые температуры достигли положительных и весьма высоких значений (2,1°С по Огурцово и 2,9°С по Новосибирску) свидетельствует о существенном потеплении в последнее десятилетие. То же самое, и еще более наглядно, констатируют градиенты: и Л12. Причем,
наиболее высокие они в зимние месяцы: декабрь, январь, февраль и зимний в
Сибири месяц - март. Иными словами, потепление идет в каждый месяц года, но наиболее существенно оно в холодный период. Причем, в крупных городах под влиянием местного антропогенного эффекта указанная тенденция усиливается: увеличение продолжительности теплого периода достигает 10 - 15 дней за 50 лет.
Анализ полученных автором данных за аналогичные месяцы нескольких лет в динамике и сравнение их со среднемноголетними позволяет установить следующее: за период с 1995 по 2005 год наиболее холодным был декабрь в 1997 году, однако его температура изменялась строго в пределах нормы. В 1995, 1998, 1999 и особенно 2002 гг. наблюдается рост температуры в сравнении со среднемноголетней на 4, 7 и даже 9°С. Относительное похолодание отмечено в декабре 2000, 2001 и 2004 гг - до -15 и -16°С (рис. 1). Усиление антициклогенеза к середине зимы по всей вероятности способствовало и усилению морозов - в январе вышеуказанных годов.
Необходимо отметить, что в январе 1996, 1998, 2001 гг. среднемесячные температуры воздуха опускались до -21,2, -21,6, -20,8°С, соответственно, - на 2-3°С ниже нормы. А в январе 2006 года морозы стояли такие, каких в нашем регионе не было с 1969 года: среднемесячная температура воздуха составила -25,2°С, что ниже климатической нормы более чем на 6°. При этом по северу Новосибирской области температура понижалась до -50°С по северным районам Томской области - до -52°. Причем для 13 гидрометстанций Новосибирской области был перекрыт абсолютный минимум температуры воздуха для третьей декады января (на 1 -4 °С) и абсолютный минимум для января (в целом) за весь период инструментальных наблюдений.
В то же время, в 1995, 1997, 1999, 2002 и 2003 гг. средние за январь температуры воздуха превысили норму на 3, 4, 7 и даже 12°С. И если в январе наблюдалась явная нестабильность и высокая вариабельность температур по отношению к многолетней средней, то февраль характеризуется явным и постоянным превышением температуры за все годы
наблюдений: в 1995 и 1999 гг. - на 9, в 1996 г. - на 2, в 1997 г. - на 6, в 1998 г. - на 5, в 2000 г. - на 7, в 2001, 2003 и 2006 гг. - на 3, в 2002 г. - на 10 и в 2004ом - на 8°С.
В летние месяцы градиент убывает, но преобладает положительный: 2-3°С в июне, 4-5°С в июле и от 1,5 до 4,0°С в августе. Однако стабильное, хотя и несущественное, потепление наблюдается только в августе - с 1997 по 2005 гг.; в июне 1996, 1997 и 1999 гг. температура удерживалась в пределах нормы и даже ниже; в июле - к середине периода (2000-2003 гг.) наметилось некоторое понижение температуры до 18°С, как, например, в 2001 г. и до нормы 19°С - в 2002, 2003 гг. Таким образом, даже беглый анализ изменений температурного режима за годы на рубеже столетий позволяет с уверенностью констатировать изменение климата в сторону потепления. Естественно, это не может не сказаться на экологических особенностях всего региона в целом. Например, границы вечной мерзлоты могут отступить к северу со скоростью 10-20 км в год. Более того, значительное повышение температуры в арктическом поясе (более чем на 10°С) может вызвать таяние полярных льдов, что окажет непосредственное воздействие на климат и экологию всей Западной Сибири. По оценкам климатологов, региональное потепление климата продолжится в ближайшие 2-3 десятилетия. Это означает, что зимы будут еще более мягкими, но неожиданные аномалии погоды в летние и зимние месяцы продолжатся, причем они будут повторяться все чаще. Погода в Сибири станет еще изменчивее.
Есть и другая тенденция, происходит опустынивание климата. Этот процесс несет много проблем 30 регионам России, являющихся земледельческими. Это громадная территория от Кубани до Забайкалья. Ученые предсказали, что к 2030 году зона сухих степей продвинется от Казахстана на 200-300 км вглубь Сибири и дойдет до Камня-на-Оби (Алтайский край). Это может повлечь за собой уменьшение урожайности основных сельскохозяйственных культур; вместе с тем, будут выведены новые позднеспелые и высокоурожайные сорта некоторых овощей и фруктов, а, значит, появятся новые возможности: до севера Томской области продвинется озимая рожь, овес, до Барабинска - сахарная свекла, до Багана -ранний виноград. Процесс смещения границ природных зон к северу уже происходит. Например, район Алтайской Кулунды уже сейчас поднял вопрос об отнесении этой зоны не к степям, а к территории полупустынь. А это предполагает уже совсем иной способ земледелия, иные социальные гарантии населению и т. д.
Потепление - это, казалось бы, неплохо: в масштабе России экономия миллионов тонн нефти на отопление, уменьшение потребления электроэнергии, удлинение вегетационного (для сельского хозяйства) и навигационного (для речного флота) периодов, некоторое удешевление потребительской корзины в связи с резким ослаблением климатического дискомфорта, сокращение бюджетных расходов на преодоление холодного периода и т. д. Однако, следует обратить особое внимание на то, что при дальнейшем потеплении климата
обострится весь комплекс экологических проблем. Например, сибирские леса чувствуют себя вполне комфортно в наших достаточно суровых условиях, а с потеплением возникает угроза их гибели. Изменение климата может привести к вымиранию в ближайшие несколько десятилетий 70% всех видов диких животных. Или: при протаивании вечной мерзлоты начнут рушиться дома, выходить из строя нефте- и газопроводы, железные дороги. Более того, тают алтайские ледники, они отступают на 20-30 метров в течение года, а для Сибири это процесс катастрофический. Водохранилища не наполняются достаточным объемом воды, от засухи и отсутствия полива страдают сельхозугодья, на реках прекращается судоходство.
В более длительной перспективе устойчивое развитие мировой, национальной и региональной экономики требует лучшего понимания нашей климатической системы. Между тем, ученые с тревогой отмечают возрастание со временем неустойчивости погоды, частоты аномальных событий разного знака, стихийных бедствий, природных катастроф - всего того, что по терминологии академика Н. Добрецова относится к «нарастающей конфликтности природы». Есть определенное мнение, что эти процессы связаны с потеплением. Рекорды и аномалии сибирской погоды последнего десятилетия дают этому весьма яркие подтверждения. Все чаще аномальные природные события разного знака отмечаются в близких по времени интервалах. Например: экстремально теплые (на 8-10°С выше климатической нормы) первые декады ноябрей 1997 - 99 гг. и экстремально холодные (на ту же величину) третьи декады этих же месяцев; холодные с заморозками июни 1998 - 99 гг. и аномально жаркие июли-августы этих же лет, теплые (в целом) зимы 90-х годов сменились «шоковой терапией» холодных (до -40, -50°С и ниже) январей 2000 - 2001 гг. Январь - март 2002 г. для юга Западной Сибири дали новую сенсацию - на 10°С и более теплее обычного, что отмечено впервые за 100-летний период наблюдений. Март 2004 года тоже не прошел без сюрприза: в первой декаде оттепели до +5°С, а в конце месяца ударили двадцатиградусные морозы, ночами в отдельных районах Новосибирской области даже до -35°С. Май 2004 г. в Новосибирской области поражал небывалой жарой: во второй декаде в юго-восточной ее части столбик термометра поднимался почти до сорока градусов, что близко к абсолютному максимуму. «Горячее дыхание» азиатских пустынь и степей достигало и Новосибирска: в течение пяти дней (15 - 19 мая) температура повышалась до 32 - 35°С, при этом 18 и 19 мая оказались рекордно жаркими за последние сто лет. Максимальная температура - плюс 38,5°С - была зафиксирована в Довольном. В Омске 17 мая был зафиксирован новый абсолютный максимум температуры - 39,4°С.
С осадками - тоже не все просто. В 90-х годах тревогу внушала неуклонная аридизация сибирского климата. Действительно, 1999 г. был аномально сухим: в Новосибирске за год выпало всего лишь 310 мм осадков (при норме 440 мм). Зато следующий 2000 год был феноменально влажным -670 мм (впервые за все время наблюдений!). В этот год наша область
получила рекордный урожай зерновых. Изобилием осадков (525 - 540 мм) и высоким урожаем порадовали и следующие 2001, 2002 гг. А 2003 г. - снова «крутое пике» и урожая и осадков (320 мм). В июле 2004 года, напротив, выпало чрезмерное количество осадков - по расчетам специалистов двухтрехмесячная норма. Обильные дожди вновь позволили собрать высокий урожай зерновых.
Ученые и практики с тревогой отмечают возрастание в последние годы количества и мощи стихийных бедствий, опасных природных явлений, которые обусловливают комплексное негативное воздействие одновременно на несколько отраслей народного хозяйства в течение длительного периода. За последние 10 лет в глобальном плане число гидрометеорологических опасных явлений увеличилось в 2 раза, в Западной Сибири частота сильных метелей и ветров - на 20 - 30%. Таким образом, с уверенностью можно утверждать, что стихийные бедствия и климатические аномалии принесут значительные трудности и серьезный ущерб экономике региона и населению.
В целом современные данные позволяют утверждать, что в будущем антропогенный эффект будет выражаться в стремлении компенсировать естественное похолодание антропогенным потеплением. К настоящему времени при ежегодном приросте населения на 2%, годовом увеличении энергопотребления на 5%, а расходовании пресной воды на 4% возможность воздействия человека на климат не только в локальном и региональном, но и в глобальном масштабе вызывает все увеличивающуюся тревогу. Пока еще не существует достаточно реалистичных моделей климата, способных однозначно сравнить естественные и антропогенные факторы изменения климата. Однако если темпы и технология современного экономического развития сохранятся, то значение антропогенных факторов возрастет.
Таким образом, человечество стоит перед выбором путей смягчения последствий изменения климата, разработки методов долгосрочного стратегического планирования, адаптации отраслей экономики к возможным климатическим изменениям.
Проанализировав выводы ученых, следует сделать вывод о том, что данные о климате и его изменчивости представляют исключительную ценность для многих отраслей народного хозяйства, которые на современном этапе потепления климата вынуждены разрабатывать оптимальные стратегии для адаптации к новым условиям работы. Для этого достаточно статистического прогноза и количественного анализа данных климатических рядов, которые можно использовать в качестве «сценариев» при оценке степени риска и при разработке оптимальной стратегии в целом ряде вопросов, связанных с человеком и окружающей его средой.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Воронина, Л.В. Тепловые ресурсы / Л.В. Воронина // Природные ресурсы Новосибирской области. - Новосибирск: Наука, 1986. - С. 80 - 91.
2. Исаев, А.А. Экологическая климатология / А.А. Исаев - Москва, 2001 - 423 с.
3. Почвенно-климатический атлас Новосибирской области / Отв. ред. А.П. Сляднев, Г.М. Позднякова, Л.В. Воронина, Т.И. Азьмука и др. - Новосибирск: Наука, 1978. - 122 с.
4. Сергеев, А.А. Возможные изменения в экономике Западной Сибири при потеплении климата / А.А. Сергеев // Современные проблемы гуманитарных и социальноэкономических наук. - Новосибирск, 2004. - С. 87 - 88.
5. Справочник по климату СССР. Температура воздуха и почвы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - Вып. 20, ч. 2 - 276 с.
© В.А. Павленко, А.А. Сергеев, 2006
