Кочевники, землепашцы, охотники из поколения в поколение передавали приметы, позволяющие предсказать зав­трашнюю погоду. А сегодня каждый может узнать это за минуту в интернете. Правда, даже современные прогнозы на пару дней вперёд не всегда точны — например, обещают ­осадки, а зонтик оказывается ни к чему. Что уж говорить о том, чтобы выяснить, какой будет погода … через столетие? ­Удивительно, но разработать климатическую модель на век вперёд проще, чем узнать наверняка, будет ли дождь на этой неделе. 

Чтобы создать прогноз погоды, синоптикам нужно проанализировать множество факторов: температуру, давление, плотность воздуха, скорость и направление ветра, испарение, перенос тепла и многие другие. Но параметры атмосферы ­неустойчивы, поэтому предугадать внезапные капризы природы вплоть до конкретного времени или места не всегда удаётся, а предел точности прогнозов составляет 10–14 дней. К этому времени в данных накапливаются большие ошибки. На сегодня точность суточного прогноза составляет 95 % — и в обозримом будущем стопроцентной точности тоже не достигнет. Многие процессы в атмосфере устроены очень сложно, что затрудняет задачу описать её состояние в конкретный момент времени. Прогнозы говорят о погоде на большой территории, и может получиться так, что в одном районе города будет лить дождь, а в другом не упадёт ни капельки.

На климат же влияет общая циркуляция атмосферы — планетарная система воздушных течений, распределяющая по Земле влагу и тепло. Происходит это неравномерно, потому что планета наклонена и имеет замысловатые по форме материки и океаны. Благодаря циркуляции в атмосфере образуются завихрения воздуха — циклоны и антициклоны, от которых зависят осадки, ветра, влажность и многие другие погодные аспекты.

Также на климат влияет солнечное тепло. Лучи нагревают поверхность планеты, но эту энергию надо как-то задерживать, иначе она уйдёт в космос, а мы замёрзнем. Тепло ­удерживается благодаря парниковым газам в атмосфере: это водяной пар, углекислый газ, метан, озон и другие. Они пропускают солнечную радиацию на Землю, но задерживают выход тепла от нагретой поверхности в космос. Без парникового эффекта средняя температура Земли составляла бы всего –18 °C. До начала индустриализации основными источниками парниковых газов были испарение с поверхности Мирового океана, лесные пожары и вулканическая деятельность. С XX века свой вклад вносят сжигание ископаемого топлива (уголь, нефть и газ), промышленность, вырубка лесов (естественный поглотитель углекислого газа). Чем выше концентрация парниковых газов — тем сильнее нагревается планета. Уже более века средняя годовая температура растёт.

Как работает парниковый эффект?

Как видите, погода и климат — не одно и то же. Краткосрочный прогноз может обещать дождь, но климатический прогноз расскажет нам, что в целом для нашей местности будет характерна сухая погода. Он даёт усреднённую картину на долгий срок. Эта информация не поможет вам решить, что надеть завтра утром, но станет полезной для фермеров и экологов. Такой прогноз сродни подбрасыванию монетки: вы не сможете точно сказать, орёл или решка выпадет при ближайшем броске, но зато можете собрать статистические результаты множества бросков.

Итак, в теории климатический прогноз возможен, но что на практике? В 1988 году Джеймс Хансен, профессор факультета экологии и изучения Земли Колумбийского университета, разработал прогноз средней температуры на тридцать лет вперёд. Он представил три наиболее вероятных сценария.

Если сравнить эти прогнозы с реальными данными последних тридцати лет, соответствие налицо. Конечно, есть отклонения от года к году, и Хансен переоценил уровни CO₂ на несколько процентов, но в целом-то всё сходится!

Почему же возникают неточности? Пусть при климатическом моделировании и не нужно учитывать все хаотические переменные, как при обычном прогнозе погоды, но приходится принимать во внимание глобальные параметры — выбросы аэрозолей, поведение Солнца, рекорды температур, рост промышленности, будущие выбросы парниковых газов и многое другое. Например, если произойдёт извержение крупного вулкана, это повлияет на среднюю температуру всей планеты. Вместе с лавой из жерла вырываются сульфатные аэрозоли, которые отражают солнечный свет, отчего температура понижается. Такое произошло в 1991 году, когда извержение вулкана Пинатубо в среднем охладило планету на 0,1–0,3 °C на несколько лет!

За активностью вулканов постоянно ведётся наблюдение, но предсказать извержение и включить его в климатическую модель довольно сложно. Впрочем, Хансен попытался это сделать и даже оказался прав: извержение Пинатубо соответствует его прогнозу. Правда, Хансен не знал, с каким вулканом это про­изойдёт, да и в сроках ошибся на четыре года. (Велико искушение сказать, что наш климат теплеет, потому что вулканы стали менее активными и не выбрасывают достаточно аэрозолей — но только 10 % всего глобального потепления приходится на эту причину. В остальном повинно человечество.)

Ещё одно отличие от краткосрочного прогноза — изменения средней температуры измеряются в десятых и сотых долях градуса. Когда вы решаете, накинуть ли куртку, разница в пару градусов для вас не так важна, но нужно помнить, что это рост средней температуры по всей планете! Поэтому на счету каждая цифра после запятой. За тридцать лет температура Земли выросла «всего» на 1,5 °C — но это очень много. Для сравнения: когда на нашей планете было в среднем всего на 7 °C холоднее, на месте современного Манхэттена лежал слой льда высотой в полтора километра!

На бумаге климатический прогноз может выглядеть бесполезным: подумаешь, температура вырастет на пару градусов. Но на деле эта информация может стать предостережением и спасти жизни.

Прогноз и реальные наблюдения подтверждают потепление климата

Вы наверняка уже знаете, что климат неотвратимо меняется и наступает глобальное потепление. Кстати, именно Хансен поспособствовал всеобщей борьбе с изменением климата — в 1988 году он выступил в ООН со своими прогнозами и призвал к немедленным действиям. Климатической моделью заинтересовались учёные из разных стран. В 1992 году государства-члены ООН приняли Рамочную конвенцию, чтобы «не допустить опасного антропогенного влияния». В 1995 году 192 государства подписали Киотский договор, обязывающий участников снизить объёмы выбросов парниковых газов. А в 2007 году за изучение и распространение информации об антропогенных причинах изменения климата группе экспертов была вручена аж Нобелевская премия мира!

Если в вашем окружении оказался человек, сомневающийся в том, что климатические модели верны и что глобальное потепление действительно существует, держите арсенал ответов на самые каверзные вопросы и антинаучные мифы.

1. Климат и раньше менялся! Это нормально, и люди тут ни при чём.

Верно, изменения климата происходили и раньше, но не столь стремительные: на Земле было и холоднее, чем сегодня, и намного жарче. Уровень углекислого газа всегда то рос, то падал естественным образом, но эти изменения длились тысячи лет. Человеческая деятельность же значительно ускорила этот процесс по меркам истории планеты.

2. Всё дело в Солнце - это оно стало греть сильнее. 

Нет. За последние 35 лет солнечная активность понизилась, а вот температура Земли выросла.

3. Всё не так плохо! Люди будут меньше болеть при тёплом климате. 

Температура — не такой уж важный фактор для многих болезней. И простуду можно подхватить круглый год! К тому же тепло увеличит популяцию москитов, переносящих опасные болезни. Люди уже заболевают малярией в тех регионах, где этого никогда прежде не наблюдалось.

4. Учёные всё ещё спорят о причинах потепления. 

97 % специалистов-климатологов согласны, что потепление вызывает деятельность людей. Ни одна национальная или просто крупная научная организация не оспаривает причастность человечества.

5. Учёные просто хотят побольше заработать на шумихе.

Бороться с изменением климата — дело неприбыльное. Если бы учёные гнались за деньгами, они бы нашли работу, ­которая приносит больший доход.