Цель исследования:

Показать, что современное потепление климата представляет собой непонятую реальность, являющуюся следствием естественных квазипериодических и сбалансированных обменных процессов, происходящих в биосфере, а не исключительно «парникового эффекта», связанного с хозяйственной деятельностью человека.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительный анализ опубликованных данных по изменению глобальной температуры поверхности Земли и причинам, вызывающим потепление климата.
2. Дать оценку основным возмущающим глобальным и региональным факторам, способных влиять на изменение климата.
3. Вычленить доминирующую роль явлений, способных влиять на потепление климата и на величину ассимиляционного потенциала биосферы.

Сообщение Нобелевского Комитета о присуждении премии мира бывшему вице-президенту США А.Гору и Межправительственной группе экспертов ООН за «усилия по созданию и распространению масштабных знаний об изменении климата человеком» и разработке мер, «необходимых для противодействия такому изменению» в научном мире вызвало неоднозначную реакцию. К тому же в заявлении Нобелевского комитета прямо делается акцент на то, что «изменение климата угрожает жизнедеятельности большей части человечества». Эти утверждения сомнительны хотя бы потому, что мы не совсем понимаем сами причины тепловой трансформации в биосфере, мы лишь отмечаем сам факт изменения климата. И вряд ли Нобелевская премия мира поставила в этих спорах точку.

Чтобы ответить на вопрос о причинах современного потепления климата нужно показать, что в течение какого-то промежутка наблюдаемых человеком климатических процессов наблюдается непрерывность и устойчивость повышения средней температуры поверхности Земли (глобальной температуры), равно как и средней температуры приземного слоя атмосферы за пределами ошибок ее измерения. Однако не известен и рубеж, от которого можно считать необратимость современного потепления, поскольку существуют значительные флуктуации температуры относительно какого-то ее статистически значимого отклонения, которое определяется известными параметрами математической статистики, опирающейся на метрологические обоснованные оценки температуры поверхности Земли и приземного слоя атмосферы. Не можем оценить это отклонение, потому как на протяжении всей истории наблюдаемых процессов в атмосфере Земли человечество пользовалось разными методами и средствами замера температуры с разной степенью точности. Не могут служить эталонными измерениями и изотопные оценки температуры поверхности Земли прошедших эпох.

Наблюдаемое потепление не вскрывает не только причины, но и самой сущности этого явления. Отсюда ученые не могут утвердительно ответить и на вопрос временно оно или это уже сложившаяся тенденция изменчивости климата. Однозначных ответов не существует и в части последствий этого потепления. И мнения ученых разделились.

Одни утверждают, что основной причиной потепления климата является хозяйственная деятельность человека, а потому всячески пытаются найти механизмы управления процессами минимизации этого влияния на структуру и функцию биосферы и обменных явлений, происходящих в ней. При этом до сих пор не приводится надежной количественной оценки вклада хозяйственной деятельности человека в энергетический баланс биосферы. А потепление связывается с парниковым эффектом, вызванным увеличением в атмосфере Земли парниковых газов и, в первую очередь углекислого газа (СО2). Но справедливости ради необходимо заметить, что масштаб влияния парниковых газов на повышение температуры в атмосфере Земли складывается не в пользу СО2, таблица 1.

Влияние газов на повышение температуры поверхности Земли¹

Газ	Частица, %	Т, С	Влияние человека на содержание газов в атмосфере Земли
Водяной пар	62,0	20,6	Очень маленькое
Углекислый газ	21,8	7,2	Среднее
Приземный озон	7,2	2,4	Небольшое
Оксид азота	4,2	1,4	Небольшое
Метан	2,6	0,8	Большое
Другие газы	2,2	0,7	Среднее/большое
Вместе	100,0	+33,1

Из таблицы 1 следует, что максимальное температурное влияние на изменение положительной температуры поверхности Земли оказывает естественный процесс изменения влажности (количества водяного пара) в атмосфере за счет естественных обменных процессов испарения и конденсации. Ведущая роль здесь принадлежит океану ². Как показали авторские исследования, доля хозяйственной деятельности человека в тепломассопереносе в приземной атмосфере материковой части несоизмеримо мала по сравнению с объемами тепломассопереноса океана ³.

На долю всех парниковых газов в атмосфере Земли приходится всего лишь 37,8 % повышения температуры поверхности Земли, а самого углекислого газа – и того меньше – 21,7%. Водяной пар способен провоцировать 62,0% повышения температуры поверхности Земли. Кстати, о влиянии влажности на температуру воздуха человек знал давно, еще до создания им климатологии, не измеряя саму влажность. Знал и то, что влажность один из самых значительных факторов, влияющих на баланс: осадки – температура. Испарение понижает температуру поверхности, а облачность, возникающая за счет испарения, повышает альбедо Земли, что приводит к отражению теплового излучения солнечной энергии. Так формируется известный баланс температуры и влажности. Однако обменные процессы инертны и на формирование этого баланса требуется время нивелирования возмущающих факторов.

Специалисты по климату пытаются обосновать увеличение температуры поверхности Земли за счет парникового эффекта, вызванного хозяйственной деятельностью человека, в десятые доли градуса по Цельсию, а именно 0,18?С в год. Приводят и другие данные, которые указывают, что за последние сто лет температура земной поверхности повысилась примерно на (0,5?C) ⁴. По данным же Всемирной метеорологической организации средняя температура на поверхности Земли в минувшем году повысилась на 0,42 градуса по Цельсию. Причем, в северном полушарии повышение температуры составило 0,58 ?C, а в Южном - 0,26 ?C. В этом документе отмечается, что за ХХ век температура на Земле повысилась на 0,7 градуса и этот процесс начал ускоряться с 1976 года ⁵. То есть наблюдается неоднозначность в оценке тенденции потепления. На самом деле среднее значение температуры вблизи земной поверхности может быть измерено с точностью не лучше 0,5-1,0?С ². В этом смысле мы можем констатировать, что измерения температуры находятся за пределами точности даже современных технических средств в связи со значительными во времени и пространстве колебаниями температуры поверхности Земли и приземного слоя атмосферы. К тому же эти изменения не линейны, чтобы их экстраполировать во времени, а климатическая система слишком сложна, представляет собой множество зависимых переменных, чтобы ожидать от нее равномерного и одинакового изменения во всех точках планеты. Но главная опасность усматривается не в росте среднего значения глобальной температуры, а возрастании отклонений от средних ее значений, что может быть вызвано перегревом одних участков поверхности земли и океана и охлаждением других. Это иллюстрируется известной неравномерностью размещения мировых производительных сил по поверхности земли, инфраструктуры, разным количеством потребляемой энергии и производством выбросов в атмосферу тепла и парниковых газов. Сама же поверхность Земли из космоса напоминает неравномерную ячеистую структуру антропогенных тепловых возмущений, накладывающихся на естественный тепловой фон среды, обеспечивающийся вековым тепломассопереносом приземного слоя атмосферы.

Повышение средней температуры чаще всего основывается на линейных трендах в регионально осредненных аномалиях годовых температур у поверхности Земли, моря и комбинированных (суша + море) приземных температур, что не может отвечать истинным тенденциям изменения, обусловленных громадным числом переменных. Все типы систематических ошибок измерения температур варьируют от 3 до 15% жидких осадков и более 20% снега ². Основным источником морских измерений температуры являются данные сообщений рейсовых судов. Эти измерения температуры не могут считаться точными в связи с влиянием температуры судов (особенно в дневное время) на среду. Эксперименты с простыми нелинейными динамическими с несколькими предпочтительными состояниями указывают на то, что реакция такой системы на внешнее воздействие может первоначально проявиться в изменении повторяемости предпочтительных состояний, а не в изменениях состояний непосредственно.

Менее всего изучены и океанские температуры на разных глубинах, чтобы оценить роль конвекции в изменении температуры и направления океанских течений. Инертность тепловой конвекции также может привести к ошибочным заключениям об изменчивости температуры поверхности океана. Различие трендов (меньше на поверхности океана, чем на суше) температуры суши и океана связано с различной степенью интенсивности поглощения тепла сушей и океаном и неучтенной температурой теплопотока над разными участками суши, что также приводит к ошибкам в оценке средней температуры.

Окружающая среда является очень сложной, динамичной изменяющейся во времени и пространстве структурой. Тенденциозность в выборе и учета факторов, определяющих направленность изменения температуры, в конечном счете, могут привести к ошибочным утверждениям о причине потепления климата.

Региональные тренды температуры поверхности Земли оказываются еще менее надежными. Расхождение по средним континентальным температурам достигает от 40 до 80%. Но именно дисперсия температурных значений от точки к точке является той возмущающей силой, которая приводит к увеличению скорости теплообмена в приземном слое атмосферы.

В рамочной Конвенции ООН по изменениям климата (UN FCCC) и Киотском протоколе по изменению климата говорится, что изменение климата определяется как изменение, которое прямо или косвенно связано с человеческой деятельностью. Деятельностью, которая изменяет состав глобальной атмосферы и которая дополнительно к естественным изменениям климата наблюдается на сравнительно коротком отрезке времени. Другими словами, в этих документах только констатируется факт изменения климата и сквозит неуверенность в ролевой функции антропогенного влияния на эти изменения, в том числе не определяется природа потепления климата.

Изотопные данные по изучению керна ледников в Антарктиде дают основание утверждать, что колебания температуры за последнее тысячелетие в биосфере достигали величины 1,5–2 °С. Теплыми были XII, XVI и XX вв. , холодными — XIII-XV и XVII – XIX вв. Последний холодный интервал получил название «малого ледникового периода». Но самое удивительное заключается в том, что человечество не испытало никаких потрясений ни в условиях потепления климата, ни в условиях его похолодания на протяжении минувших восьми столетий. Напротив, Эпоха Возрождения знаменовалась подъемом человеческой культуры.

Несмотря на развитие технологий в климатологии мы еще не научились предсказывать даже среднюю температуру воздуха с достаточной точностью на сутки или трое вперед в климатических прогнозах. Погода же, в большинстве случаев, не склонна следовать прогнозам, поскольку слишком много нужно учесть переменных прогнозистам, чтобы научиться предсказывать изменение погоды, а, следовательно, температуры нижних слоев тропосферы. Исследователи, в том числе один из участников проекта Venus Express Дэвид Гринспун ⁵, в качестве модели парникового эффекта, используют известный факт высокой средней температуры (+ 475?С) поверхности Венеры. По мнению астрономов, на Венере возник неуправляемый парниковый эффект за счет отсутствия механизма извлечения из ее атмосферы углекислого газа. К тому же по их оценкам яркость Солнца за последние 4 млрд. лет будто бы возросла на 30%, что привело к испарению воды с поверхности Венеры и накоплению ее в атмосфере планеты. Это и привело к необратимому процессу перегрева планеты.

вляется ли повышение температуры Венеры следствием ее разогрева за счет парникового эффекта или есть на то другие причины? Допустим наличие сегодня такого же количества (96%) СО2 на Земле, как и на Венере. Тогда на Земле должна была быть температура аналогична венерианской за счет парникового эффекта, вызванного огромным количеством СО2 в атмосфере, то есть + 430?С или около того (по массе Венера и Земля близки).

Современная масса атмосферы Земли 5,15·1015 т. В случае наличия в ней 96% СО2, масса углекислого газа в атмосфере составит 4,944 *1015 т. Тогда с помощью несложных вычислений можно показать, что при современном содержании СО2 в атмосфере Земли равном 0,035% или 1,8025·1012 т, поверхность Земли должна иметь температуру +0,18?С. На самом деле, она более чем в 66 раз выше расчетного значения (средняя температура поверхности Земли оценивается в +15?С. Среднегодовая температура в Москве, например, равна + 4,2 0С).

То есть «парниковая» модель Венеры, перенесенная на Землю, не приводит к прямой зависимости повышения температуры нашей планеты от парникового эффекта, связанного со значительным превышением содержания в ее атмосфере углекислого газа. Скорее надо искать другую причину.

Известно, что осевое вращение Венеры обратное по сравнению с планетами земной группы Солнечной системы. Если признать единство механизма образования планет Солнечной системы, то можно предположить, что в начале своей истории Венера имела прямое вращение, то есть в том же направлении, что и их обращение вокруг Солнца. В какой-то период ее истории смена вращения планеты с прямого на обратное (причины этой коллизии мы, не знаем) могла привести к выделению громадного количества тепла за счет преодоления ею инерции первичного прямого вращения. Выделенной энергии оказалось достаточно, чтобы расплавить ее протокору. В результате дегазации планета приобрела плотное (давление газа на ее поверхности в 60 – 90 раз выше, чем на Земле) «одеяло» из диоксида углерода, выделившегося при саморазогреве планеты. Другими словами причиной высокой температуры поверхности Венеры мог явиться не углекислый газ и не его «парниковый эффект». Напротив, высокие концентрации СО2 в атмосфере Венеры могли быть следствием саморазогрева планеты.

Трудность принятия «парниковой» модели для объяснения повышения температуры на поверхности Венеры и Земли только за счет парникового эффекта, связанного с наличием углекислого газа в их атмосферах заключается также в следующем. Как, например, объяснить, куда девалась вода на Венере (один из основных парниковых газов), поскольку, по сравнению с Землей на ее поверхности нет воды, как и отмечается ее дефицит в атмосфере. А если, как считают авторы «парниковой модели Венеры», на протяжении последних 4 млрд. лет активность Солнца возросла на 30%, то тогда возникает следующий вопрос, почему это не отразилось на повышении температуры поверхности Земли? Как известно по геологическим данным Земля не только не разогревалась в течение этого периода, но остывала (!?). А в постоянно увеличивающимся объеме океана, за счет дегазации верхней мантии, на Земле возникла жизнь уже 3,9-3,1 млрд. лет назад. К тому же Земля расположена дальше от Солнца и получает энергии значительно меньше, чем Венера.

На изменение климата могут влиять и другие, чаще всего малоизученные, а потому непредсказуемые процессы разложения, например, газогидратов. Освобождающийся при этом парниковый газ метан, также может привести к потеплению. Таким образом, может начаться самоускоряющийся процесс повышения температуры поверхности Земли и роль углекислого газа в атмосфере Земли по сравнению с высвободившимся метаном в атмосферу Земли покажется ничтожным, как и антропогенная добавка углекислого газа. Отсюда все усилия на борьбу с выбросами СО2 в атмосферу Земли могут оказаться напрасными, поскольку это повлечет за собой необоснованную трату средств, которые могли бы пойти на подъем мировой экономики и уровня жизни слаборазвитых стран во имя достижения известных целей устойчивого развития.

Другая причина потепления климата может быть связана с феноменом Эль-Ниньо, который проявляется повышением температуры (на 5 – 9 ?С) поверхностного слоя воды на востоке Тихого океана в тропической и центральной части на площади порядка десятка миллионов квадратных километров.

Не исключено, что причинами глобальных изменений климата является не только (и не столько!) количественные факторы влияния какого-то одного эффекта на состояние климата (вариация ли содержаний парниковых газов, солнечной активности и т.д.) , а региональные (локальные) возмущения в системе неравновесных обменных процессов тепломассопереноса в биосфере, усиливающиеся (резонирующие) под влиянием всей совокупности коллективных сил, как связанных с естественными (природными) факторами, так и с хозяйственной деятельностью человека. На изменение состояния обменных процессов влагой и газами влияет отчуждение почв (биотопов), как составной части экосистем, под строительство городов, дорог, коммуникаций. Это влечет за собой уменьшение производства биомассы на локальных (региональных) площадях. Возведение искусственных водохранилищ способно аккумулировать часть энергии на материках, увеличивать поверхность испарения водной среды и создавать дополнительный парниковый эффект за счет локального изменения влажности. Увеличение распаханности территорий, их опустынивание, вырубка лесов, загрязнение атмосферы, увеличение скорости испарения под влиянием не только температуры, но и интенсивности возникающих обменных процессов – все вместе взятое провоцирует еще большую их флуктуацию относительно сбалансированного в геологической истории состояния. Способно изменить интенсивность и направление возмущений, тепловых потоков в приземной части атмосферы. Впрочем, как и возведение городов с высотными зданиями и сооружениями, сателлитов промышленности, ветроэнергетических установок на пути вековых атмосферных течений, отнимающих часть кинетической энергии ветра, также может привести к изменению направлений и скорости перемещения воздушных масс, и, как следствие, изменение скорости тепло- и массобмена, возрастание периодичности (частоты) возникновения торнадо, ураганов, наводнений в одних и засуху в других регионах.

Неравномерная степень антропогенной нагрузки на континентах также является источником региональных возмущений сбалансированных обменных процессов. Известно, что США, экономика которых составляет треть миррой, являются производителями более четверти мировых отходов, потребляют треть мирового производства энергоресурсов. А для получения электроэнергии используют огромные количества угля – наиболее экологически опасного топлива ⁶.

До подписания Киотского протокола сенат США заявил, что не ратифицирует соглашение до тех пор, пока в нем не будут оговорены обязанности развивающихся стран по сокращению ими выбросов парниковых газов. Ущерб, наносимый США этим актом, был настолько очевиден, что подписавший его вице-президент А.Гор даже не пытался вспоминать о своей инициативе к подписанию этого протокола в ходе предвыборной кампании 2000 г, поскольку это бы не принесло ему новых голосов. Затраты же на сокращение в США эмиссии CO₂ на 20% ниже уровня 1990 г, которые оговаривались протоколом, могли бы составить (по оценкам экономических советников при президенте) до 3,6 трлн. дол., или более 40% американского валового национального продукта ⁷. Это несомненно сказалось бы на снижении темпов всей мировой экономики в целом. Вот цена, которую должно платить мировое сообщество за «борьбу» с мифическим парниковым эффектом.

Президент США Дж.Буш 13 марта 2001 г. объявил о выходе США из договоренностей по сокращению вредных выбросов в атмосферу, достигнутых на международной встрече глав государств и правительств в японском городе Киото осенью 1997 г ⁸, поручив Национальной академии наук США подготовить доклад, отражающий реальное положение дел с потеплением климата. Доклад был представлен общественности 6 июня 2001 г. Из которого выходило, что ученые не в состоянии уверенно связать последние климатические изменения с содержанием диоксида углерода или предсказать, каким будет климат в будущем (!).

На другом конце Света Юго-Восточная Азия (Китай, Индия) в общемировом производстве отходов и энергопотреблении сегодня не уступают США и при этом также используют огромное количество угля для производства энергии, выбрасывая значительное количество парниковых газов. Европа, включая Россию, формирует тоже не менее трети объемов производства отходов и столько же потребляет энергии. На остальной мир приходится чуть больше 10% производства отходов, энергии и промышленного производства.

Таким образом, региональная неравномерность размещения производительных сил, производства отходов и энергии приводит к увеличению градиента изменчивости региональной температуры приземного слоя атмосферы, к несбалансированному и самопроизвольному изменению направления и интенсивности вековых приземных атмосферных течений, что провоцирует резкие погодные и в целом климатические изменения в биосфере.

Если бы мы располагали трендом изменения средней температуры на поверхности Земли относительно ее среднего значения, то промышленно развитые страны, производящие громадное количество отходов и выбросов газов в атмосферу, выглядели бы на карте «горячими точками», провоцирующими ускоренный тепломассоперенос в приземных слоях атмосферы. Это ускорение вызовет увеличение температуры приземных слоев даже за счет трения молекул воздуха. Также известно, что перенос масс влаги, основного компонента в совокупном парниковом эффекте, тоже зависит от скорости перемещения потоков воздуха ². Переход же к новому устойчивому состоянию в биосфере возможен только по истечении определенного времени за счет инертности обменных процессов, отличных по массе и энергии от региона к региону и протекают с разной скоростью ( в атмосфере, обладающей меньшей массой и меньшей плотностью быстрее, чем гидросфере, имеющей большую массу и большую плотность, а в гидросфере более ускоренно, чем в литосфере по тем же причинам).

Сегодня наука пока не может дать однозначный ответ на вопрос об основной причине потепления. Да и не может существовать только одной причины, поскольку, обменные процессы в биосфере, находящейся в состоянии неустойчивого равновесия, представляют собой множество взаимообусловленных и взаимовлияемых факторов, каждый из которых на определенном этапе ее неустойчивого состояния может оказаться определяющим в движении ее к новизне, новому качеству.

Нет однозначности и в том, что наблюдающееся потепление является действительно глобальным, поскольку мы, опять же, не располагаем данными тренда изменения температуры всей поверхности Земли. Нет однозначности в утверждении устойчивости динамики потепления из-за малого значения градиента изменчивости глобальной температуры, находящейся в рамках погрешности оценки ее измерения. К тому же надо учитывать и тот факт, что около 14 млн. кв. км поверхности Земли покрыто льдами, что, скорее, свидетельствует еще о существовании ледникового периода на Земле, начавшегося 12 тыс. лет назад. Квазипериодические флуктуации климата на Земле в эпоху межледниковья (в которой мы и находимся) представляют собой обычные явления. Известны вне влияния хозяйственной деятельности человека. Это достаточно надежно устанавливается в донных осадках оз. Байкал ⁹, во льдах Антарктиды и Гренландии ¹⁰, территория которой тысячу лет назад позволяла заселять и обрабатывать ее викингами. Тепловой баланс в поступлении и диссипации энергии в геологической истории Земли создал уникальную обстановку, которая могла привести к возникновению и сохранению жизни на Земле в течение последних 3,9-3,1 млрд. лет. То есть нужно принять за аксиому положение, что <>iжизнь могла возникнуть, существовать и развиваться на Земле только в условиях малой вариации глобальной температуры в течение длительного времени, достаточного для эволюционного развития жизненных форм. Не исключено, что основная роль в сбалансированности обменных процессов в биосфере как раз принадлежит жизни. А если и возникали временные условия такого дисбаланса, они носили не глобальный, а исключительно региональный характер.

На Земле на протяжении всей ее геологической истории не было периодов глобального оледенения (покрывавшего всю поверхность Земли и заморозившего мировой океан) или глобального повышения температуры, способные были привести к всемирному потопу и исчезновению жизни. Наука не располагает никакими геологическими данными, что достигнутый миллиарды лет назад баланс обменных процессов в биосфере нарушится в ближайшем будущем. И хотя некоторые авторы склонны прибегать к «экологическим страшилкам», вещающим наступление апокалипсиса на Земле ¹¹, фактическое состояние нашего знания о структуре и функции биосферы позволяет надежно говорить о невозможности катастрофического развития сценария потепления климата, угрожающего жизни существующим и будущим поколениям. Напротив, мы можем утверждать обратное: жизнь, получившая развитие на Земле, выработала механизмы удивительной приспособительности к изменяющимся условиям и она не может быть уничтожена, даже если бы этого и захотелось кому-то из уродов рода человеческого. Жизнь – само проявление наилучшей самоорганизации в природе и одна из форм предотвращения вырождения материи ³. Мало того по данным палеоклиматических исследований мы можем утверждать, что расцвет жизненных форм наблюдался именно в условиях потепления климата.

Третья группа исследователей склонна полагать, что наблюдаемое потепление климата связано с естественными квазипериодическими процессами повышения солнечной активности ¹². Отсюда они делают вывод о положительной и значимой корреляции потепления с интенсивностью солнечной активности, а похолодание – с её понижением.

Как отмечает Р. Т. Паттерсон – директор Ottawa-Carleton Geoscience Centre, Department of Earth Sciences в Карлтонском университете ¹³, 6 тысяч лет назад средняя температура на Земле была примерно на три градуса Цельсия выше, чем ныне. А 10 тыс. лет назад, когда заканчивалась тысячелетняя ледниковая эпоха (в период, именуемый «поздним дриасом»), за десяток лет потеплело на 10 градусов. Это в сто раз быстрее, чем темпы потепления в прошлом веке, почему-то приведшие в изумление не совсем просвещенных экологов.

Начиная с 2002 года, опубликован целый ряд работ, которые показали, что в соответствии с тем, как варьирует сила «солнечного ветра», наблюдаются перепады в объемах галактического излучения из глубин космоса, которое в состоянии проникнуть в Солнечную систему и в атмосферу Земли. Эти космические лучи, взаимодействуя с магнитным полем Земли способствуют образованию облаков. Когда Солнце излучает больше энергии, оно не только слегка нагревает Землю благодаря своему прямому воздействию, но заодно более сильный «солнечный ветер», генерируемый в эти периоды «активным Солнцем», не допускает в нашу атмосферу значительную часть космических лучей. Облаков становится меньше, и Земля нагревается еще больше. Напротив, когда яркость Солнца понижена, в земную атмосферу проникает больше космических лучей, образуется больше облаков, и планета остывает сильнее, чем было бы возможно под воздействием одного Солнца. Именно это и происходило в так называемый «малый ледниковый период» с 1641 по 1711 гг, названный «минимумом Маундера».

Новые данные подтверждают ведущее значение в потеплении климата изменение солнечной активности. Зато корреляции между процентным содержанием углекислого газа и глобальными изменениями климата несущественны как в краткие, так и более продолжительные исторически зафиксированные максимумы и минимумы потепления и похолодания.

Следует отметить и другое важное обстоятельство. Многие специалисты, во-первых, отмечают, что в условиях потепления климата наблюдается запаздывание возрастания в атмосфере СО2, словно бы это связывается с первичностью изменений температуры, за которыми следуют изменения СО2, в свою очередь усиливающие температурные колебания. Во-вторых, значительная часть атмосферного СО2 при похолоданиях в условиях понижения солнечной активности могла поглощаться фитопланктоном, масса которого резко возрастала в результате активизации апвеллинга и улучшения условий питания морской микрофлоры за счет повышения растворимости в воде кислорода. Анализ ледяного керна со станции Восток ¹⁰ позволяет также предполагать, что на разных этапах главную роль могли играть разные механизмы взаимодействия температуры и углеродного цикла. Детальные исследования ледяного керна показали, что вклад парниковых газов в изменение температуры в Центральной Антарктиде за последние климатические циклы может колебаться в пределах 50±10%.

Возрастание солнечной активности в средине шестидесятых годов прошлого столетия, а затем в течение 1980-1990 гг., сопровождалось заметным потеплением климата, которое почему-то однозначно связалось с возрастающим количеством выбросов в атмосферу парниковых газов. Это подвигло международную общественность «на борьбу с потеплением климата» в рамках известного Киотского протокола.

Природа словно подстегнула движение, направленное на «борьбу с потеплением». В середине 2000 года был зарегистрирован новый максимум солнечной активности, когда количество наблюдаемых солнечных пятен превышал статистический максимум предыдущих 10-ти лет. Возникла мощная вспышка, которая привела к сбоям в работе электроники, а на орбите Земли несколько спутников по этой причине были временно выведены из строя. После этого активность Солнца пошла на убыль. Однако в начале 2002 года солнечная активность вновь заметно повысилась, составив, таким образом, второй статистически значимый максимум за последние 10 лет.

Уместно заметить, что вековые колебания солнечной активности в течение 1659 – 1990 гг., были получены на основе измерений температуры земной атмосферы ¹⁴. Об этом говорят и специалисты НАСА ¹⁵. Во время максимумов солнечной активности верхний слой, именуемый термосферой, нагревается и расширяется. На высоте нескольких сот километров плотность воздуха может увеличиться в 50 раз. Активность Солнца влияет и на количество ясных дней в году на Земле, на траектории тайфунов и ураганов, на долгосрочные изменения климата в планетарном масштабе. То есть, еще предстоит выяснить, что вносит больший вклад в нынешнее глобальное потепление – деятельность человека или процессы, происходящие на Солнце.

Исходя из знаний квазипериодических явлений солнечной активности, а также располагая последним фактом перехода солнечной активности через свой максимум в 1998-200 гг, непременно за ним наступит новая эпоха похолодания. Как отмечает Х. Абдусаматов, заведующий лабораторией космических исследований Главной астрономической обсерватории РАН, температура на Земле с 2012-2015 годов очень медленно пойдет на спад ¹⁶. Так что нынешняя «борьба» с потеплением позже может превратится в «борьбу» с похолоданием ¹⁷, словно бы у человечества нет других проблем, как тратить средства и энергию на неразбериху в умах экологов.

Четвертая группа исследователей климата считает, что наблюдаемое потепление представляет собой результирующий эффект влияния антропогенного и естественного факторов. Правда, и эти исследователи также не отвечают на вопрос о доле влияния хозяйственной деятельности человека на естественные обменные процессы, протекающие в биосфере, поскольку их трудно учесть во взаимовлиянии друг на друга. Причина также состоит в том, что не учитывается временной и инерционный факторы длительности формирования структуры и функции биосферы, охватывающего миллиарды лет эволюции вещества планеты и хозяйственного освоения планеты человеком, на долю которого приходится не более 12000 лет (от начала неолитической революции). Наиболее же существенное влияние на состояние биосферы сказалась его деятельность за период последних 150 лет.

В свое время неверно был истолкован вывод В.И.Вернадского ¹⁸ и П. Т. Шардена ¹⁹ обосновавших появление в биосфере новой геологической силы, которую связывали с хозяйственной деятельностью человека, аргументировав переход биосферы в новое ее качество – ноосферу. Но классики изучения биосферы и ноосферы выделили только сам факт появления этой силы. Они не давали количественной оценки этой геологической силы, влияющей на обменные процессы, происходящие в современной биосфере. Потому как знали, что геологические процессы измеряются не только фактом своего проявления в ней, но и длительностью истории их подготовки, формирования и реализации (от медленного протекания их во времени до катастрофических или быстро завершающихся заключительных фаз). История рода человеческого слишком мала, чтобы приравнять его хозяйственную деятельность к геологическим процессам. Один только толчок землетрясения в Индийском океане, породивший цунами, в мгновения унес сотни тысяч жизней и разрушил инфраструктуру на громадной территории в Юго-Восточной Азии.

Длительная геологическая история Земли не дает никаких оснований считать, что наступающая эра глобального потепления (о причинах которого мы имеем пока смутное представление, поскольку пытаемся его оценить с помощью моделей, не учитывающих фактор времени) способна повлиять на темпы человеческого развития. Не была способна, хотя бы потому, что предки Homo sapiens, не имея современной материальной и научной базы, выжили в экстремальных условиях ледникового периода и стремительно начали развивать технологии и культуру. Малые флуктуации средней температуры в обозримом будущем если и приведут к постепенному (не катастрофическому!) изменению современной береговой линии материков за счет таяния ледников, то человечество скорее должно озаботиться тем, чтобы быть готовыми к этим изменениям, а не противостоять им. Противостояние природе абсурдно, хотя бы потому, что биосфера, сбалансированная в течение всей геологической истории обменными процессами, обладающая огромной массой и инертностью (способностью противостоять быстрой изменчивости под влиянием внутренних и внешних сил) не сопоставима с инертностью хозяйственной деятельности человека. Даже если бы мы могли представить себе невероятное, что каждый человек в биосфере от грудного ребенка до старца с общей массой 3,25·109 т вовлекал бы в годичный круговорот миллион тонн вещества, то и тогда вклад хозяйственной деятельности человека в обменные процессы, равный 3,25·1015 т, в 1,5 раза меньше массы атмосферы (5,15·1015 т). А с учетом массы гидросферы (1,3692·1018 т) и километрового слоя земной коры (5,1·1019 т), участвующих в обменных процессах биосферы, инертность хозяйственной деятельности человека может быть признана ничтожной.

Рассчитанный автором энергетический вклад в обменные процессы биосферы хозяйственной деятельности человека в миллиарды раз меньше энергетического потенциала биосферы, а оценочная величина ассимиляционного потенциала ³ (способности биосферы восстанавливать свои качества), равная 0,96, находится на уровне погрешности оценки от естественного его значения равного 1,0. Это веское доказательство, что ассимиляционная функция биосферы остается по-прежнему не нарушенной, несмотря на влияние хозяйственной деятельности человека на обменные процессы биосферы. Или, во всяком случае, отклонение ассимиляционного потенциала от 1,0 на величину 0,04 можно объяснить инертностью обменных процессов в биосфере. Поскольку для сбалансированности естественных обменных процессов необходимо время на выравнивание возмущений разной природы.

Нет никаких оснований принижать и роль фотосинтеза в биосфере, который является одним из важнейших механизмов связывания углекислого газа, таблица 2. Зная количество СО2 в современной атмосфере равное 1,802·1012 т и прибавку его за последние 10 лет на 2% то можно путем несложных вычислений показать, что углекислый газ поглощается растениями настолько, насколько это обеспечивает постоянство биомассы в биосфере в понимании В.И.Вернадского.

Таблица 2 Оценки потребления углекислого газа фотосинтезом в современную эпоху ²⁰ Автор оценки На континентах Океаном Всего Г. Лиэс, Р. Уиттекер 170 80 250 Г.В.Войткевич 253 88 341

Автор оценки	На континентах	Океаном	Всего
Г. Лиэс, Р. Уиттекер	170	80	250
Г.В.Войткевич	253	88	341

Сравнив данные оценок потребления углекислого газа фотосинтезом в современную эпоху (таблица 2), можно показать, что разница в таких оценках составляет 45,5 млрд.т. Современная ежегодная антропогенная добавка СО2, также с учетом оценок разными авторами, варьирует в пределах 7 - 22 млрд. т в год. Таким образом, современные выбросы СО2, хозяйственной деятельностью человека лежат внутри разности приведенных выше оценок использования СО2 фотосинтезом (45,5 млрд. т). Поэтому нельзя уверенно говорить (как известно существует много попыток построить баланс углеродного цикла) о том, что фотосинтез не может не использовать антропогенную добавку СО2,. И если приведенные выше оценки потребления фотосинтезом углекислого газа верны (таблица 2), то мы можем говорить скорее о «голодном пайке» фотосинтеза в биосфере на уровне постоянства биомассы, выраженной через сухое вещество, равной 2,4232·1012 т ²⁰ (баланс между ее образованием и разложением, то есть минерализацией). Это постоянство обеспечивается современным количеством диоксида углерода в атмосфере (0,035%) равным 1,8025·1012 т и неучтенным его количеством на уровне около 0,6·1012 т , участвующим в непрерывных обменных процессах в системе атмосфера – океан – живое вещество.

Поскольку рост концентрации СО2 в атмосфере происходит сравнительно быстро, реально глобальная температура Земли не успевает достичь своего постоянного значения. Отметим здесь, прежде всего, роль мирового океана, как гигантского теплового буфера, стабилизирующего температуру поверхности Земли. Кстати, на полюсах, где влияние мирового океана на формирование температурного режима не столь значительно, происходят более существенные колебания среднегодовой температуры.

Следует еще раз подчеркнуть, что создание строгой количественной модели изменения глобальной температуры, учитывающей наряду с ростом концентрации СО2 в атмосфере Земли аэрозольное загрязнение ее верхних слоев, а также и другие факторы, как инерционность изменения температурного режима мирового океана, представляет собой весьма сложную задачу, для решения которой требуется объединение усилий специалистов самых различных областей научного знания.

Да, человек изменяет лик Земли, но изменяется и сам в познании истории ее развития. Да, он влияет на процессы, происходящие на Земле, но они ничтожно малы (ассимиляционный потенциал биосферы близок к 1,0) по сравнению с массой и энергией участвующих обменных процессов ³. Мало того, природа «благоволит» развитию человека и будет делать это до тех пор, пока он не перестанет следовать ее законам. Не «бороться» с потеплением, но приспосабливаться к его изменениям в рамках понимания происходящих явлений в биосфере, обладающей инертным механизмом постепенной релаксации своего качества.

Биосфера длительное время существовала и будет дальше находиться в условиях малых флуктуаций температуры поверхности Земли в рамках естественных (под влиянием солнечной активности, жизни и т.д.) и квазипериодических сезонных колебаний температур, связанных с наклоном земной оси. К тому же можно, вслед за Н.Моисеевым ²¹, утверждать, что хозяйственная деятельность человека, являясь подсистемой биосферы, внутренним ее фактором, не может отменить ее свойства (сбалансированность обменных процессов в ней, установившейся в течение длительного геологического времени). Хозяйственная деятельность человека, в крайнем случае, может соразвиваться с биосферой, то есть стать на путь коэволюции с ней. Но обменные процессы в биосфере человек отменить не может. Зато хозяйственная деятельность человека медленно протекающие обменные процессы в биосфере смещает в область быстропротекающих явлений обмена веществом и энергией. Неравномерность размещения производительных сил на Земле ведет к возникновению бифуркаций в обменных процессах атмосферы, что стимулирует увеличение частости и силы стихийных явлений (торнадо, ураганов засух, наводнений). Выравнивание размещения производительных сил по планете, стирание границ в уровне жизни стран будет тем непременным условием сглаживания интенсивности проявления обменных процессов, которые приведут к их стабилизации, в том числе и климата на Земле.

Возникает и другая проблема, о которой говорят мало. Суть ее заключается в следующем, а естественно или не естественно (мы обычно говорим искусственно) само влияние человека на окружающую среду, структуру и функцию биосферы? Ответ не кажется таким уж очевидным. Мы привыкли деятельность человека связывать с его и только его разумной деятельностью, которой, нам, кажется, лишена природа. Но мерилом ее «разумности» являются строго обусловленные (в рамках законов сохранения) движения и превращения состояний, связанные с обменными (физическими, физико-химическими, химическими, биологическими) синергетическими процессами в биосфере. И можно априори считать, что в них столько же «разумности», сколько в деятельности человека обрести состояние устойчивости пребывания в биосфере, осознавая свою роль в ее природном механизме и понимая свое место в ней. Подсистема хозяйственной деятельности человека и система биосферы не могут противостоять друг другу, обретая свою устойчивость на основе единых законов самоорганизации живого, взаимовлияют друг на друга по принципу действия и противодействия (принципа Лешателье – Брауна). Самоорганизация человека – это только одна из сторон (возможно, не самая и лучшая, но архи приспособительная своей разумностью!) самоорганизации самой природы. И если она сотворила человека (кстати, только его биологическую, а не социально-культурную и феноменологическую сущность интеллекта ²²), то хозяйственная деятельность человека такое же естественное состояние, как стихия самой природы, выраженная наводнениями, землетрясениями, цунами, вулканизмом, бомбардировкой метеоритами поверхности Земли и т.д. Было бы совершенно глупо бороться с ними, как некоторые пытаются бороться с изменением климата и даже с возможной угрозой падения крупных метеоритов до сих пор не уничтоживших жизнь на Земле. Развитие стихий надобно предугадывать и предсказывать на основе изучения явлений в природе, дабы предвидеть их последствия и предпринять действия, чтобы они нанесли меньше урона мировому хозяйству.

Произошло странное обстоятельство. Соглашаясь с В.И. Вернадским и П.Т.Шарденом, что жизнь и человек – космическое явление, большинство исследователей климата вдруг отделили искусственно человека от природы и космоса. В загрязнении биосферы мы виним человека, забывая, что он является ее частью и таким же естеством, как грязная вода в момент наводнений, как неистовая сила разрушения и созидания естественных стихий природы.

«Борьба» с потеплением климата – одно из существующих заблуждений современной управленческой элиты, которая готова быстрее внять «экологическим страшилкам», чем внять разуму научной мысли ²³. Ученые разделились во мнениях на причины потепления и оценки его последствия. И пока дихотомия познания отражает реальность заблуждений и поисков ответа на вопрос о том, каково место человека в природе, усилия людей нужно направить не «на борьбу с потеплением», а на улучшение жизни человека. Направить деятельность на ликвидацию противоречий в общественных отношениях, в которых доминируют животные инстинкты обогащения сверх разумных потребностей одних и не способных реализовать себя другим государствам. При этом непременно заботиться о сохранении окружающей среды – колыбели жизни и разума – в рамках минимизации давления на нее со стороны хозяйственной деятельности, сохранения биоразнообразия и таких темпов экономического развития, которые были бы сбалансированы с темпами воспроизводства воспроизводимых ресурсов и качества среды в рамках ассимиляционного потенциала биосферы ²⁴.

По данным опроса, проведенного в 2003 году немецкими учеными-экологами Деннисом Браем и Хансом фон Шторхом, две трети из более, чем 530 климатологов из 27 стран мира не согласны с утверждением, будто на основе познаний, которыми располагает современная наука, можно дать обоснованную оценку последствиям выброса парниковых газов. Почти половина опрошенных заявила, что наука о климатических изменениях еще не выработала общепринятой теории для того, чтобы передавать вопрос на рассмотрении политиков. А потому, чтобы «бороться» с климатическими изменениями, вначале необходимо понять все разнообразие связей, формирующих обменные процессы в биосфере . Понять место в ней человека. В противном случае мы получим тот же результат, который был связан с «озоновым мифом». И судьба Киотского протокола может оказаться сродни с Монреальским и окажется очередным недоразумением [^26]. Или от безысходности понять, что на самом деле происходит с климатом, обвинить в этом коров, увеличивающих поставки углекислого газа в атмосферу своими экскрементами.

Выводы:

1. Современные изменения климата преимущественно являются следствием естественных квазипериодических и сбалансированных во времени обменных процессов, происходящих в биосфере за счет внешних (влияние космического излучения и периодической изменчивости активности Солнца) и внутренних факторов (преимущественно влажности и региональных неоднородностей, связанных с влиянием хозяйственной деятельности человека). Роль «парникового эффекта», связанного исключительно за счет углекислого газа подвергается сомнению и может признана несущественной в сравнении с другими факторами.
2. На биосферу, находящуюся в состоянии неустойчивого равновесия, в первую очередь могут оказывать не количественные, а качественные изменения, связанные с возрастанием тренда температуры приземных слоев атмосферы за счет неравномерности пространственного размещения производительных сил и неодинакового уровня экономического развития государств, в разных объемах потребляющие энергию и рассеивающие ее в биосфере.
3. Хозяйственная деятельность человека медленно протекающие обменные процессы переводит в быстропротекающие, что провоцирует возрастание стихийных изменений в биосфере (торнадо, ураганы, наводнения в одних регионах, засухи – в других).
4. Принятие экстренных мер по «борьбе с потеплением климата» за счет антропогенной добавки углекислого газа в атмосферу Земли может привести к неоправданным тратам средств и энергии ввиду не понятой реальности происходящих процессов в биосфере, которые оказываются более сложными, чем представляется современной науке.
5. Главным направлением в системе управления глобальной экологической безопасностью является нивелирование региональных возмущений, связанных с хозяйственной деятельностью. А это означает необходимость выравнивания темпов экономического развития государств, ликвидация бедности, сохранение естественного биоразнообразия, почв, водных и лесных ресурсов и т.д. То есть решать проблемы устойчивого развития в рамках ассимиляционного потенциала биосферы.

Ссылки