Нижегородский ученый Мурзина рассказала, как глобальное потепление меняет мир

Представьте мир, в котором привычные сезоны постепенно теряют свои границы: снег выпадает всё реже, засухи длятся дольше, а штормы становятся разрушительнее. Это не сценарий фантастического фильма, а одна из возможных реальностей, о которой всё громче говорят климатологи. 

Глобальное потепление с каждым годом становится все заметнее в самых разных уголках планеты. И Нижний Новгород — не исключение. Почему Земля нагревается, каким будет климат в средней полосе России и ждут ли нас жаркие тропики, рассказала старший лаборант‑исследователь отдела физики атмосферы и микроволновой диагностики ИПФ РАН Полина Мурзина на лектории в ИЦАЭ Нижнего Новгорода.

Точка невозврата

Ещё несколько десятилетий назад разговоры о глобальном потеплении казались чем-то далёким и абстрактным — темой научных конференций и футуристических прогнозов. Сегодня изменения климата всё чаще ощущаются в повседневной жизни: летом — аномальная жара и сильнейшие ливни, зимой — неожиданные оттепели и разрушительные снегопады. Учёные говорят о росте средней температуры на планете, таянии ледников и смещении природных сезонов, связывая эти процессы прежде всего с деятельностью человека. Но в чем же правда?

Как известно, Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите. Степень её вытянутости — эксцентриситет — меняется в течение примерно 100 тысяч лет: орбита становится то более вытянутой, то более близкой к круговой. Когда она ближе к кругу, сезонные различия в поступлении солнечного тепла на планету становятся менее выраженными.

На изменение эксцентриситета влияет гравитационное воздействие других планет, прежде всего газовых гигантов — Юпитера и Сатурна. Под их влиянием параметры земной орбиты медленно изменяются со временем.

Одновременно действует ещё один важный цикл — прецессия. Это процесс, при котором ось вращения Земли медленно описывает конус, подобно оси вращающегося гироскопа. Полный цикл прецессии занимает около 25 – 26 тысяч лет.

Ещё один фактор — изменение наклона земной оси к плоскости орбиты (облицитет). Сейчас этот угол составляет около 23,4 градуса, однако он не является постоянным и меняется в пределах примерно от 22,1 до 24,5 градусов с периодом около 41 тысячи лет. Существуют также более мелкие колебания положения оси — нутация, вызванная гравитационным воздействием Луны и Солнца.

Изменения параметров орбиты и наклона оси влияют на распределение солнечной энергии по поверхности Земли и могут играть важную роль в чередовании ледниковых и межледниковых эпох. Когда ждать нового ледникового периода, сказать пока что затруднительно, так как на климат влияют самые разные факторы, включая деятельность человека.

Прогрев пошел

2024 год стал самым жарким в истории наблюдений — тогда температура воздуха в среднем была более, чем на 1,5 градуса выше среднего доиндустриального периода (1850 – 1900 гг.). Всему виной — сжигание угля, нефти и газа, что в свою очередь увеличивает выбросы парниковых газов. Это не значит, что скоро на планете наступит катастрофа, однако подтверждает, что Земля теплеет быстрее ожидаемого — а значит, уже скоро человечество столкнется с необратимыми последствиями, в частности, с таянием вечной мерзлоты в Арктике и полярных льдов.

«Что означают полтора градуса для Земли? В период существования динозавров средняя температура планеты изменилась на девять градусов, однако это похолодание наступало на протяжении сотни миллионов лет. В нашу эпоху средняя температура изменилась на полтора градуса всего за 150 лет», — пояснила Полина Мурзина.

Помимо природных циклов, связанных с изменением земной орбиты и наклона оси, на глобальное потепление влияют несколько разных факторов. В первую очередь, это парниковый эффект. Суть его в том, что атмосфера пропускает солнечное излучение к поверхности Земли, но часть тепла, которое планета затем излучает обратно в космос, задерживается парниковыми газами. За последние полтора-два столетия концентрация углекислого газа, метана и других таких газов значительно выросла из-за сжигания ископаемого топлива, развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства и вырубки лесов.

Огромную роль в этом процессе играет Мировой океан — его еще называют «тепловым аккумулятором». Он поглощает большую часть избыточного тепла, замедляя рост температуры воздуха, но одновременно сам начинает нагреваться. В итоге ледники тают, уровень воды растет и хуже растворяет углекислый газ — в итоге его часть возвращается в атмосферу и дополнительно усиливает потепление.

Леса и растительность также играют не менее важную роль. Благодаря фотосинтезу растения поглощают углекислый газ и тем самым помогают сдерживать изменение климата. Однако вырубка лесов и пожары мешают этим процессам, лишь усиливая парниковый эффект.

Дополнительную сложность вносит влияние облаков и аэрозолей — мельчайших частиц в атмосфере. Некоторые из них отражают солнечное излучение и временно охлаждают поверхность Земли, а другие, наоборот, могут способствовать удержанию тепла. Ученые отмечают, что примерно с 2019 года стали чаще образовываться кучевые и кучево-дождевые облака — обычно они сопровождаются ливневыми дождями, грозой, а зачастую и шквальным ветром.

Что мы видим сейчас

Аномальные снегопады, с которым столкнулся Нижний Новгород минувшей зимой, и засушливные летние периоды 2024 года, в который знатно «попотели» нижегородцы, показывают, что климат на планете меняется. Однако главным индикатором глобальных климатических изменений Земли называют именно Арктику, которая нагревается в несколько раз быстрее остального мира. Этот феномен, известный как «полярное усиление», проявляется в быстром таянии морских льдов, вечной мерзлоты и сокращении ледников.

Вместе с тем ученые стали чаще регистрировать в Арктике грозы, которых раньше там не было. Самая продолжительная из них длилась 55 минут и была зафиксирована в июле 2022 года. А самый северный удар молнии произошел 13 августа 2019 года всего в 52 км от Северного полюса.

По прогнозам ученых, в будущем изменение климата на Земле может пойти по трем сценариям. В первом, самом жестком, случае, если человек не сократит выбросы углекислого газа в атмосферу, на планете станет теплее аж на восемь градусов, а уровень Мирового океана поднимется на три метра, что приведет к затоплению территорий.

При оптимальном сценарии человечество сможет сдержать потепление в пределах, если согласится перейти к углеродной нейтральности в ближайшие годы.

В промежуточном случае средняя температура на планете вырастет на 2 – 3 градуса и приведет к росту экстремальных погодных явлений.

Ну, а пока что нижегородцы могут на ближайшие зимы закупаться шубами — снега у нас еще будут.

Ранее на сайте pravda-nn.ru рассказали, как женщины открыли дорогу в космос.