На рисунке 21, а цв. вклейки отображена в некотором смысле итоговая характеристика каждого из шести основных сценариев – глобальный выброс всех парниковых газов в эквиваленте CO2. Для того чтобы унифицировать выбросы различных парниковых газов, обычно используется специфическая единица измерения – эквивалентный выброс CO2. Согласно Обобщающему докладу МГЭИК (2007)[18], «эквивалентный выброс CO2 – это объем выброса CO2, который вызвал бы такое же комплексное радиационное воздействие за данный период времени, как и объем выброса какого-либо долгоживущего парникового газа или смеси парниковых газов. Эквивалентный выброс CO2 получают путем умножения объема выброса какого-либо парникового газа на его потенциал глобального потепления за данный период времени». Уже упоминавшийся потенциал глобального потепления показывает, во сколько раз молекула какого-либо парникового газа (метана, оксида азота(I) или др.) эффективнее поглощает радиацию по сравнению с молекулой CO2. Пунктиром выделена область, в пределах которой этот выброс имеет место при рассмотрении почти всех четырех десятков сценариев. Рисунок демонстрирует происходящие с течением времени изменения, при этом наиболее экологически «грязными» оказываются сценарии A1F и A2: в них к 2100 г. выбросы примерно в 3–4 раза превышают эмиссию в сценариях A1T и B1. Однако если сравнивать все сценарии (среди которых есть и весьма экзотические), то в них можно обнаружить и значительно большее превышение. Рис. 21, б цв. вклейки иллюстрирует рассчитанный с использованием группы климатических моделей отклик температуры приземного воздуха на указанное в левой части рисунка изменение эмиссии парниковых газов в течение XXI века. Справа в столбцах показаны наиболее вероятные приросты приземной температуры к 2100 г. для каждого из шести сценариев (выделены в столбце более насыщенным цветом) и разброс таких приростов, полученный разными группами моделистов (остальные части столбцов). К примеру, при выбросах по сценарию A1F большинство моделистов сошлись на том, что наиболее вероятно увеличение температуры на 4–4,2 °C, но какая-то из моделей показала рост лишь на 2,4 °C, а другая модель оценила этот рост в 6,4 °C. Розовая линия на рисунке не соответствует никакому сценарию, она представляет модельную оценку изменения приземной температуры при предположении, что атмосферные концентрации сохраняются постоянными на уровне величин 2000 г. (интересно, каким образом этого достичь на практике?). Даже при таких «щадящих» условиях имеет место небольшое (~0,2 °C в течение XXI века) увеличение приземной температуры. Это продолжение потепления «обеспечили» парниковые газы, уже накопленные в атмосфере в ХХ веке и постепенно из нее удаляемые.
Другой величиной, характеризующей прогнозируемые изменения климата, как вы помните, является радиационный форсинг. Его вычислением исправно сопровождаются многие модельные исследования. Когда речь идет о форсинге от прогнозируемых изменений климата, в качестве отправной точки отсчета обычно выбирают начало так называемой «индустриальной эпохи» (середину XVIII или XIX века). Следуя этой традиции, были произведены оценки величин радиационного форсинга для вышеупомянутых сценариев. Разумеется, наличие прямой связи между значениями радиационного форсинга и сценарных концентраций парниковых газов едва ли может кого-то удивить, что и подтверждает рис. 22 цв. вклейки. Но если рост температуры хорошо понятен каждому из нас и потому не нуждается в каких-либо разъяснениях, то об увеличении радиационного форсинга так не скажешь.
С незапамятных времен бытует мнение, что все познается в сравнении. Не станем пренебрегать этой истиной. Согласно рис. 22 цв. вклейки, для максимального сценария (т. е. сценария с самым быстрым ростом эмиссий парниковых газов) среди вышеупомянутых сценариев – A1F радиационный форсинг к 2100 г. достигнет 9 Вт/м2. Много это или мало? Обратимся еще раз к таблице 4 (с. 148). Нетрудно видеть, что антропогенному выбросу всех парниковых газов в 2005 г. соответствовал радиационный форсинг, приблизительно равный 3 Вт/м2. Таким образом, при осуществлении сценария A1F радиационный форсинг превзойдет имеющийся на данный момент примерно в три раза. Аналогично, в самом «слабом» сценарии (т. е. в сценарии с самым медленным ростом эмиссий парниковых газов (опять же среди вышеупомянутых) – сценарии В1) радиационный форсинг увеличится по отношению к современному примерно на 34 %.
Суровый «модельный приговор», устанавливающий рост приземной температуры на 1,8–4 °C/столетие (см. рис. 21 цв. вклейки), пока неокончательный и «подлежащий обжалованию» (совместными интернациональными усилиями, противодействующими глобальному потеплению). Существует мнение ряда специалистов, представляющих экономически развитые страны, что необходимо установить крайний допустимый предел (порог) увеличения среднегодовой среднеглобальной температуры приземного воздуха в размере 2 °C относительно ее доиндустриального значения. Считается, что при таком пределе может сохраниться современная климатическая система Земли без искажения ее естественных и антропогенных внутренних связей. Если это так, то развитие событий ни по одному из сценариев не может нас устроить, поскольку из этих «пороговых» двух градусов 0,7–1 °C уже «съедены» веком минувшим (т. е. на XXI век допустима «добавка» лишь в 1–1,3 °C).
Все приведенные выше оценки сделаны с помощью лучших современных трехмерных климатических моделей, впитавших в себя многие научные достижения последних лет. Однако, как мог заметить внимательный читатель, сами сценарии содержат только средние глобальные значения эмиссий парниковых газов и их концентраций. А это означает, что упомянутые эмиссии, равно как и эмиссии других атмосферных газов и аэрозолей, нужно предварительно «размазать» по поверхности земного шара (по узлам модельной сетки) с учетом рельефа, региональных особенностей промышленного и сельскохозяйственного производства, плотности населения и пр. Например, выбросы метана различны над местами нефте– и газодобычи и над морскими просторами, при наличии и отсутствии снежно-ледяного покрова над болотами в северных областях и т. д. Значительно большая неоднородность распределения имеет место для выбросов «предшественников» озона – оксидов азота и оксида углерода. Но еще хуже то, что интенсивность загрязнения атмосферы в тех или иных регионах может сильно изменяться всего за несколько десятилетий. Скажите, имелись ли основания в середине XIX века полагать, что в начале XXI столетия лидерами по эмиссии парниковых газов окажутся Китай и США, а не наиболее промышленно развитые в ту пору страны Европы? Обратимся к более поздним примерам. Вернемся, допустим, в 1950-е гг. Мог ли кто-нибудь тогда предсказать массовый перенос многими крупнейшими концернами своего производства из США и Европы в Юго-Восточную Азию? Ныне же львиная доля бытовой техники, компьютеров и не только их производится именно там. Например, всемирно известная компания Reebok размещает заказы на изготовление правых кроссовок в Тайване, а левых – в Таиланде. (Кстати, догадались, почему? Чтобы не воровали!) И уж полный конфуз случился в 1990-х гг., когда при разработке положений Киотского протокола многоопытные эксперты не разглядели предпосылок для начинавшегося тогда и продолжающегося по сей день рывка китайской экономики, сопровождаемого интенсивной эмиссией парниковых газов (см. раздел «Политики – климату»).
Все эти примеры подталкивают нас к мысли об осторожности, с которой следует относиться к публикуемым прогнозам. Чрезмерная детализация не всегда и необязательно улучшает их качество. Возвращаясь к последнему примеру, констатируем: реальная сегодняшняя экологическая ситуация в Китае, конечно же, заметно отличается от ее модельной оценки, проведенной в предположении китайской эмиссии парниковых и других газов и аэрозолей на достаточно низком уровне, соответствующем началу 1990-х гг. Но в то же самое время, исходя из общих законов развития мировой экономики, можно в целом верно оценить темпы роста глобального загрязнения атмосферы (и всей природной среды). Скажем, «непредусмотренное» увеличение объема производимых в Китае товаров массового потребления сопровождается одновременным сокращением (или закрытием) производства этих товаров (а значит, и выбросов парниковых газов) в других уголках нашей планеты.
Поэтому средние по земному шару модельные прогнозы, весьма вероятно, окажутся вполне адекватными реальной действительности, даже при постигшей их неудаче в отдельных регионах.
Принимая во внимание упомянутые каверзы «размазывания» источника загрязнения по узлам модельной сетки, а также относительно равномерное распределение главного парникового газа CO2, некоторые исследователи сосредоточились на изучении именно его поведения. Они рассмотрели условия эмиссии CO2, при которых через какое-то число лет в глобальной атмосфере установилась бы постоянная среднегодовая концентрация этого газа на том или ином уровне в диапазоне от 450 до 850 ppmv (попутно напомним: современная концентрация составляет 392 ppmv). В ходе их расчетов было установлено, что для достижения стабилизации содержания CO2 в атмосфере следует полностью прекратить антропогенные выбросы углекислого газа уже в ближайшие десятилетия. Необходимость таких жестких мер следует из общих соображений и понятна без моделирования. Однако как углеродный цикл, так и атмосфера (не говоря уже обо всей климатической системе), имеют довольно большую инерцию, и модельные расчеты помогли оценить величину скорости сокращения и период времени, необходимые для достижения заданных постоянных уровней концентрации CO2. Причем чем раньше такое сокращение эмиссии углекислого газа будет начато, тем менее болезненным окажется этот процесс и тем быстрее может быть достигнута цель.