Владимир Катцов: без масштабной адаптации не обойтись

vladimir kattsov Владимир Катцов. Credit: Юлия Смирнова

Статья подготовлена специально для 64 номера издаваемого «Беллоной» журнала «Экология и право».

– Владимир Михайлович, как сегодня в России обстоят дела с климатологией?

– Климатом занимаются разные научные учреждения, как в системе Росгидромета, так и в Академии наук. В последнее время подтягивается высшая школа.

В ГГО мы занимаемся не только климатом, хотя сейчас уже почти что все, чем исторически занимается наш институт, имеет к нему отношение. Но у нас есть два подразделения, непосредственно связанных с климатической тематикой – отдел динамической метеорологии, где занимаются фундаментальными исследованиями климата, и отдел прикладной климатологии, название которого говорит само за себя. Граница между прикладной и фундаментальной наукой здесь довольно условна, и оба отдела в последние годы тесно взаимодействуют друг с другом в климатических исследованиях.

Сейчас самое интересное происходит на стыке разных наук, например – климатической и экономической. К примеру, нас спрашивают, а сколько будут стоить меры упреждающей адаптации к изменениям климата, и насколько это будет отличаться от цены того ущерба, который будет нанесен, если эти меры не предпринимать? Пока ответа у нас нет. Поэтому экономическая климатология весьма востребована. Мы кое-чему учимся у экономистов, что-то в свою очередь им растолковываем. Эти взаимное дополнение и сотрудничество очень важны и могут быть продуктивными.

– Можете привести пример такого исследования?

– В прошлом году мы выиграли грант Российского научного фонда на проект, связанный с развитием прогностической системы для детальной количественной оценки ожидаемых изменений климата и воздействий этих изменений на разные секторы экономики на всей территории нашей страны на протяжении XXI века. Это довольно амбициозный проект, но начинаем мы его, конечно, не с нуля, уже были наработки, но в таком масштабе еще не работали. А в основе проекта – разработанная в ГГО оригинальная физико-математическая модель регионального климата, которая на сегодняшний день позволяет с разрешением в 25 километров проводить расчеты как текущего состояния климатической системы, так и различных сценариев его будущих изменений в тех или иных регионах, в данном случае – для всей территории России.

Благодаря тому, что с моделью проводятся массовые ансамблевые расчеты (то есть десятки расчетов для одного сценария от разных начальных условий), мы можем оценивать не только средние изменения климатических характеристик, например, температуры или осадков, но и получать хорошо статистически обеспеченные оценки изменений так называемой экстремальности климата. Речь идет о возможных в будущем изменениях статистики таких явлений, как волны тепла и холода, засухи и наводнения и тому подобное, в разных регионах нашей страны. Это очень важная информация как для отраслей экономики, так и для населения. К 2018 году мы как минимум для одного сценария IPCC должны провести такую оценку.

– Почему экстремальность температуры важнее средней температуры, ведь больше говорят как раз о последней?

– Средняя температура – полезная характеристика, особенно в фундаментальных исследованиях климата. Но для оценки климатических воздействий недостаточно информативная. А вот то, в каких пределах температура колеблется, и как эти пределы меняются по мере изменения климата – это очень важно. Например, при не особенно заметных изменениях средней температуры может увеличиться количество переходов ее через 0 градусов Цельсия, когда вода то замерзает, то оттаивает. Понятно, что это способствует разрушению зданий и дорожных покрытий.

– Кто и где сможет использовать результаты ваших исследований?

– Вероятность дальнейшего усугубления уже происходящих изменений климата, связанных с антропогенным воздействием, чрезвычайно высока, причем, благодаря большой инерционности климатической системы, на ближайшие десятилетия мы приговорены к определенному развитию событий. По этой причине первоначально доминировавшая в международном переговорном процессе тема смягчения антропогенного воздействия на климатическую систему (прежде всего, путем сокращения выбросов парниковых газов) все больше места оставляет теме адаптации – приспособлению к неизбежному. Это хорошо видно в Парижском соглашении, достигнутом в декабре 2015 года. И такие работы, как наша, в этом контексте будут очень востребованы в самых разных отраслях экономики и в регионах страны. Я думаю, что, когда дело дойдет до очередного оценочного доклада Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории нашей страны, в его основе уже будут лежать результаты нашей работы. Надеюсь, что и в следующем, шестом Оценочном докладе IPCC наши результаты найдут свое место.

– Что в России в отношении климата предпринимается на государственном уровне?

– В 2009 году была утверждена Климатическая доктрина Российской Федерации, в создании которой ГГО, кстати, играла ключевую роль. В этом документе, который с тех пор ничуть не устарел, и нет ощущения, что там что-то недоучтено, отмечается необходимость в последующей разработке федеральных, региональных и отраслевых программ и планов действий.

CLIMATE ice arctic Одним из значимых изменений в Арктике в последние годы стало стремительное уменьшение площади многолетнего морского льда – той части арктических морских льдов, которая сохраняется в летний сезон таяния. Продолжительность существования многолетних морских льдов может достигать девяти лет и больше, а толщина – до 4 м (по сравнению с предельной толщиной в 2 м однолетнего льда, «живу щего» в течение одной зимы). На снимках: годовой минимум морского льда в 1984 и 2016 годах. Зеленые отметки на графиках в правом нижнем углу показывают максимальную годовую площадь многолетних льдов различных возрастов (от 1-2 лет и до более 4 лет, в млн кв. км) на день наблюдаемого годового минимума начиная с 1 января 1984 года. Credit: NASA's Scientific Visualization Studio, svs.gsfc.nasa.gov

В 2011 году Владимир Путин подписал распоряжение о реализации Климатической доктрины до 2020 года. Вскоре после этого ГГО по заказу администрации Ростовской области выполнила большую работу по оценке того, что происходит, и что ожидается в этом регионе в связи с изменением климата. Думаю, что Парижское соглашение, в котором Россия участвует, придаст новый импульс реализации Климатической доктрины в нашей стране, и другие субъекты Федерации должны вскоре озаботиться своим климатическим будущим и соответствующими мерами адаптации.

– Какие-то еще шаги по реализации доктрины предпринимаются?

– На базе ГГО Росгидромет организовал свой ведомственный Климатический центр. Мы занимаемся координацией того, что делается в институтах Росгидромета в области климата, ведь климатическая составляющая присутствует в деятельности институтов Росгидромета самой разной направленности – и сельскохозяйственной, и гидрологической, и полярной, и других.

– После введения санкций возникли ли какие-то проблемы в области международного климатического сотрудничества?

– Я бы не сказал, что это для климатической науки сыграло важную роль. По крайней мере, на сегодняшний день санкции – далеко не первоочередные проблемы нашей науки. Международные организации продолжают существовать. Наши сотрудники входят в разные международные рабочие группы по вопросам климата, и там тема санкций вообще не поднимается. Это, впрочем, и не удивительно. Вот взять хотя бы научное взаимодействие в рамках Арктического совета, в который входят страны, объявившие нам санкции. Половина Арктики – российская, какая может быть полноценная арктическая наука без России? Это все понимают.

– Но тем не менее в вопросах климата остается еще немало скептиков. Как вы думаете, почему?

– Я бы отличал одних скептиков от других. Я многолетний ведущий автор IPCC, и при этом считаю себя скептиком, но, конечно, не в доминирующем теперь смысле. Критическое отношение к новым гипотезам, в том числе и собственным, готовность возвращаться к общепринятым теориям при появлении новых, не согласующихся с ними фактов – это вообще нормальное состояние ученого. Вообще, применительно к науке «скептик», по-моему, – хорошее слово, но испорченное иными смыслами. Вот сообщество экспертов IPCC не имеет единого мнения по всем вопросам. Нередко во время обсуждения тех или иных положений и выводов докладов страсти кипят, идут битвы за уточнение формулировок, и это нормальная для научного обсуждения, здоровая ситуация. При этом споры идут в рамках научного знания, IPCC, несмотря на все попытки своих оппонентов, ни разу не была уличена в нечестной игре.

Я думаю, поэтому к докладам IPCC постепенно и падает интерес со стороны СМИ – шум поднимать не из-за чего. К тому же процесс подготовки этих докладов абсолютно прозрачный. Степень доверия к этому сообществу и системе оценки научного знания высока.

Но климат – очень интересная тема, которая привлекает многих людей из-за пределов профессионального сообщества: астрономов, геологов, биологов. Это как в футболе или воспитании детей – в этом все «как бы» разбираются. Тут рождаются альтернативные (часто – взаимоисключающие) «теории», которые противопоставляются «основному направлению». Что ж, отвечать на аргументы таких «скептиков» необходимо. Это, в конце концов, только укрепляет профессиональную науку. Намного хуже (и такое бывает нередко), когда ответы профессиональной науки попросту игнорируются «скептиками». Такие «скептики», часто переходя от естественнонаучных аргументов к конспирологическим, создают притягательную для СМИ интригу вокруг проблемы изменения климата. В этом, конечно, ничего хорошего нет, и науки – тоже нет.

– А насколько на самом деле могут быть точны сценарии, которые предлагает IPCC?

– Климат – это «средняя» за долгий период (например, за несколько десятилетий) погода. Статистика погоды (как мгновенного состояния климатической системы), в отличие от собственно погоды, предсказуема на долгие сроки. Поэтому мы можем говорить об условных прогнозах до конца XXI века и даже за его пределами. Почему условных? Чтобы говорить о том, что будет с климатом через 30 или через 100 лет, мы должны знать, каким внешним воздействиям будет подвергаться климатическая система. К таким воздействиям относятся как естественные (солнечная активность, извержения вулканов, колебания орбитальных параметров Земли), так и связанные с деятельностью человека (выбросы парниковых газов, землепользование). И если мы можем рассчитывать колебания орбитальных параметров в будущем, то предсказывать извержения вулканов не можем. Не лучше обстоят дела и с прогнозами развития человечества, которое оказывает все более и более сильное влияние на климат. Вот тут и возникают сценарии развития, а на их основе строятся сценарные (то есть условные) прогнозы изменений климата. При этом сценариям не приписывается вероятность. Мы отвечаем на вопрос не «что будет?», а «что будет, если?». Мы говорим о том, что будет, например, если мы будем продолжать себя вести так, как мы ведем себя сегодня, и сохраним сегодняшние тенденции в нашем развитии. Если прилагать усилия, то можно смягчить антропогенные воздействия, и это другой сценарий, точнее – много других сценариев, поскольку вариантов развития, которые мы можем предположить сегодня, – много. Внешние воздействия накладываются на собственные колебания климатической системы, которые являются результатом сложных взаимодействий между ее различными компонентами. Поэтому для ожидаемых изменений климата оцениваются и неопределенности соответствующих прогнозов.

– Может быть, от изменения климата будут и какие-то положительные последствия?

– Для России есть неоднозначность, отмеченная, к слову, в Климатической доктрине, потому что с глобальным потеплением для нас открываются еще и новые возможности. Здесь важно понимать, что связанные с изменением климата неприятности приходят сами по себе, а для того, чтобы использовать новые благоприятные возможности, нужно прилагать усилия. Нужно правильно инвестировать, уметь оценивать и рассчитывать. Сам по себе Северный морской путь не заработает: там нужна инфраструктура, квалифицированные работники и так далее. Или, например, отступление к северу области рискованного земледелия без значительных инвестиций не обернется продовольственным изобилием. Что же именно делать? Для ответа нужна наука.

– Можно ли сейчас с определенной долей уверенности говорить о том, что какие-то экстремальные погодные явления стали результатом влияния человека на климатическую систему?

– Есть такой раздел климатологии, который занимается обнаружением и установлением причин наблюдаемых изменений климата. Комбинируя в модельных расчетах разные воздействия, антропогенные и неантропогенные, и сравнивая результаты с данными наблюдений, ученые выясняют, что именно происходит по вине человека. Видно, например, что изменения средней глобальной температуры, которые мы наблюдаем с середины XX века, без антропогена невозможно объяснить.

Намного сложнее обстоит дело с экстремальными явлениями. Отдельно взятое экстремальное явление, строго говоря, с изменением климата увязать нельзя. Ну вот, например, памятная жара в Европейской части России 2010 года, или Амурское наводнение 2013 года, или та же американская Катрина в 2005 году – это экстремальная погода. В то время как изменение климата – это изменение статистики погоды. А статистика требует достаточно большого количества случаев. Экстремальные явления потому и являются экстремальными, что случаются редко: чем экстремальнее, тем реже. Вот в этом и сложность установления их причины. Но здесь нам как раз и помогают климатические модели и упомянутые массовые ансамблевые расчеты. Анализируя их, мы можем более уверенно говорить о тенденциях в экстремальности климата.

– Температурные показатели в последнее время бьют все рекорды. Это показатель того, что мы идем в противоположную сторону от следующего ледникового периода?

– Не только температурные. Концентрация углекислого газа в атмосфере в прошлом году достигла «психологической» отметки в 400 частиц на миллион – беспрецедентный уровень за последние 800 тысяч лет! Кроме того, прошедший 2015 год стал самым теплым за весь период инструментальных наблюдений. После […] паузы в глобальном потеплении планета пока только коснулась (еще не преодолела) другого «психологического» рубежа – первого из двух «допустимых» градусов глобального потепления (по отношению к доиндустриальной эпохе), которые находятся в фокусе международного переговорного процесса. Конечно, в этом скачке температуры сыграли роль и естественные факторы – прежде всего, Эль-Ниньо. Разумеется, глобальное потепление не предполагает, что каждый последующий год теплее предыдущего. Но тренд вполне однозначен.

Сейчас мы по орбитальным параметрам Земли должны очень медленно двигаться в сторону похолодания. Но происходит обратный процесс – потепление, потому что антропогенный фактор перебивает факторы естественные.

– Как вы считаете, получится ли у человечества остаться в пределах двух градусов глобального потепления по сравнению с доиндустриальным периодом?

– Как говорится, пессимист – это хорошо осведомленный оптимист. Вот мой оптимизм в отношении двух градусов как раз такого рода. К сожалению, то, как развиваются события, несмотря даже на объявленный успех Парижской конференции 2015 года, оставляет мало надежды на удержание роста температуры в этих пределах. Обеспокоенное человечество продолжает пока двигаться по плохому сценарию. Особенность проблемы изменения климата в том, что она создает иллюзию возможной отсрочки – отчасти из-за собственной изменчивости климата, маскирующей тревожные тренды, отчасти из-за неотложности других глобальных проблем – терроризма, эпидемий, миграции и так далее. (Кстати, особая и очень интересная тема – как изменение климата усиливает другие глобальные вызовы). Между тем, попав в атмосферу, углекислый газ остается там надолго: парниковый эффект продолжает работать, климат продолжает теплеть. Как показывают численные эксперименты, даже немедленная и полная остановка роста (фиксирование) содержания антропогенных парниковых газов в атмосфере привела бы к продолжению глобального потепления на протяжении десятилетий – приблизительно на 0,1 °С за десятилетие. Так что без масштабной адаптации, очевидно, – никак!

Юлия Смирнова