Как глобальное потепление повлияет на Петербург и что с этим делать? Отвечает климатолог

Климатологи, как и метеорологи, изучают погодные явления на нашей планете. Но если синоптики дают краткосрочные прогнозы, то климатологи — долгосрочные: например, на 50 или 100 лет вперед.

В Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова (ГГО), где работает Елизавета Самойлова, изучают глобальные процессы в атмосфере и океане Земли. Это старейшее метеорологическое учреждение России — оно было основано еще в 1849 году. Одни климатологи здесь занимаются фундаментальной наукой: исследуют физику облаков, загрязнение атмосферы. Другие — разрабатывают приборы и методики обработки метеорологических данных.

«Я работаю в лаборатории прикладной климатологии, — объясняет Елизавета. — Мы проводим расчеты для проектов строительства объектов инфраструктуры, оздоровительных учреждений — вычисляем для них климатические риски и предлагаем способы адаптации к ним. И в нашем же отделе динамической климатологии и метеорологии есть лаборатория, которая занимается математическим, статистическим моделированием климата».

В XX веке ученым приходилось заниматься долгосрочным прогнозированием климата, используя лишь калькулятор и тетрадь. Сегодня же расчеты проводят машины, и поэтому прогнозы получаются более точными.

«Чтобы составить климатическую модель, нужны не только математика, но еще физика и гидромеханика. Исследователи составляют большие уравнения гидродинамики, связи атмосферы и океана. Их очень не просто решать. Наши ноутбуки не справятся с этой задачей — нужны куда большие мощности. Именно поэтому сегодня мы используем суперкомпьютеры», — поясняет Елизавета Самойлова. С помощью удаленного частного доступа она и ее коллеги подключаются к вычислительной машине «Ломоносов», находящейся в МГУ.

Наверняка вы замечали, что в Петербурге жара переносится тяжелее, чем на природе, — это свойственно всем большим городам. «В центре обычно образуется «остров тепла» — чаще всего он расположен в районе «каменных джунглей», где много асфальта и железобетона, или у промышленных производств. В таком месте температура может быть на 2–3 градуса выше, чем на окраине», — объясняет климатолог.

Управлять городским микроклиматом можно с помощью благоустройства и грамотной градостроительной политики. Минимизировать влияние жары могут, например, парки, сады, скверы и водоемы, говорит ученая. Это легко подтвердить микроклиматическим исследованием, если сравнить метеорологические показатели в конкретном месте до и после высадки там деревьев.

Да, климат правда меняется — в том числе и в нашем городе. Разумеется, такие перемены естественны для нашей планеты: за 4,5 миллиарда лет существования Земли на ней было как минимум пять ледниковых периодов и следующих за ними потеплений.

Но, с другой стороны, на климат влияет деятельность человека. «Если говорить простыми словами: мы много потребляем, следовательно, много производим — из-за этого выделяется много энергии, в результате атмосфера разогревается», — объясняет Елизавета Самойлова.

Нагревание атмосферы усиливает таяние ледников в Арктике, а оно, в свою очередь, ускоряет глобальное изменение климата. Лед вместе со снегом отражает солнечную радиацию, которая поступает на Землю. Поэтому чем его меньше, тем больше тепла поглощает океан. В результате атмосфера нагревается еще больше — так что это замкнутый процесс.

Сказать наверняка, какой будет погода в Петербурге через 50 или 100 лет, невозможно. Но у ученых есть предположения.

По словам Елизаветы Самойловой, лето может меняться от года к году: быть то прохладным, то жарким, как сейчас. Зимы из-за близости к нашему городу Финского залива в теории могут стать более «европейскими».

С другой стороны, ведущие мировые климатологи уже выяснили, что потепление Арктики может привести к похолоданию в умеренных широтах Евразии и Северной Америки. Зимой в Европу и Россию преимущественно движутся теплые атлантические воздушные массы — происходит процесс, который ученые называют «западным переносом». Но из-за потепления в Арктике температурный контраст между ней и тропическими областями уменьшится — перенос ослабнет. В результате на замену атлантическим воздушным массам будут приходить новые: как из южных районов, так и из северных и внутриконтинентальных: например, из холодной Якутии. Поэтому зимы в Европе могут стать куда более морозными, чем сейчас.

Еще из-за глобального потепления в Петербурге может вырасти число редких погодных явлений: случаев аномальной жары, шквалистых ветров и выпадения большого количества осадков.

Но никто не знает точно, сколько продлится глобальное потепление. «Не забывайте, что климат изменяется волнообразно, — подчеркивает климатолог. — 500 лет назад после потепления начался Малый ледниковый период. Примерно в XIX веке он закончился — и снова началось потепление. Так что в теории через пять лет на Земле опять может похолодать».

«У каждой медали есть две стороны, — признает Елизавета Самойлова. — Вероятно, глобальное потепление благоприятно скажется на нашем сельском хозяйстве. Мы сможем выращивать больше овощей и фруктов. Животным, которые находятся на самовыгуле — например, оленям, — будет проще добывать себе пропитание».

Однако негативные последствия, скорее всего, перевесят позитивные, продолжает климатолог. Население планеты может столкнуться с дефицитом воды. Особенно в тех районах, где высокогорные ледники — это главный источник ирригации. Из-за таяния льдов и повышения уровня Мирового океана некоторые обжитые людьми территории может затопить. Недавно ученые установили, что в зоне риска наводнений из-за прорыва ледниковых озер находятся 15 миллионов жителей Земли.

«В ближайшее время Петербург, конечно, не затопит из-за повышения уровня Мирового океана. На наш век пожить точно хватит. Но вот насчет наших с вами детей не знаю», — признает ученая. Рост числа опасных погодных явлений в любом случае повысит нагрузку на инфраструктуру Петербурга — в том числе на железнодорожное полотно и ливневую канализацию.

«Жара особенно сильно сказывается на транспорте. Из-за повышения температуры разогреваются рельсы, и поездам приходится сбавлять скорость. Это — задержки и издержки», — говорит Елизавета Самойлова. Поэтому сегодня актуальна разработка технологий, которые позволят элементам инфраструктуры выдерживать редкие экстремальные явления, чтобы служить долгие годы.

Нет: это слишком глобальный процесс, перед которым человек бессилен.

Но это вовсе не значит, что человечество уже на грани вымирания. «Хоть мы и не можем сейчас противостоять климату, мы можем понять, что нам несут его изменения, и попытаться адаптироваться к этому. Главные задачи, которые сейчас стоят перед нашей обсерваторией и российскими климатологами, — расчет рисков и поиск способов адаптации к ним», — объясняет Елизавета Самойлова.

В России главный вектор этой работы сегодня задает утвержденный осенью 2022 года Важнейший инновационный проект государственного значения (ВИП ГЗ) по созданию Единой государственной системы мониторинга климатически активных веществ.

Пять естественно-научных консорциумов прямо сейчас разрабатывают глобальную модель земной системы, ведут мониторинг Мирового океана и климатический мониторинг России. А экономический консорциум интегрирует полученные данные в систему экономических модельных расчетов и сценариев. На основе этих данных правительство планирует выстраивать политику социально-экономического развития страны в ближайшие десятилетия.

Ведется и другая научная работа: по нацпроекту «Наука и университеты» в 2022 году создано 240 молодежных лабораторий в научных организациях по приоритетным направлениям — в том числе по климатическим исследованиям.