Пора готовиться к худшему

Человечеству всё больше угрожают ураганы, засуха и голод

Учёные рисуют всё более ужасающие картины глобального потепления и предлагают вместо борьбы с ним готовиться к его последствиям. Серия работ в Nature и Science пророчит нам голод, засухи и ураганы. Больше всего пострадают жители Юго-Восточной Азии, Средиземноморья и тихоокеанского побережья США. Надеяться на лучшее поздно, но имеет смысл приготовиться в худшему.

Глобальное потепление и парниковый эффект могут казаться весьма абстрактными понятиями, тем более что максимальный негативный эффект, по прогнозам, придётся не на наше поколение. Но, когда ученые, а не пророки, предсказывают весьма неприятные события уже в обозримом будущем, поневоле начинаешь задумываться.

За последние 30 лет количество 4- и 5-балльных ураганов выросло на 75%, в основном в северной и юго-западной части Тихого океана и в Индийском океане. В Атлантическом океане, Карибском море и Мексиканском заливе та же самая тенденция наблюдается с середины 90-х годов прошлого века.

Ураганов стало не просто больше, они стали продолжительнее и существенно сильнее.

Возникновение и развитие тропических циклонов

Обычно тропические циклоны имеют небольшой (по сравнению с другими циклонами) размер, составляющий около 200-300 километров в диаметре, в то же время давление в центре циклона опускается до 0,95 (а иногда и до 0,9) атмосфер, оба эти фактора обеспечивают очень большие барические градиенты. Ветры достигают силы шторма и урагана. Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) является причиной возникновения вращения циклона, следовательно ветры в тропических циклонах северного полушария дуют против часовой стрелки, а южного полушария — по часовой стрелке.

Скорость ветра в спиральных завихрениях воздуха достигает 240-320 км/ч. В штилевом центре, «глазе» циклона находится тплый воздух, который опускается к поверхности земли (или воды). Размеры такого глаза в поперечнике могут быть от 6,5 до 48 км. Наличие в центре тплого воздуха способствует понижению атмосферного давления у поверхности. Тплый влажный воздух закручивается спиралью вокруг «глаза». Конденсация вызывает образование кучево-дождевых облаков, сопровождаемое выделением тепла, что в свою очередь усиливает спиральное восхождение воздуха вокруг центра циклона.

В нижних слоях воздушные массы втекают внутрь циклона, в высоких слоях эта конвергенция (сходимость) поля ветра перекрывается ещ более сильной дивергенцией (расходимостью). Это приводит к сильному восходящему движению воздуха во всей области циклона и к развитию мощной облачной системы с обильными ливневыми осадками и грозами.

От мощных облаков свободна только небольшая (диаметром от 8 километров) внутренняя часть циклона, называемая глаз бури или глаз тайфуна.

Тропические циклоны возникают главным образом во внутритропической зоне над перегретыми океаническими площадями. При этом такая зона должна находиться не менее чем в 5° от экватора (в подавляющем большинстве случаев не менее чем в 10° от экватора), чтобы отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) была достаточно велика.

Сформировавшиеся тропические циклоны движутся вместе с воздушными массами с востока на запад, при этом постепенно отклоняясь к высоким широтам.

Основной источник энергии тропических циклонов — выделение тепла при конденсации водяного пара в восходящем воздушном потоке, этим так же объясняется то что попадая на сушу, они быстро затухают. Часть тропических циклонов выходит за пределы тропиков, поворачивая при этом к востоку и их свойства в дальнейшем приближаются к свойствам внетропических циклонов.

Ураганная активность в Атлантике обычно наблюдается с начала июня по конец ноября, время существования тропических циклонов может достигать трех недель. По подсчтам метеорологов, в районе Атлантики в среднем за сезон образуется 10 тропических штормов, из них 6 превращаются в ураганы, а два — в сильные ураганы.

Почти все тайфуны формируются в области до 30° от экватора, причем 87% всех тайфунов формируются в области до 20° от него. Так как вращение тропических циклонов инициируется и поддерживается за счет силы Кориолиса, то циклоны почти никогда не возникают и не перемещаются в области 10° от экватора, где сила Кориолиса слаба. Возникновение тропических циклонов в этой области возможно только если имеются другие факторы вызывающие вращение, однако такие условия очень редки и вероятность возникновения тропического циклона в этих широтах оценивается как менее чем один циклон в течение века.

Ученые признают, что причин для таких изменений среди множества океанических и атмосферных процессов немало, но ключевой всё-таки остается потепление воды на поверхности океана. Ураганы, точнее, тропические циклоны рождаются там, где температура воды выше 26 градусов по Цельсию.

Ранее было показано, что сила ураганов коррелирует с температурой поверхности океана, однако степень этой корреляции была недостаточной для безоговорочного признания потепления главной причиной возникновения разрушительных штормов.

Как утверждают в своей последней работе кембриджские специалисты Марк Сандерс и Адам Ли, они впервые доказали участие океанических изменений в активности ураганов.

Их модель учитывает два основных параметра — температуру поверхности океана и скорость ветра в непосредственной близости от воды. Как оказалось, эта относительно простая статистическая модель способна объяснить 80% всех вариаций в активности ураганов — под этим понятием авторы понимали и силу, и частоту штормов, наблюдавшихся с 1965-го по 2005 год.

Согласно этой модели, даже подъёма в половину градуса достаточно для того, чтобы активность повысилась на 40%.

Места рождения тропических циклонов

Северное полушарие: Тихий океан к востоку от Филиппин и Южно-Китайское море, Тихий океан к западу от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к востоку от Больших Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море.

Южное полушарие: Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи, Индийский океан к востоку от Мадагаскара и к северо-западу от Австралии.

В сентябре 1947, сентябре 1969, январе 1982, сентябре 1983 и в январе 1995 года в Средиземном море наблюдались циклоны по своей структуре схожие с Тропическими циклонами, однако относительно природы этих циклонов единого мнения в среде ученых нет.

Именно на такую величину «согрелись» воды мирового океана с 1970 года, а лето 2005 года стало и вовсе самым жарким для Атлантики за всё время наблюдений, температура воды превысила 70-летнюю норму на 0,9 градуса. Более того, в тропических широтах, где как раз и формируются самые страшные штормы, температура в последние десять лет росла ещё быстрее, чем в среднем по океану, опередив «новое среднее» почти на 0,3 градуса.

Некоторые модели предсказывают, что к конце этого века вода здесь потеплеет ещё на 2 градуса, что приведет к увеличению скорости ветра в центре на 6%, а его разрушительную силу — на 20%.

Впрочем, всё это может и не сказаться на активности ураганов, ведь в их формировании участвуют и другие факторы. Кроме того, не все из них доходят до суши. Мировой океан — слишком большая масса воды, и человек лишь относительно недавно начал вмешиваться в эту систему.

Другое дело — реки, озера и ледники. Многочисленные мелкие речушки и окружающие их экосистемы за последние пятьсот лет уже пострадали от сельского хозяйства, индустриализации и банального мусора.

Тающие льды Арктики заставили моржей выйти на берег

Тысячи моржей появились на северо-западном побережье Аляски. Причиной тому, по мнению сотрудника американского Центра данных по исследованию снега и льда Марка Серреза, могло стать глобальное потепление.

Этот вид моржей, а особенно – кормящие самки, летом и осенью появляется на дрейфующих льдах Аляски. Но последнее теплое лето привело к рекордному таянию льдов, что отодвинуло морскую границу далеко на север от континентального шельфа, с богатым жизнью неглубоким дном Берингова и Чукотского морей. Обычно моржи питаются мелкими моллюсками, улитками и другими обитателями дна.

Неожиданный подъем уровня воды заставил их выбирать между «домом на воде», с отделяющими их от пищи 200 метрами моря и сбором пропитания на берегу. И тысячи моржей выбрали скалистые пляжи Аляски. Такая массовая миграция может нанести не только непоправимый урон сложившейся экосистеме побережья, но и привести к вымиранию моржей, ведь такое число особей не сможет найти себе пропитание на берегу.

В сентябре количество льда оказалось на 39% ниже среднего значения на протяжении последних двадцати лет. Серрез предсказывает, что ледовое покрытие неумолимо тает и скоро пройдет точку невозврата, и уже в 2030 году в Северном Ледовитом океане уже нельзя будет «полежать на льдине».

Настало время ледников и недоступных раньше питаемых ими рек. За последние полгода появились многочисленные сообщения об уменьшении ледовой шапки Арктики, Гренландии и островов Канадского архипелага. Тают дрейфующие льды — дом для водных млекопитающих.

Но точно так же уменьшаются снежные шапки горных массивов на материках, дающие начало рекам.

Как утверждает Тим Барнетт и его коллеги из Университета Калифорнии, это уже произошло с рекой Колорадо, и наибольшая часть вины лежит на человеке. То же самое происходит сейчас в горах Сьерра-Невада и Колорадо. Тающих ледников уже не хватает для снабжения рек. По прогнозам калифорнийских ученых, к 2040 году ледники будут полностью исчезать уже к апрелю, что для рек западной Америки, зависимых только от ледниковой, а не от дождевой воды, будет равносильно гибели.

Лас-Вегас, Сан-Диего и Лос-Анджелес давно испытывают проблемы с пресной водой, и в скором времени эти проблемы только усугубятся.

В той же ситуации окажутся многие страны средиземноморского региона и Южной Африки. Например, Сирия к 2050 году потеряет до 40% источников пресной воды.

Эти данные накладываются на результаты популяционных вычислений, предрекающих ещё более ужасный голод в Южной Азии и Южной Африке.

Если сейчас сельское хозяйство отчасти справляется с ростом населения в этих регионах, то из-за изменений климата к 2030 году продукция риса снизится на 10%, а производство кукурузы и маиса в Африке — на 30%. По мнению Дэвида Лобелла, одного из авторов исследования, эти регионы больше других пострадают из-за глобальных изменений климата. Один из возможных выходов — новые подходы к планированию развития сельского хозяйства.

По словам экспертов, ещё не успев принять само существование антропогенного изменения климата, человечество стоит перед другим фактом: большинство из уже запущенных климатических изменений нельзя повернуть вспять. Поэтому думать надо не о возврате к тому, чего больше не будет, а о том, как смягчить удар по населению Земли.

Остаётся надежда, что разумное использование природных ресурсов и энергии, а также поиск альтернативных их источников могут уменьшить негативные последствия и отодвинуть тот день, когда планету уже нельзя будет назвать ни зеленой, ни голубой.