История климатических открытий. Глава 1. Теоретические основы научного знания о природе и сущности климатических изменений на Земле Здесь дать преамбулу

• Название: Теоретические основы научного знания о природе и сущности климатических изменений на Земле Здесь дать преамбулу
• Анкор: История климатических открытий
• Дата: 14.05.2022
• Размер: 70.12 Kb.
• Имя файла: Глава 1.docx
• Тип: Глава; #529454

Глава 1 Теоретические основы научного знания о природе и сущности климатических изменений на Земле

Здесь –дать преамбулу:

• 
  О разной трактовке понятия «климат» Здесь дать определения с указанием источников)
  
• 
  О прошлых и современных дискуссиях на тему о современном глобальном потеплении (или похолодании) климата
  
• 
  О недостаточности научных знаний о природе, сущности, причинах и следствиях климатических изменений на Земле для составления достоверного прогноза изменения климата даже на ближайшие десятилетия.
  
• 
  О причинах этой недостаточности (изменение климата во времени и пространстве как функции от множества взаимосвязанных процессов продолжительностью от миллионов до десятков лет, имеющих как космическое, так и земное происхождение).
  
• 
  О широком спектре научных направлений, продолжающих вносить свой вклад в решение данной проблемы («старые науки» география, астрономия, физика и др. и новые, работающих на стыке научных направлений – экологии и химии, биологии и физики атмосферы, экологии и географии, геотектоники и климатологии, астрономии и медицины, математики и физики и многих других).
  

Любая дискуссия нуждается в базе знаний, и в этой главе мы обобщим теоретические основы, которые необходимы в дебатах об изменении климата. Существует минимум простых формул, связанных с введением таких понятий, как парниковый эффект или чувствительность климата.  Возникают различные вопросы, связанные с чувствительностью климатической системы и к механизмам, посредством которых образование парниковых газов естественными или антропогенными процессами повлияет на их концентрацию в атмосфере. Естественно, нам нужно определение климата в отличие от повседневной погоды.   На самом деле климат, который и является предметом климатологии, как науки, является более широким понятием, чем просто «средняя погода». Самое простое и эффективное различие между погодой и климатом — это популярная поговорка «Климат — это то, что вы ожидаете, погода — это то, что вы получаете». Высказывание приписывается Марку Твену, но впервые появляется в романе «Достаточно времени для любви» фантаста Хайнлайна (1973 год). Однако об этом прямо сообщил Эдвард Лоренц в статье, которая никогда не публиковалась.

Климат — [от греческого klima наклон (земной поверхности к солнечным лучам)] обобщенное обозначение погодных условий в некоторой местности или регионе, преобладающих на протяжении длительного периода времени.

Климат – это долгосрочная картина погоды в определенной местности. Погода может меняться от часа к часу, изо дня в день, от месяца к месяцу или даже от года к году. Погодные условия региона, которые обычно отслеживаются в течение как минимум 30 лет, считаются его климатом.

Исторические инструментальные данные о климате восходят к 1880-м годам, когда люди начали регулярно измерять температуру на метеостанциях и на кораблях, пересекающих Мировой океан. Эти данные показывают четкую тенденцию к потеплению в течение 20-го века. Тем не менее остается резонным вопрос, могут ли эти записи быть искажены различными факторами, например, тем фактом, что непропорционально большое количество метеостанций находится вблизи городов. Несмотря на то, что ученые регулярно исправляют эти потенциальные ошибки при моделировании и воспроизведении глобальных температур, остается ряд разногласий в недостаточности научных знаний о природе в разрезе глобального климата планеты, сущности и его причинах, а также факторов, способных в корне повлиять на динамику климата. Как следствие, остаётся логичным вопрос, достаточно ли факторов было принято во внимание для составления достоверного прогноза изменения климата даже на ближайшие десятилетия.

1. История накопления научного знания о климате Земли и его изменчивости

Задолго до начала нашей эры учеными были сделаны открытия, подтверждающие роль и значение солнечного тепла и света в формировании климата Земли. Около 150 лет до н.э. древнегреческий астроном Гиппарх из Никеи ввел в научный оборот термин «климат», что дословно означает «наклонение, наклон». Он разделил поверхность Земли по широте на пять климатических зон, где по его представлениям природные или климатические условия зависят только от наклона солнечных лучей или высоты Солнца над горизонтом. Таким образом, основной причиной пространственной неоднородности климатических условий древние греки считали неравномерное распределение тепла от Солнца по поверхности Земли: жарко у экватора, холоднее – к полюсам.

В связи с тем, что солнечная радиация является фактором, определяющим большинство процессов на земной поверхности, изменение состояния Солнца во времени – одна из важнейших причин, способных привести к изменениям климата Земли. Исходя из этого, отсчет времени накопления научного знания о природе, сущности и последствиях климатических изменений на Земле следует, видимо, отнести к началу XVII века. Именно в 1610 г. Галилео Галилей начал наблюдать за Солнцем с помощью своего телескопа и этим положил начало регулярным исследованиям солнечных пятен и солнечного цикла. Таким образом, инструментальные астрономические наблюдения за солнечной активностью ведутся уже 400 лет, хотя предания о крупных солнечных пятнах передаются с более древних времен. Ныне множество солнечных обсерваторий на Земле и в космосе непрерывно наблюдают и регистрируют все изменения на поверхности Солнца и в гелиосфере. Свой вклад в изучение проблемы вносят и те астрономы, которые изучают другие, значительно более удаленные от Земли космические объекты и процессы.

В XVII в. начался и период систематического изучения механических и тепловых свойств воздуха, на основе чего впоследствии возникла физика атмосферы.

Научные корни климатологии, до конца 20 - го века, были заложены в работе Эдмунда Галлея по составлению карты пассатов 1686 года и его утверждении о взаимосвязи между солнечным нагревом и атмосферными изменениями. Его работа представила идею о том, что погодные и климатические системы взаимодействуют с физическими особенностями Земли. Только в начале 20 века понимание этого взаимодействия перешло от наблюдения к анализу и синтезу. До середины 20 века климатология была разделена на две субдисциплины: региональная климатология, изучающая субконтинентальную и континентальную погоду и климат; и физическая климатология, сбор и анализ статистических данных, связанных с погодой и климатом. Климатология стремилась описать и понять нормальный климат, но было мало понимания временных масштабов или широты климатических изменений, за исключением ледникового периода или климата как глобальной системы взаимосвязанных климатов, образующих целое, которое больше, чем его части.

Изменение климата часто рассматривается как недавнее явление, но на самом деле его корни намного старше — влияние деятельности человека на глобальный климат обсуждается уже более 150 лет.

В 1735 году английский ученый Георг Гадлей (George Hadley) дал объяснение пассатной циркуляции в атмосфере, которая при осреднении проявляется в виде замкнутых циркуляционных ячеек, получивших название ячеек Гадлея (Хэдли).

Изучение ледников в середине 18 века заставило людей задуматься о том, что изменилось со времен ледникового периода. Еще в 1824 году французский физик Жозеф Фурье пытался понять различные факторы, влияющие на температуру Земли. Но он нашел проблему — по его расчетам, Земля должна была быть ледяным шаром. Самый очевидный фактор, Солнце, по-видимому, не давало достаточно энергии, чтобы поднять температуру Земли выше точки замерзания. Первоначальные идеи Фурье о том, что должна быть дополнительная энергия, исходящая от ядра Земли или от температуры космического пространства, вскоре были отвергнуты. 

В 1845 – немецкий ученый-энциклопедист Александр фон Гумбольдт в своем труде «Космос» дал новое определение понятия «климат», которое учитывало влияние океана с его течениями и суши с разнообразными свойствами подстилающей поверхности.
Таким образом, представление древних греков о причинах широтной зональности климата было дополнено соображениями о наличии механизмов перераспределения тепла солнечной энергии за счет внутренних свойств климатической системы.

Примерно через 35 лет идея Фурье была подхвачена снова. Для ирландского естествоиспытателя и пионера альпинизма Джона Тиндалла доказательства, спорные в то время, но теперь общепринятые, ясно указывали на то, что когда-то большая часть северной Европы была покрыта ледяными щитами.  Среди возможных идей, которые рассматривал Тиндалл, были изменения в составе атмосферы, и с помощью серии экспериментов в лондонском Королевском институте он в конце концов сделал открытие, что водяной пар является важным агентом, улавливающим тепло. Он также обнаружил, что углекислый газ очень хорошо улавливает тепло., несмотря на то, что это газ, встречающийся в диапазоне сотен частей на миллион (ppm). Хотя это открытие имело бы глубокие последствия для понимания будущего климата, Тиндаля, как и большинство его коллег, в первую очередь интересовало понимание причин ледниковых периодов, открытых в 1837 году Луи Агассисом. Однако, чего не хватало, так это оценки того, насколько эти газы могут нагревать или охлаждать планету. Шведский ученый Сванте Аррениус, рассуждая о том, что из-за ежедневных колебаний водяной пар постоянно циркулирует в атмосферу и из нее, он обратил свое внимание на двуокись углерода, газ, долгое время находившийся в атмосфере, концентрация которого только (в то время) резко изменилась. Аррениус вычислил, что увеличение количества углекислого газа в атмосфере приведет к некоторому потеплению.

1847 год – швейцарский астроном и математик Иоганн Рудольф Вольф ввел комбинированный индекс солнечных пятен, получивший название чисел Вольфа. Эти работы Р.Вольфа положили начало описанию солнечно-земных связей атмосферных явлений и солнечной активности, одного из наиболее дискуссионных механизмов изменения климата в настоящее время.

1921 год - российский океанограф и исследователь Арктики Николай Книпович впервые подметил потепление вод Баренцова моря и увеличение солености до глубин 400 м, положив начало регулярным измерениям температуры воды на Кольском меридиане, продолжающиеся и до наших дней. Это было одно из первых прямых доказательств начавшегося глобального потепления на планете в конце 19 века.

В 1931 году, когда американский физик Э. О. Халберт провел расчеты, чтобы еще раз определить эффект удвоения содержания углекислого газа, и, включая дополнительное бремя водяного пара, он пришел к цифре около 4 ° C потепления. Он также опроверг работу Ангстрема и определил, что, независимо от конвективных процессов, ключевое значение имеет выход инфракрасного излучения в космос. Полученная в результате статья появилась в журнале Physical Review, который, как правило, не читали ученые, изучающие Землю и атмосферу, и, как следствие, многие из них пропустили его. В любом случае, обычно считалось, что климатическая система Земли поддерживал себя в каком-то естественном равновесии. Оглядываясь назад, учитывая резкие изменения климата, которые привели к ледниковому периоду, такая позиция была довольно любопытной.

В 1935 году русский ученый Владимир Александрович Костицын опубликовал в Париже книгу на французском языке «Эволюция атмосферы, биосферы и климата», где объяснив качественно происхождение циклов оледенения или ледниковых периодов внутренними свойствами климатической системы, фактически опроверг гипотезу Аррениуса о решающем вкладе парникового эффекта в происхождении эпох оледенения на Земле, благодаря вулканической деятельности.
В.А.Костицын, используя модификации математических моделей популяционной динамики Лотки – Вольтерра, построил так называемые точечные или нульмерные модели функционирования климатической системы планеты. Он впервые предложил глобальную модель круговорота веществ, где рассматривались главные биогенные элементы: кислород, азот и углекислый газ. При этом основное внимание автор сосредоточил на роли живой материи.

В 1939 – советский физик А.А. Андронов и его ученики опубликовали работу, в которой строго доказали гипотезу французского математика Анри Пуанкаре, позднее легшую в основу теории бифуркаций динамических систем или теории Пуанкаре-Андронова потери устойчивости состояний равновесия динамических систем.

Советский математик Андрей Николаевич Колмогоров в 1941 году опубликовал работы, положенные в основу статистической теории турбулентности, используемой в современных глобальных гидродинамических моделях климата, и современного понятия климата как «статистического ансамбля состояний, проходимых системой атмосфера – океан – суша за периоды времени в несколько десятилетий».

Гай Стюарт Каллендар был инженером, который был очарован погодой. Он тщательно собирал температурные записи со всего мира, изучал измерения углекислого газа и изучал работы Аррениуса и других. В свободное время и без помощи компьютера он выполнял утомительные расчеты, необходимые для измерения температуры планеты. Эти усилия дали первые доказательства того, что поверхность Земли нагревается. В 1961 году Каллендар обновил свои оценки глобальных температур дополнительными наблюдениями, и они удивительно хорошо согласуются с нашим нынешним пониманием климата.

К середине 1950-х вычислительной мощности компьютеров хватало чтобы проанализировать каждый слой атмосферы Земли и выяснить, как он может поглощать инфракрасное излучение. Физик Гилберт Пласс взялся за эту задачу: во-первых, его работа, опубликованная в виде статьи под названием «Теория климатических изменений двуокиси углерода» в журнале «Теллус» в 1956 г., подтвердила, что большее количество двуокиси углерода будет иметь эффект потепления, а, во-вторых, удвоение уровня этого газа приведет к приводит к потеплению на 3-4°С. Это при уровне выбросов середины 1950-х годов будет означать повышение примерно на 1,1 ° C за столетие

1958 г. американский ученый Чарльз Килинг …. Дать илл. Климатическая кривая Киллинга - рост концентрации CO2 в атмосфере

Американский ученый Чарльз Килинг начал изучать углекислый газ в атмосфере в 1956 году, взяв пробы воздуха и измерив количество содержащегося в них CO ₂ . Со временем он заметил закономерность. Пробы воздуха, взятые ночью, содержали более высокую концентрацию СО ₂ по сравнению с пробами, взятыми днем. Он опирался на свое понимание фотосинтеза и дыхания растений, чтобы объяснить это наблюдение: растения поглощают CO ₂ в течение дня для фотосинтеза или производства пищи для себя, а ночью они выделяют CO ₂ . Изучая свои измерения в течение нескольких лет, Килинг также заметил большую сезонную закономерность. Он открыл СО ₂уровни самые высокие весной, когда при разложении растительного вещества выделяется CO ₂ в воздух, и самые низкие осенью , когда растения перестают поглощать CO ₂ для фотосинтеза. Килинг обнаружил, что глобальные уровни CO ₂ в атмосфере повышаются почти каждый год. Анализируя CO ₂ в своих образцах, Килинг смог объяснить это повышение использованием ископаемого топлива. С момента своего создания кривая Килинга (рисунок) служила визуальным представлением данных Килинга, которые ученые продолжали собирать после его смерти в 2005 году.



Рисунок. Кривая Килинга отражающая рост концентрации углекислого газа в земной атмосфере
1950-е годы были эпохой ядерных испытаний. Среди осадков от ядерных взрывов был углерод-14, нестабильный изотоп углерода, который имеет шесть протонов и восемь нейтронов в ядрах своих атомов. У углерода-14 короткий период полураспада, поэтому радиоуглеродное датирование используется только для определения возраста относительно недавних вещей, а не древних материалов, таких как камни, которым миллионы лет, среди которых можно причислить ископаемое топливо. В угле и нефти весь углерод-14 уже давно распался, поэтому при их сжигании высвобождаются только нерадиоактивный углерод-12 и гораздо более редкий, но стабильный углерод-13. 13 к воздуху по отношению к углероду 14, независимо от ядерных испытаний. Химик Ганс Зюсс проверил это, изучив изотопы углерода в деревьях. Он обнаружил, что чем моложе древесина, тем больше в ней углерода 12 и 13 по отношению к углероду 14. Это был отпечаток сжигания ископаемого топлива, зафиксированный в древесине. Это был важный шаг в исследовании. Ревель подсчитал, что при уровне выбросов того времени, увеличение содержания углекислого газа на уровне около 40% был возможен в ближайшие столетия. Однако, в качестве отступления, он отметил, что, если уровень выбросов продолжит расти, результат будет другим со значительным потеплением в предстоящие десятилетия.

Значение ограниченной способности океанов поглощать углекислый газ, через некоторое время это стало популярным, и шведские метеорологи Берт Болин и Эрик Эрикссон подробно изложили их, объяснив, что происходит. По сути, хотя газ действительно легко поглощается морской водой, значение имеют временные масштабы: смешивание мелководных и глубоких океанических вод происходит в течение сотен или тысяч лет, но морская вода может дегазировать часть полезной нагрузки углекислого газа. в течение гораздо, гораздо более коротких периодов. Как и их предшественники, Болин и Эрикссон провели расчеты возможных изменений температуры при удвоении выбросов углекислого газа , но на этот раз предполагали, что выбросы будут увеличиваться и увеличиваться еще больше по все возрастающей траектории. Они писали о 25-процентном увеличении содержания углекислого газа в атмосфере к 2000 году. Это было гораздо более радикально, чем предполагалось ранее, и Болин предупредил, что может произойти радикальное изменение климата, заявление, поддержанное русским климатологом Михаилом Будыко в 1962 году.

К 1967 году первая компьютерная модель, имитирующая климат всей планеты, была разработана Сюкуро Манабэ в сотрудничестве с Ричардом Уэзеральдом. Возможно, это было относительно просто по сравнению с современными моделями, но, тем не менее, они обнаружили, что движение тепла посредством конвекции удерживает температуру от скачка до экстремальных уровней: однако, если количество CO2 удвоится, температура поднимется примерно на 2°C.

Несмотря на такие успехи, в научном сообществе все еще высказывались большие сомнения: климатолог Гельмут Ландсберг заметил в 1970 г., что рост содержания CO2 такими темпами может апривести к повышению температуры на 2°C в течение следующих четырех столетий. Это, по его мнению, «вряд ли можно назвать катастрофой». Климатолог Хьюберт Лэмб также указал, среди прочих, что неопределенность включала неспособность объяснить предыдущие колебания температуры, известные из исторических данных, за предыдущие столетия. Кроме того, с 1940-х годов температура немного снизилась, а уровень углекислого газа увеличился. О чем это было? С. Ихтиак Расул и Стивен Шнайдер из НАСА, например, смоделировали последствия загрязнения в виде аэрозолей .и выбросы серы в атмосферу , и обнаружил, что значительное увеличение такого загрязнения может, возможно, привести к похолоданию. Такие выводы даже привели к тому, что небольшая часть ученых и большее количество комментаторов задумались о том, подходит ли конец нынешнему межледниковью. Мы собирались вступить в новый ледниковый период? Средствам массовой информации это понравилось: несмотря на то, что это мнение меньшинства, оно было красивым и драматичным, поэтому попало в заголовки новостей.
Бурение керна в ледяных шапках Гренландии и Антарктики, впервые начавшемся в 1841 году, (КОГДА?) к настоящему времени стало важным направлением исследований климата прошлого. Лед содержит мельчайшие пузырьки доисторического воздуха, попавшие в ловушку при его образовании, и как только был разработан надежный метод выделения и анализа этого воздуха (это делается в вакууме), стало возможным получить представление о составе атмосфера прошлого , через ледниковые периоды и межледниковья . Было обнаружено, что во время промерзания глубин последнего ледникового периода уровень углекислого газа был намного ниже, менее двухсот частей на миллион. К середине 1980-х годов знаменитый керн Восток был пробурен на глубину 2 км, что соответствует 150 000 лет климатических изменений .истории, или полный межледниковый-ледниковый-межледниковый цикл. Колебания углекислого газа показали удивительно постоянную связь с температурой.

Данные по ледяным кернам также начали демонстрировать еще один аспект роли парниковых газов: обратные связи. Даже если бы эпизоды потепления были инициированы орбитальными изменениями, само потепление вызвало бы выброс парниковых газов из источников , включая океаны и таяние вечной мерзлоты . Эти дополнительные парниковые газы будут действовать как мощные усилители первоначального потепления. Обратное также может произойти, если повышенный выброс парниковых газов приведет к понижению температуры обратно в ледниковый период. Но учитывая, что уровень углекислого газа в настоящее время значительно выше, чем за последние два миллиона лет, либо в ледниках, либо вмежледниковья , стало совершенно ясно, что к парниковому эффекту нам нужно отнестись очень серьезно: даже если точное будущее повышение температуры все еще было неизвестной величиной с довольно широким диапазоном ошибок, модели показали, что при удвоении количества углерода двуокиси по сравнению с доиндустриальными уровнями, наиболее вероятным результатом стало повышение среднемировой температуры на три градуса по Цельсию.

Еще одной областью исследований (КОГДА?) были гораздо более масштабные изменения климата в далеком прошлом. Как только тектоника плит была понята, стало возможным, используя целый ряд геологических методов, проследить блуждание континентов на протяжении сотен миллионов лет назад. Эти палеогеографические реконструкции показали, что в определенные периоды в прошлом, часто продолжавшиеся десятки миллионов лет, распределение флоры и фауны в летописи окаменелостей свидетельствовало о том, что теплолюбивые виды обладали гораздо большим широтным ареалом, чем в древности. сегодняшний день. Планета в целом, должно быть, наслаждалась гораздо более теплым климатом, причем полюса были особенно теплыми по сравнению с недавними временами. Теперь внимание было обращено на эти «тепличные» периоды прошлого, и начали накапливаться свидетельства того, что уровень углекислого газа в это время действительно был намного выше.

В 1972 году американский астроном Карлом Саган и его коллега Джордж Маллен сделали открытие, названное Парадоксом слабого молодого Солнца, которое указывает на противоречие между тем, как развивалось Солнце, и климатом на Земле. Это открытие (КОГДА?) также дало ответ на другую геологическую проблему: проблему так называемого «парадокса слабого молодого солнца». В течение долгого времени астрофизики знали, что Солнце было звездой главной последовательности, которая постепенно становилась ярче примерно на 10% за миллиард лет, так что давным-давно оно было значительно тусклее. Геологам было известно о некоторых довольно широко распространенных оледенениях в прошлом: был ледниковый период в конце ордовикского периода, около 445 миллионов лет назад, и, идя еще дальше, были огромные, возможно, планетарные оледенения в протерозое. эон. Последние события оставили после себя характерные толщи горных пород, обычно состоящие из тиллитов (древняя валунная глина, ныне твердая порода), представляющих собой отложенные льдом обломки, перекрытые с прорывом осадконакопления покрывающими карбонатами (химические отложения морского происхождения, отложившиеся во время межледниковья после глобального повышения уровня моря). Но в целом, несмотря на это более тусклое солнце, климат, если не считать этих холодных проблесков, был теплым, теплее, чем должен был быть.

На протяжении 1960-х и 70-х годов мы также наблюдаем рост популярного зеленого движения. Основные НПО изначально не решались работать над изменением климата. Как и многих ученых и политиков, их, возможно, просто больше волновали другие вопросы. Тем не менее, вероятно, будет справедливо сказать, что изменение климата сегодня находится в центре большинства зеленых активистов. Наряду с этим идет рост скептической активности, хотя это явление, как правило, ограничивается англоязычным миром.

В 1972 году на сессии ежегодного собрания Американской ассоциации содействия развитию науки Эдвард Нортон Лоренц прочел лекцию, в которой пришел к выводу, что долгосрочное прогнозирование погоды обречено. Сегодня, это явление известно как чувствительная зависимость от начальных условий. Впоследствии Лоренц назвал свое открытие «эффектом бабочки»: нелинейные уравнения, управляющие погодой, обладают такой невероятной чувствительностью к начальным условиям, что «взмах крыльев бабочки в Бразилии может вызвать торнадо в Техасе».

ВЫВОДЫ!!!

Главный научный вызов, который стоит перед климатологами при оценке глобальных климатических изменений – невозможность проведения натурных экспериментов. На данный момент используются максимально приближенные к реальности и прошедшие проверку численные модели климата, по сути – прогноз погоды. Здесь стоит принять во внимание открытие Эдварда Лоренца. Иными словами, невозможно установить и учесть все исходные данные, а также факторы, способные в той или иной мере повлиять на климатическую модель.

2. Эволюция взглядов на проблему изменения климата в конце ХХ- начале ХХI века

В 1972 году состоялась первая конференция ООН по окружающей среде, которая привела к созданию Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде. Это, в свою очередь, создало Межправительственную группу экспертов по изменению климата (МГЭИК) в 1988 году. МГЭИК не проводит собственных исследований. Скорее, он рассматривает литературу, опубликованную в других источниках, опираясь на работу тысяч ученых по всему миру. Вероятно, его лучше всего понимать как механизм научных рекомендаций правительствам. Каждая МГЭИК представляет собой масштабное мероприятие. Всего их было шесть: 1990, 1995, 2001, 2007, 2014 и 2022 годы. ¹, в первом отчете содержится предупреждение о том, что, если в ближайшие несколько лет страны не предпримут радикальных усилий по сокращению выбросов угля, нефти и природного газа (???), цель ограничения глобального потепления до 1,5 градусов по Цельсию или 2,7 градусов по Фаренгейту, скорее всего, будет недосягаема к концу этого десятилетия.

Это порог, за которым, по словам ученых, опасность глобального потепления, включая усиление наводнений, засух, лесных пожаров и разрушение экосистемы, значительно возрастает. Антропогенное воздействие уже нагрело планету в среднем на 1,1 градуса по Цельсию с 19 века, в основном за счет сжигания ископаемого топлива для получения энергии.

После публикации этого (КАКОГО?) в 1990 году первого отчёта межправительственной группы экспертов И.М. Назаров, зам. директора Института глобального климата и экологии РАН пришёл к выводу, что повышение глобальной температуры на 0,5 градуса на фоне естественных колебаний ничем другим, кроме антропогенного воздействия, объяснить нельзя.

1992 г. в Рио-де-Жанейро, Бразилия, на Международной конференции (Earth Summit) была принята Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата. Формально это договор, но не содержит ничего юридически обязывающего. Скорее, он обеспечивает основу для переговоров по конкретным международным договорам. Или, другими словами, это соглашение о проведении множества встреч. Они собираются ежегодно с 1995 года в рамках «Конференций Сторон», состоявшейся в Киото в 1997 году, он привел к Киотскому протоколу, целью которого было добавить некоторые элементы к первоначальной структуре с обязательными целями по сокращению выбросов парниковых газов

В это же время Андрей Петрович Капица, известный как автор гипотезы о естественном происхождении озоновой Антарктической аномалии, называвший себя противником теории антропогенного потепления высказывает предположение - «Уберите человека – климат все равно будет меняться, его изменения связаны с совершенно другими причинами». Киотский протокол он счел недоразумением, позволяющим «торговать дозами СО2».

В книге профессора кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ А.В. Кислова "Климат в прошлом, настоящем и будущем" утверждается, что, несмотря на, казалось бы, очевидный факт роста температуры, вывод о глобальном потеплении вызывает некоторые сомнения. Во-первых, массив данных, по которым сделан вывод об увеличении температуры, неоднороден: результаты наблюдений XX века более надежны, чем XIX века. К тому же, многие гидрометеостанции, изначально находившиеся внутри природных ландшафтов, оказались на городских территориях, то есть, можно опасаться, что фиксируемое ими "глобальное потепление" является на самом деле локальным. Тем не менее, анализ изменения термического режима отдельных регионов показывает, что современное потепление наблюдается практически повсеместно, однако проявляется с разной степенью. В частности, потепление на территории России было выявлено лишь на европейской территории, Дальнем Востоке и Чукотке. При этом значительный вклад в потепление создается ростом зимних температур. В книге представлены результаты исследований (численного моделирования и статистического анализа), дающие основание к выводу о том, что современная климатическая обстановка складывается под влиянием антропогенных факторов. Однако не следует забывать о том, что в реальных условиях, оба механизма – внутренние колебания климатической системы и реакция на внешние изменения - действуют совместно и могут как ослаблять, так и усиливать друг друга.

В 2005 г. опубликована работа российского океанолога Залмана Гудковича и его коллег из Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), где для объяснения линейного тренда изменений климата Арктики в XX веке приведен соответствующий положительный линейный тренд чисел Вольфа, возможно связанный с наличием 200-летнего цикла

В том же году в своём интервью на радио «Голос России» директор Института океанологии РАН С.С. Лаппо отметил, что "на сегодняшний день нет никакой уверенности в том, что человеком достаточно изучены процессы, происходящие в различных оболочках Земли". Поэтому говорить о том, что климат меняется, можно лишь конкретизируя в каком месте, в какое время и уточнив, что именно подразумевается под термином "глобальное изменение климата". Ученый также указывает на то, что "обмен СО₂ между атмосферой и океаном на несколько порядков превышает выбросы в результате человеческой деятельности. Антропогенное воздействие, кончено, есть и будет присутствовать в дальнейшем, но человечество своей хозяйственной деятельностью еще не в состоянии влиять на такие гигантские потоки, которые приводят к климатическим изменениям"

В 2006 г. констатируется увеличение выбросов СО₂ в атмосферу до 8 млрд. тонн в год и публикуется очередной четвертый отчет МГЭИК, в котором наряду с парниковым эффектом обсуждаются и другие механизмы обратных связей внутри климатической системы атмосфера-океан-суша-лед- биосфера, которые способны усилить негативное антропогенное влияние на климат планеты.

В это же время, английский экономист Николас Штерн, профессор Лондонской школы экономики, по заказу правительства Великобритании публикует одно из важнейших исследований о влиянии изменения климата на мировую экономику. В нем делается заключение, что последствия от негативных явлений, связанных с изменением климата, могут оцениваться в 20% мирового ВВП, а затраты на действия, направленные на восстановление контроля за выбросами СО₂ и другими мерами недопущения повышения температуры, оцениваются в 1% того же ВВП.

В 2007 г. бывший вице-президент США Альберт Гор совместно с группой экспертов МГЭИК получает Нобелевскую премию Мира за свою роль в вопросе распространения информации об изменении климата.

В декабре 2009 г. в Копенгагене прошла XV Конференция сторон Рамочной конвенции ООН по изменению климата, на которой странам не удалось договориться и согласовать концепцию нового пост-Киотского Соглашения взамен Киотского Протокола, действие которого истекает в 2012 году.

В этом же году было установлено, что Китай является крупнейшим источником выбросов углекислого газа в атмосферу, хотя США по-прежнему остаются лидерами по количеству углеводородов на одного жителя, так называемый «per-capita basis».

В 2010 г. на очередной XVI Конференция сторон Рамочной конвенции ООН по изменению климата в г. Канкун (Мексика) было достигнуто обнадеживающее Канкунское Соглашение, где была утверждена концепция пост-Киотских соглашений, одобренная большинством стран – членов ООН. Однако к единому мнению в вопросах разработки дальнейших стратегий развития экологического сотрудничества мировое сообщество так и не пришло.

21 сентября 2014 года в Нью-Йорке, прошел крупнейший на сегодняшний день климатический марш: более 400 000 человек вышли на протест, требуя от правительств мира принять немедленные меры по сокращению выбросов парниковых газов.  В марте 2019 года 1,4 миллиона человек по всему миру приняли участие в школьной акции, чтобы привлечь внимание к изменению климата².  Студенческое движение, начатое шведской климатической активисткой Гретой Тунберг, продолжилось 20 сентября 2019 года, когда около четырех миллионов демонстрантов по крайней мере в 160 странах призвали к действиям в связи с изменением климата. Это событие носит название «Школьная забастовка за климат» и считается крупнейшим климатическим протестом в истории.

2015 г. - достигнуто знаменательное международное Парижское соглашение о сокращении выбросов углерода. 196 стран подписали Парижское соглашение и договорились ограничить глобальное потепление менее чем на 2°C сверх доиндустриального уровня. Парижское соглашение является юридически обязывающим международным договором об изменении климата. Он был принят 196 странами 12 декабря 2015 г. и вступил в силу 4 ноября 2016 г.

Как видно, проблемой глобального изменения климата занималось огромное количество людей из совершенно разных сфер деятельности, как учёных, так и ведущих политических деятелей. В России этой проблемой в последние десятилетия занимались такие научные деятели, как О.В. Иващенко, изучающий изменения климата и циклов обращения парниковых газов в системе атмосфера-литосфера-гидросфера; А.В. Павлов, Г.Ф. Гравис и Э.Д. Ершов, занимающиеся проблемой влияния глобального потепления на состояние вечной мерзлоты; А.А. Мочалов, В.П. Пархоменко и А.М. Тарко, описавшие последствия потепления климата в Арктике; Ю.А. Кравцов, В.В. Иванов, Е.В. Якушев, Ю.А. Павлидис, И.О. Леонтьев, Н.А. Айбулатов и другие, составившие краткосрочный прогноз развития прибрежно-шельфовых областей в Мировом океане; В.В. Горшков, В.Г. Горшков, В.И. Данилов-Данильян, К.С. Лосев и А.М. Макарьева, занимающиеся проблемами биотической регуляции окружающей среды.

Отдельно нам хотелось бы отметить труды доктора физико-математических наук, старшего научного сотрудника Института биофизики клетки РАН Карнаухова Александра Валерьевича. Он является автором десятков статей и монографий, опубликованных в России и за рубежом и посвящённых проблеме глобального изменения климата, его причинам и следствиям. Среди его самых выдающихся работ «Роль биоразнообразия в сохранении климата Земли. Биофизика живой клетки» - 1994 г., «Парниковая катастрофа и проблема устойчивого развития человеческой цивилизации» - 1996 г., «Новая модель оледенений в Северном полушарии» - 1994 г. и 1997 г.

Опубликованная в 1994 г. модель периодических оледенений в Северном полушарии основана на резких изменениях картины течений и, следовательно, меридионального переноса тепла в Северной Атлантике за счет медленного распреснения вод Северного Ледовитого океана стоком впадающих в него рек. Эта модель была сопоставлена со сведениями по геологии четвертичных отложений, фактом существования тюленей в Каспийском море и археологией палеолита и мезолита и показала достаточную непротиворечивость по отношению к известным данным.

.

ВЫВОДЫ!!!

Несмотря на научную доказанность беспрецедентного глобального изменения климата для последнего миллиона лет, выраженного ростом приземной температуры воздуха, ростом температуры в толще тропосферы, выхолаживанием мезосферы и другими фактами, существует ряд обсуждений, связанный с естественным колебанием климата. Здесь идёт определенная дискуссия между скептиками и оптимистами. Проблема в том, что наши знания о процессах в климатической системе Земли по-прежнему не полные, как уже отмечалось ранее, они банально ограничены во времени. Серьезной задачей современной климатологии является уменьшение неопределенности оценки чувствительности климатической системы Земли к удвоению концентрации углекислого газа: до сих пор разброс этой оценки достаточно велик. Разброс связан с разным учётом обратных связей, в том числе, обусловленных облаками.

В научных кругах часто говорят о том, что нас ждет не глобальное потепление, а глобальное похолодание. И действительно, это предположение имеет место быть. Согласно теории циклов сербского математика и геофизика Милутина Миланковича в будущем ожидается изменение параметров орбиты, которое в прошлом приводило к переходу к ледниковым периодам: меняются угол наклона земной оси и эксцентриситет орбиты, в результате, меньше тепла поступает в Северное полушарие. За последние 2,6 миллиона лет планета циклически чередовала ледниковые периоды, когда планета была на 11 градусов холоднее, а ледяные щиты покрывали большую часть Северной Америки и Европы, и более мягкие межледниковые периоды, подобные тому, в котором мы сейчас находимся. Здесь мы снова сталкиваемся со сложностью прогнозирования со стопроцентной вероятностью климатических моделей, а главное – невозможностью их практической проверки.
Актуальность темы:

Наука о климате – климатология, исторически тесно связана не только с метеорологией. При изучении процессов, происходящих в атмосфере, широко используются законы из разных областей физики, например гидромеханики и термодинамики. Использование в климатологии точных физических законов и применение формул, связывают ее физико-математическими дисциплинами, а также химией атмосферы. Помимо указанных наук, изучение глобальных климатических изменений и их последствий, невозможно без участия биологии, экологии, астрономии и даже медицины. Широкий спектр научных направлений, связывающих науку о климате со всеми указанными дисциплинами, оставляет простор для будущих открытий и открывает новые возможности к подходам и анализу в изучении глобальных климатических изменений и их последствий.

Многие проблемы, связанные с изменением климата, являются проблемами для экологов, защитников природы, а также для политиков и других лиц, принимающих решения, и не обязательно для исследователей климата. А это означает, что продолжение изучение темы глобального изменения климата является серьезной задачей, охватывающей широкую область практического применения.

1^ URL: https://www.un.org/ru/

2 ^URL: https://www.hmong.press/wiki/People's_Climate_March_(2014)