Современное глобальное потепление, как предвестник очередного малого ледникового периода - Глава 2

Глава 2: Климатические катаклизмы – предсказуемо ли «непредсказуемое»?

 Итак, в предыдущей главе мы выяснили, что современное потепление, скорее всего, является звеном в периодических колебаниях глобальной температуры, которые в масштабах тысячелетия, вероятно, обусловлены изменениями солнечной активности. Этот факт как раз не исключает влияния антропогенного фактора на климат, но его влияние, в этом случае, будет заключаться лишь в усилении или ослаблении влияния основного климатообразующего фактора – длиннопериодических колебаний солнечной активности. Мы так же пришли к заключению, что в настоящее время мы, по-видимому, находимся на пике глобального потепления и в течение ближайших десятилетий глобальное потепление, вероятно, сменится глобальным похолоданием. Так как в прошедшем тысячелетии подобная ситуация уже встречалась (в 13-м столетии), то разумно будет обратиться к историческим летописям (12), чтобы выяснить какие же климатические катаклизмы были характерны для этого периода.

В 13-м столетии для климата Европы было характерно увеличение межсезонных температурных контрастов, другими словами, в летнее время нередко наблюдались зной жара и засуха, а в зимнее – довольно сильные морозы. Так, например, в русских летописях упоминается, что в 1231 году в Западной Европе наблюдалось «знойное жаркое лето», а зимой 1231-1232 гг. «суровая зима, когда даже замерзал Босфор». Но в 1232 году, в Германии, «в июле и августе стояла столь сильная жара, что в песке можно было печь яйца» и, снова, в 1232-1233 гг. – «зима была холодной, ездили по льду в Венецию». И далее, в 1236 году – «зима очень холодная, а лето очень жаркое». В этот же период – в 1235 году наводнения на Дунае и на Майне, а в 1236 -  в Бресте и Нареве высокое половодье, реки сильно «наводнились», в 1252 – наводнения в Польше и Чехии.

Хотя, встречались и очень теплые зимы: в 1237 году, в Западной Европе, наблюдалась «мягкая зима с оттепелями, сильными ветрами, дождями, снегом и градом», а в 1247 году, в Англии, «зимой ходили в летней одежде».

В межсезонье для этого периода, в отдельные годы, характерны позднее наступление весны и поздние заморозки. Так в 1242 году, битва Александра Невского на Чудском озере (5 апреля) свидетельствует о том, что к этому времени еще не наступило весеннее половодье. В 1252 году, в Западной Европе, частые «отзимки» поздней весной, потом засуха до июля, 1259 год, Новгородская земля – возврат холодов 2 мая, сильные морозы.

А уже начиная с 1269 года, начало сказываться общее похолодание и увеличение количества осадков: в Польше в 1269-1270 гг. из-за сильных дождей и наводнений утонуло 600 человек, а в западнорусских землях (Перемышль) - утонуло 200 человек. В эти же годы в Западной Европе так же наблюдались «обильные дожди и сильное наводнение, от которого пострадали дома и люди», а в 1270-1272 был «большой голод, вызванный дождями и холодом». Итальянские хроники свидетельствуют, что от большого голода умерло «бесконечное множество народа». В 1277-1280 гг. в России летом были «необычайно сильные ветры, ужасные бури, частые грозы, от которых пострадало много людей, порывами ветра срывало дома с оснований». При этом холодные и дождливые теплые полугодия чередовались с засушливыми, а преимущественно морозные зимы иногда чередовались с очень теплыми. Так, например, в 1290 году, в Западной Европе зима была на столько теплой, что «в январе цвели фиалки на Рейне и в Австрии, лето же было сырым и холодным», а уже в 1292 году зима была на столько суровой, что «пролив Каттегат покрылся крепким льдом». Летом же 1294 года была сильная засуха, «иссякли все ручьи и реки, бездождие началось с июня и продолжалось все лето».

В 14 веке похолодание продолжилось, об этом свидетельствуют необычайно суровые зимы. В 1321 году в Западной Европе с 25 февраля начались сильные морозы, «западная часть Балтийского моря покрылась льдом», а в 1323-1324 гг., там же, зима на столько была суровой, что «с 3 ноября замерзли Балтийское и Адриатическое моря».

Сразу же напрашиваются аналогии с климатическими событиями последних лет. Холодная зима 2002-2003. 2009-2010 гг. ассоциируется с зимами 1231-1232 и 1232-1233 гг. Жаркое и засушливое лето 2003 года в Европе и  2010 года в европейской России с летом 1231 года и особенно с летом 1232. Наводнения в Западной Европе, в Закавказье, в Крымске, недавнее в Новомихайловском ассоциируются с наводнениями в 1235, 1236 гг.

Анализируя все это и многое другое можно нарисовать следующий вероятный сценарий развития климата в Европе в ближайшие десятилетия. Нарастание межсезонных контрастов температуры, когда довольно морозные и продолжительные зимы будут переходить в жаркое и засушливое лето, а, иногда, и в лето с большим количеством осадков. В межсезонье, из-за поздней весны нередко может наблюдаться сильное половодье и наводнение, а с других случаях вероятны поздние заморозки в возвраты холодов вплоть до начала июня. Точно так же будут вероятны и ранние заморозки, уже в сентябре, а иногда и в конце августа. Таким образом, вегетативный период во многих регионах может сокращаться, что негативно скажется на развитии сельского хозяйства. Кроме того, весьма вероятно увеличение повторяемости шквальных и ураганных ветров.

Можно ли заранее предсказывать подобные климатические катаклизмы? Давайте рассмотрим этот вопрос. Все вышесказанное будет обусловлено уже начавшимся общим понижением солнечной активности, которое приведет к снижению «парникового эффекта» прежде всего в высоких широтах. Энергетические потери в этих широтах сильно увеличатся по сравнению с более низкими широтами, что, в свою очередь, увеличит меридиональный контраст температуры. Соответственно изменится и общая циркуляция атмосферы. Собственно на этом и основана методика моделирования так называемых макросиноптических процессов, другими словами, циркуляционных типов холодных и теплых полугодий. С помощью формального метода аналогов и предложенной тепло-балансовой физико-статистической климатической модели, моделируются макросиноптические процессы и, затем, они соотносятся с климатическими условиями, наблюдавшимися при аналогичных процессах в прошлом. Пример такого моделирования погодных условий на холодное полугодие 2011-2012 гг. показан на рисунке 9. Виден поразительно удачный первичный и, как оказалось, окончательный подбор аналога (2006-2007 гг.), который обеспечил довольно точный регрессивный прогноз и, далее, не менее точные его ежемесячные уточнения. Самое примечательное в этом моделировании, что удалось с большой заблаговременностью спрогнозировать аномально холодное развитие погоды в феврале 2012 г.

Рис 9.

Таким образом, понятно, что существует возможность с достаточно большой заблаговременностью (несколько месяцев и даже лет) оценить вероятность возникновения многих ситуаций связанных с климатическими и погодными катаклизмами в определенном регионе. В число таких ситуаций входят: засухи, чрезмерно большое количество осадков, поздние и ранние заморозки, сильные морозы, сильные паводки и наводнения и др.

Достаточно вспомнить, в последние годы, размеры экономических убытков и количество человеческих жертв в Европе и России, понесенных из-за того, что не были вовремя предсказаны ситуации с сильными наводнениями, высокими температурами и засухой, которая в свою очередь способствовала сильным и продолжительным пожарам. Совершенно очевидно, что понесенные экономические потери на порядки величин превышают затраты на моделирование таких ситуаций и парирование соответствующей угрозы. Поэтому долгосрочное и сверхдолгосрочное прогнозирование погодных и климатических аномалий, особенно в свете тех климатических изменений, которые были описаны, имеет весьма важное значение для жизнедеятельности экономики и населения не только отдельных регионов, но и целых государств.

В заключение хочется отметить, что несмотря на очевидность и необходимость такого моделирования, эти работы, к сожалению, в настоящее время не имеют никакого финансирования и проводятся исключительно на инициативной основе.

 О текущем экспериментальном долгосрочном прогнозировании по Калининградскому региону и об оценке текущей синоптической ситуации читайте в разделе «метеорология».

Список литературы:  

1. Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата. М.-Л.: ГОНТИ. 1939. 207 с.
2. Hays, J.D. and Imbrie J. Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages. Science, v. 194, N. 4270, 1976.
3. HadCRUT2(v) monthly and annual regional averages from 1870 onwards, 2005. Data, (.
4. Imbrie, J. and 17 others. On the structure and origin of major glaciation cycles. 1. Linear responses to Milankovitch forcing. Paleoceanography, 7, 701-738, 1992a.
5. Imbrie, J. Editorial: A good year for Milankovitch. Paleoceanography, 7, 687-690, 1992b.
6. Imbrie, J., Mix, A. C. and Martinson, D. G. Milankovitch theory viewed from Devils Hole. Nature, 363, 531-533, 1993.
7. Anderson, D.M. and Prell, W.L. A 300 Kyr record of upwelling off Oman during the late Quaternary: evidence of the Asian Southwest Monsoon. Paleoceanography, 8, 193-208, 1993.
8. Clemens, S., Prell, W., Murray, D., Shimmield, G. and Weedon, G. Forcing mechanisms of the Indian Ocean monsoon. Nature 353, 720-725, 1991.
9. Jarvis, D. J. Pollen evidence of changing Holocene monsoon climate in SichuanProvince. China, Quaternary Research, 39, 325-337, 1993.
10. Eddy, J., 1976. The Maunder Minimum. Science, 192, 1189-1202.
11. Keeling, C. D. and Whorf, T.P., 2001. Atmospheric CO2 records from sites in the SIO air sampling network. Data for modeling, ().
12. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. – М: Мысль. 1988. 523 с. (Гл.II: Климатнашейэры. Естественные причины изменения климата и формирования климатических экстремумов. С. 31-119)
13. Crowley, T. J., 2000. Causes of climate change over the past 1000 years. Science, 289, 270-277.
14. Houghton, J., 1997. Global Warming. Cambridge university press, 3-61
15. Ing, A., Johnson, K. R. and Yafeng, S., 2002. Temperature Variation in China During the Last Two Millennia. Data
16. D'Aleo B. J. Quieter, longer solar cycle number 23 could signal significant climate shift. Chief WSI/Intellicast Meteorologist, 2000
17. Etheridge, D.M., Steele, L.P., Langenfelds, R.L., Francey, R.J., Barnola, J.M. and Morgan, V.I. Historical CO2 records from the Law Dome DE08, DE08-2, and DSS ice cores. Data for modeling, (), 2001
18. Damon, P.E., Jirikowic, J.L., 1992. The Sun as a low-frequency harmonic oscillator. Radiocarbon, 34, 199-205
19. Gleissberg, W., 1944. A table of secular variations of the solar cycle. Terr. Magn. Atmos. Electr., 49, 243-244
20. Usoskin I. G., Solanki S. K., Schuessler M., Mursula K., Alanko K. A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940's. Phys.Rev.Lett., V. 91, 211101, 2003
21. Obayashi, T., 1962 Propagation of solar corpuscles and interplanetary magnetic fields. J. Geoph. Res, v. 67, N. 5, 463-485
22. Svensmark, H., Friis-Christensen, E. Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage: A missing link in solar-climate relationships. J.Atmos.Sol.Terr.Phys., 59, 1225-1232, 1997
23. Budovy, V. I., Khorozov, S. V., Medvedev, V. A, Belogolov, V. S., 2004. Fluctuations of solar activity – main climate-formation factor on a millennium scale. Atmosphere Radiation International Symposium of UIS (ISAR-04), Materials of the report,(www.rrc.phys.spbu.ru, www.rrc.phys.spbu.ru/msar04.html), S.Petersburg, Russia