- Троицкий вариант — Наука - https://trv-science.ru -

Действительно разбушевался?

Вскоре в газете появились две новые рубрики: «По тропе козлотура» и «Посмеемся над маловерами». В первой рубрике печатались положительные отклики и комментарии к ним. Во второй рубрике цитировались письма скептиков, и тут же им давалась отповедь.

Фазиль Искандер
Созвездие Козлотура

Дмитрий Демежко

Дмитрий Демежко

О замечательной повести Фазиля Искандера напомнило мне вступление к статье Ирины Делюсиной «Климат разбушевался», опубликованной в ТрВ-Наука № 13 (232). Нет, первая строка «Цель данной серии статей — разобраться в механизме противоречий между сторонниками и отрицателями глобального потепления» еще не напомнила, напротив, заинтриговала. Действительно, давно пора разобраться. Профессия автора (палеоклиматолог) и место работы (Калифорнийский университет) лишь добавили доверия к будущему тексту. Но дальше: «…и предоставить скептикам необходимую информацию для удовлетворения их любопытства и попытаться в очередной раз опровергнуть наиболее одиозные, очевидно ложные аргументы „отрицателей“». Так все-таки «разобраться» или «опровергнуть ложные аргументы»?

Несколько слов должен сказать об особенностях моего интереса к этой теме. По профессии я геофизик, занимаюсь исследованиями теплового поля Земли и различными приложениями, в частности возможностью реконструкции температурной и тепловой историй земной поверхности по данным о современном распределении температур, измеренных в скважине. Здесь я считаю себя профессионалом и чувствую себя вполне комфортно. Но полученные реконструкции нужно еще «вывести в люди», как-то сопоставить их с другими источниками палеоклимата и со сложившимися представлениями в палео- и просто климатологии. А это уже много сложнее. Количество работ здесь огромно, а попытки проанализировать существующую базу свидетельств и аргументов редки и часто предвзяты. Вот почему я с радостью ухватился за слово «разобраться», сказанное серьезным исследователем в заслуживающем доверие издании.

И еще одно. Я заметил, что разделение на «алармистов» и «скептиков» становится тем заметнее, чем они дальше от науки. По цепочке: от источников климатической информации и математических моделей — к региональным обобщениям, далее — к глобальным, далее — к политическим выводам. Самые непримиримые — это Межправительственная группа экспертов IPCC и Всемирный совет церквей, с одной стороны, и множество менее организованных, обитающих в Интернете групп скептиков — с другой. Одна из таких групп недавно приняла меня и моих соавторов в свои ряды [1], сославшись на нашу статью [2] как свидетельство против глобального потепления. Их не смутило, что статья была посвящена исследованиям теплового режима в основании Лаврентийского ледника 20 тыс. лет назад и никак не касалась проблемы глобального потепления, а цитируемая на сайте картинка нам и вовсе не принадлежит. Таких «обиженных» собралось немало, и мы высказали свое отношение к столь вольному обращению с нашими данными. Но вот что удивительно: большинство недовольных некорректным использованием своих работ посчитало необходимым еще заверить некую «общественность» в своей полной преданности «алармистским» идеям. Точно как и Ирина Делюсина, пообещав разобраться, сразу обозначила свою позицию. Чтобы, значит, ни у кого не было сомнений.


Рис. 1. Реконструкции температурных колебаний за последние 1–2 тыс. лет: а) «Хоккейная клюшка» Майкла Манна; б) реконструкция Moberg et al., 2005 [3]; в) реконструкция Loehle, 2007 [4]; г) реконструкции, основанные на анализе скважинных температурных данных [6], серыми кривыми обозначены индивидуальные реконструкции по отдельным скважинам, цветными — обобщенные кривые при различных режимах усреднения, черная — так называемая оптимальная кривая

Так вот. Как официально назначенный скептик я и попробую прокомментировать некоторые аргументы Ирины Делюсиной, специально предназначенные таким, как я, — «для удовлетворения их любопытства».

«Хоккейная клюшка» Майкла Манна. Эта реконструкция глобальных изменений температуры за последнюю тысячу лет до сих пор остается наиболее цитируемой у сторонников антропогенной природы потепления. Что в ней такого притягательного? Она отменяет «средневековый теплый период», который вроде бы существовал на Земле примерно 1200–800 лет назад. Температуры тогда были сравнимы с современными, а по некоторым оценкам, и выше. Без этого периода нынешнее потепление становится беспрецедентным. Методика получения этой кривой немедленно подверглась резкой критике. Дело в том, что «спокойная» часть клюшки базировалась в основном на древесно-кольцевых данных, тогда как «аномальная» — на данных инструментальных измерений. Древесные кольца, однако, плохо воспроизводят длиннопериодные (более нескольких сот лет) колебания температуры. Был даже затеян спор: допустил Манн свои методические ошибки намеренно или он искренне заблуждался?

Поэтому странно видеть поистине одиозную картинку в современной статье. Тем более что ряд исследователей, в том числе Moberg et al. (2005), Loehle (2007), довольно скоро «реабилитировали» средневековый теплый период, использовав в своих реконструкциях палеоклиматические источники, хорошо сохраняющие длиннопериодные вариации.

Реконструировать длиннопериодные температурные вариации прошлого можно и на основании скважинных температурных данных — с помощью того самого метода, которым занимаюсь я и мои коллеги. Понять, как он работает, несложно [5]. Климатические изменения, естественно, меняют и среднегодовую температуру земной поверхности. Возникающие аномалии, постепенно затухая, медленно распространяются вглубь земли, нарушая стационарное температурное поле. Причем чем длиннее период колебаний, тем глубже распространяется аномалия. Годовые колебания не проникают глубже 20 м, а потепление, завершившее последнюю ледниковую эпоху, чувствуется на глубине более километра. Анализируя современное распределение температур по глубине, можно подобрать температурную историю земной поверхности, которая могла бы к нему привести. Сама процедура подбора носит название «инверсия». Применив инверсию к нескольким десяткам термограмм, записанных на Среднем и Южном Урале, мы реконструировали изменения температуры земной поверхности за последнее тысячелетие [6]. Как видно из рисунка, средневековый теплый период, несмотря на значительные различия индивидуальных кривых, воспроизводится вполне надежно.

Подобные реконструкции, выявившие средневековую аномалию, регулярно появлялись в разных частях мира. Но вот характерная деталь: некоторые мои коллеги стеснялись публиковать их полностью, ограничиваясь последними пятью веками. С некоторым смущением они объясняли, что палеоклиматическое сообщество «еще не готово их воспринимать».

Кто кого опережает — СО2 или температура? Что является причиной, а что — следствием? Ирина Делюсина лишь слегка затронула эту проблему в тексте своей статьи и немного добавила в комментариях, сославшись на публикацию в Nature [7]. Авторы попытались разобраться в этом вопросе на примере заведомо естественного процесса — потепления 20–10 тыс. лет назад — в конце последнего оледенения. Методология исследования, на первый взгляд, очевидна — сравнить хронологию событий: кто начал меняться первым, в том и причина, а другое, соответственно, — следствие. Выводы были сделаны следующие: в Антарктике изменения температуры немного (в пределах первых сотен лет) опережали изменения двуокиси углерода, но зато глобальные температуры значительно отставали. Таким образом, потепление, первоначально возникшее в Антарктике, вызвало увеличение температуры Южного океана, Атлантическая меридиональная циркуляция способствовала распространению теплых вод в Северное полушарие, а высвободившийся из океанов углекислый газ усилил парниковый эффект и довершил начатое глобальное потепление.

Однако не всё так просто, как кажется. Возраст пузырьков воздуха в антарктических льдах, в которых содержалась двуокись углерода, определен весьма ненадежно. По мере уплотнения снежного покрова эти пузырьки еще долго сохраняют связь с атмосферой, и, следовательно, их содержимое значительно (иногда на несколько тысяч лет) моложе окружающего льда. Авторы упомянутой статьи немного слукавили, приведя лишь один источник данных о СО2 (из многих, заслуживающих доверия) и не показав планок погрешностей. Если сделать это, то будет ясно, что выискивать малые сдвиги между температурой и двуокисью углерода на фоне больших неопределенностей датировок — безнадежное дело. Но даже не это главное. Увеличение содержания двуокиси углерода в атмосфере не приводит непосредственно к росту температуры планеты. Парниковый эффект лишь возвращает часть излучаемого Землей в космос теплового потока обратно. Возникает дополнительный поток, направленный в Землю, и лишь затем — со значительным запозданием — температурная реакция. Таким образом, некорректно сравнивать хронологии температурных кривых и содержаний СО2. Мы предложили иной способ решения этого вопроса [8]. Он основан на сопоставлении изменений двуокиси углерода и климатически обусловленных изменений теплового потока через земную поверхность. В свою очередь, изменения теплового потока можно оценить путем специальной трансформации температурной реконструкции.

Рис. 2. Реконструкции температурной истории земной поверхности (синяя кривая) и истории изменений теплового потока через поверхность (коричневая кривая), полученные по данным термометрии Уральской сверхглубокой скважины СГ-4 [8]. Разноцветными точками обозначены оценки содержаний двуокиси углерода в атмосфере

Рис. 2. Реконструкции температурной истории земной поверхности (синяя кривая) и истории изменений теплового потока через поверхность (коричневая кривая), полученные по данным термометрии Уральской сверхглубокой скважины СГ-4 [8]. Разноцветными точками обозначены оценки содержаний двуокиси углерода в атмосфере

На рис. 2 сопоставлены изменения температуры, потока за последние 35 тыс. лет на Урале [8] и изменения двуокиси углерода в атмосфере. Существенные различия в форме и хронологии изменения температуры и потока очевидны. Изменения потока практически повторяют изменения инсоляции Северного полушария. Изменения температуры и двуокиси углерода гораздо ближе друг к другу и отстают от кривой потока. Если бы углекислый газ играл сколь-нибудь значимую роль в потеплении, это неизбежно отразилось бы именно на реконструированном потоке. А раз не отразилось, значит, и не было значительного и долговременного потока, обусловленного парниковым эффектом, а рост содержаний СO2 лишь отражал потепление океана. Аналогичные выводы мы сделали и в другом регионе России — в Карелии. Там так же, как и на Урале, удалось получить реконструкции температуры и потока за последние 30 тыс. лет [9]. Справедливости ради необходимо добавить, что эти выводы касаются лишь долговременных климатических изменений. По мере уменьшения временного масштаба роль Солнца в них постепенно снижается и усиливается роль парникового эффекта. Так, в масштабе изменений последнего столетия он, возможно, становится определяющим фактором [10].

Дмитрий Демежко,
геофизик, докт. геол. -мин. наук, Институт геофизики
Уральского отделения РАН (Екатеринбург)

1. Сайт NoTricksZone (http://notrickszone.com/2017/05/29/80-graphs-from-58-new-2017-papers-invalidate-claims-of-unprecedented-global-scale-modern-warming/).

2. Demezhko D., Gornostaeva A., Majorowicz J., & Šafanda J. (2017). Temperature and heat flux changes at the base of Laurentide ice sheet inferred from geothermal data (evidence from province of Alberta, Canada). International Journal of Earth Sciences, 1–9.

3. Moberg A., Sonechkin D. M., Holmgren K., Datsenko N. M. and Karlen W. (2005). Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution proxy data. Nature 433: 613-617.

4. Loehle C. (2007). A 2000-year global temperature reconstruction based on non-treering proxies. Energy & Environment, 18 (7), 1049–1058.

5. Демежко Д. Ю. (2001). Геотермический метод реконструкции палеоклимата. Екатеринбург, УрО РАН, 144 с.

6. Demezhko D. Y., & Golovanova I. V. (2007). Climatic changes in the Urals over the past millennium? an analysis of geothermal and meteorological data. Climate of the Past, 3 (2), 237-242.

7. Shakun J. D., Clark P. U., He F., Marcott S. A., Mix A. C., Liu Z., ... & Bard E. (2012). Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation. Nature, 484 (7392), 49–54.

8. Demezhko D. Y., & Gornostaeva A. A. (2015). Late Pleistocene-Holocene ground surface heat flux changes reconstructed from borehole temperature data (the Urals, Russia). Climate of the Past, 11 (4), 647–652.

9. Demezhko D. Y., Gornostaeva A. A., Tarkhanov G. V., & Esipko O. A. (2013). 30,000 years of ground surface temperature and heat fl ux changes in Karelia reconstructed from borehole temperature data. Bulletin of Geography. Physical Geography Series, 6 (1), 7–25.

10. Demezhko D. Y., & Gornostaeva A. A. (2015). Reconstructions of ground surface heat flux variations in the urals from geothermal and meteorological data. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 51 (7), 723–736.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи