В погоне за Солнцем - читать онлайн книгу. Автор: Ричард Коэн cтр.№ 170

Молния пронзает клубы вулканического пепла над исландским вулканом Эйяфьятлайокудль 17 апреля 2010 года. Над всей земной поверхностью молния в среднем ударяет около ста раз в секунду – 8 640 000 раз в день (Photo by Sigurdur Stefnisson)

Только в последние годы запреты ООН начали демонстрировать свое положительное воздействие – озоновый слой проявил признаки возвращения к своему предположительно естественному состоянию. Даже в этом случае многие ученые предрекают, что пройдет много лет, прежде чем фреоны будут полностью устранены из атмосферы (в некоторых странах они до сих пор используются), и даже тогда озоновый слой будет на 10 % тоньше своего нормального состояния. На средних широтах полное восстановление слоя ожидается не ранее 2050 года, в Антарктике – 2080 года. В 2002 году спутниковые наблюдения показали, что дыра над Антарктидой сократилась с 23 млн кв. км до 15 млн – первое резкое сокращение со времен запрета ООН 1987 года; однако дыра очевидным образом колеблется в размерах – ее состояние на сентябрь 2006-го совпадает с состоянием на 2003-й и оставляет без защиты площадь, превышающую площадь всей Северной Америки. Пациент еще явно далек от полного выздоровления.

Разумеется, все вышесказанное в первую очередь отталкивается от корректности диагноза. И здесь Солнце, похоже, тоже играет свою роль. В 2004 году я отправился поговорить с учеными солнечного исследовательского центра в Китт-Пик (Аризона) и провел целое утро в архиве местной газеты Tucson Citizen, которая, как я заметил, в 1986-м опубликовала сообщение Associated Press о спутниковых наблюдениях, подтверждающих тот факт, что не только фреоны, но и само Солнце участвовало в разрушении озонового слоя. Эта заметка не отрицала значительной роли фреонов – они, безусловно, несли полную ответственность, – но указывала, что необычайно интенсивная солнечная активность в конце 1979-го и начале 1980-го вызвала каскад химических реакций, сокративших озоновый слой по всему миру, с особенным акцентом на областях над Антарктикой, где уровень озона восстановился после спада солнечной активности. Другими словами, изменчивость солнечной активности воздействовала на озоновый слой и продолжит это делать – полезная корректива, которую следует иметь в виду при обращении к следующему вопросу, вызвавшему столь мало интереса у Айзека Азимова в 1978 году; речь идет о глобальном потеплении.

Люди давно подозревали, что их деятельность оказывает влияние на климат (специалисты обычно определяют понятие “климат” как “тридцать лет погодных условий”). Но до какой степени? И как это соотносится с различными выделяемыми факторами естественного происхождения – флуктуациями в солнечных выбросах, извержениями вулканов, дымом, пылью и серой, облачностью (все еще остающейся ахиллесовой пятой климатологов ^[927]) и водяным паром; а в более длительной перспективе – подъемом и эрозией горных цепей (которые изменяют траектории воздушных потоков и океанских течений), изменением состава самого воздуха?

Первое человеческое воздействие на потепление, вероятно, следует датировать несколькими десятками тысяч лет, когда действия ранних земледельцев повлекли за собой сжигание кислорода, уничтожение растительности и нарушение целостности почвы. В 1827 году Жан Батист Фурье (1768–1830), математик, работавший под началом Наполеона во время Египетского похода, признал, что газы в атмосфере могут способствовать нагреванию Земли. Фурье указал на сходство между происходящим в атмосфере и в теплице – солнечный свет нагревает растения и почву быстрее, чем тепло может уйти, с планеты ли или из здания со стеклянными стенками. Если бы не парниковые газы, температура Земли составляла бы в среднем –40 °C. Но вплоть до конца XIX века оставалось неясным, до какой степени именно человечество ответственно за эти газы ^[928]. В 1896 году великий шведский химик Сванте Аррениус (1859–1927) описал, каким образом сжигание угля во время индустриальной революции могло изменить баланс углерода (который высвобождался из миллионнолетней растительности) и температуру планеты. Рост CO₂ в атмосфере не давал солнечной инфракрасной энергии отражаться обратно в пространство и запирал ее на планете, повышая среднюю температуру последней. Именно это Джон Тиндалл (человек, который объяснил видимую голубизну неба) назвал за несколько лет до того “парниковым эффектом”, подхватив идеи Фурье. “Мы превращаем в пар наши угольные шахты”, – писал Аррениус, ведь уголь на 70 % состоит из углерода. Но эти предупреждения почти не встретили поддержки, большинство ученых утверждали, что действия человека слишком незначительны и не могут оказать никакого влияния. В любом случае, добавляли они, большая часть углекислого газа выбрасывается в атмосферу при извержении вулканов и из других естественных источников, а вовсе не благодаря человеку.

В последующие тридцать лет этот вопрос не получал серьезного развития, однако в 1930-е ученые сообщили о том, что температура в северной Атлантике и Соединенных Штатах значительно повысилась за предыдущие полстолетия, хотя это считалось просто фазой некоторого естественного цикла. Единственный голос, прозвучавший в поддержку другой гипотезы, принадлежал инженеру угольной индустрии и любителю-климатологу Гаю Стюарту Каллендеру. В 1938 году инженер продемонстрировал Королевскому метеорологическому обществу в Лондоне столетнюю статистику замеров углекислого газа в атмосфере и предупредил, что парниковое нагревание следует воспринимать серьезно. Затем вновь наступило затишье. И только в 1950-е исследователи использовали научный потенциал для рассмотрения проблемы. В 1959 году геохимик Чарльз Килинг (1928–2005) показал, что уровень углекислого газа растет и падает сезонно, в соответствии с сезонными изменениями в растительности северного полушария (в южном гораздо меньше земли, поэтому изменения не так заметны); но также он продемонстрировал устойчивый рост уровня CO₂ в атмосфере от года к году – этот тренд получил имя графика Килинга ^[929].

За следующее десятилетие изучение древней пыльцы и ископаемых подтвердило, что тяжелые последствия могут наступить за достаточно короткий период, от нескольких столетий до десятилетий. В 1967 году Роджер Ревелл (1909–1991), гигант науки (в том числе и буквально – он был почти двухметрового роста), исследователь, который привлек Килинга в Скриппсовский институт океанографии близ Сан-Диего, стал первым человеком, произведшим системные замеры углекислого газа в земной атмосфере, запуская метеорологические воздушные шары над Тихим океаном, а также беря образцы воды в океане для сравнения относительной концентрации радиоуглерода в воздухе и в океане. До сих пор ученые считали, что огромные водные пространства могут поглощать любые увеличения концентрации CO₂ в атмосфере, но Килинг подсчитал, что на поглощение произведенного человечеством диоксида углерода уйдут тысячелетия. В течение нескольких месяцев другие ученые, оценив объем газов, выделяемых горящими тропическими лесами, домашним скотом, выращиванием риса и выбросами городов и нефте– и газопроводов, сделали вывод, что средняя температура резко подскочит в течение следующего столетия. Несмотря на это, глобальное потепление не рассматривалось в качестве непосредственной опасности.