Хенрик Свенсмарк - Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата

«Антарктические льды таяли особенно часто в период с 1550 по 1700 год. За эти 150 лет объем растаявшего льда составил около 8 процентов. Вероятно, тогда летом температуры были необычайно высоки. Этот временной интервал совпадает с периодом низких температур в Северном полушарии — тем периодом, который часто называют малым ледниковым периодом»[38].

Дас и Элли проследили историю таяния снегов на протяжении десяти тысячелетий. Их поразил период, начавшийся 7000 лет назад и длившийся приблизительно две тысячи лет, когда лед совсем не таял. В то время как в Антарктике властвовал мороз, Гренландия наслаждалась необычайно теплой погодой. Лед того же периода с буровой площадки «GISP-2»[39] показывает, что за последние 10 тысяч лет лед таял тогда чаще, чем когда-либо.

Другие ученые обнаружили похожие контрасты между Гренландией и Антарктикой в еще более далеком прошлом. Климатологи, придерживающиеся традиционного взгляда на климат, искали объяснения на ощупь, и, конечно, в числе главных подозреваемых у них был типичный «виновник» подобных событий — океанские течения. В 2001 году Николас Шеклтон из Кембриджа выразил общее недоумение этих климатологов: «Может быть, тут работают некие „полярные качели“, перебрасывающие излишек теплоты от одного полушария к другому? В чем причина таких грандиозных колебаний?»[40]

Для Свенсмарка здесь не было парадокса. В общем-то он даже надеялся это увидеть. Когда в 2005 году у него наконец появилась возможность уделить проблеме Антарктики больше внимания, он отказался от термина «полярные качели», так как считал, что оно уводит научные поиски в неправильном направлении. Такой термин предполагал симметричность Северного и Южного полушарий с точкой опоры на экваторе.

В действительности же климат между независимой Антарктикой и остальной частью мира, где климатические тенденции определяются ветрами и течениями, распределен очень неравномерно. Австралазия, Южная Африка и Южная Америка и океаны между ними в климатическом отношении больше похожи на Евразию и Северную Америку, чем на соседствующую с ними Антарктику. Опора каких бы то ни было качелей должна была бы быть на 60 градусов южнее экватора.

Самое подходящее название для таких несовпадений — антарктическая климатическая аномалия. И пока остальные ученые говорили, что климат Антарктиды отстает от остальных континентов, и это вполне ожидаемо, если сделать поправку на океанские течения, Свенсмарк рассматривал события как почти одновременные. Какой бы механизм ни лежал в основе противоположных климатических реакций в Антарктике и в остальном мире, он все еще действует, даже в масштабе нескольких лет.

Температурные записи с 1900 года отражают общее потепление и в мире, и в Антарктике, но отдельные шаги этих областей, пусть и в попутном направлении, не совпадали. Значительные похолодания в Антарктическом регионе в 1920-е и 1940-е годы сопровождались приливами планетарного тепла. Напротив, в 1950-е и 1960-е годы Антарктика сильно потеплела, в то время как остальной мир страдал от переохлаждения. В течение длительного общемирового потепления после 1970-х температуры в Антарктике скользили вниз. На одной из главных британских антарктических научных станций — станции «Галлей», расположенной в заливе Галлея, — похолодание было очень заметным.

Как объяснить антарктическую климатическую аномалию? Кто из кандидатов на роль предводителя климатических перемен может объяснить ее? Не углекислый газ, потому что он распространяется почти равномерно по всему миру, вплоть до Южного полюса. Предсказания климата, основанные на увеличении выбросов углекислого газа, предполагают одновременное и сильное потепление в полярных регионах обоих полушарий, которого в действительности не происходит. Резкое уменьшение количества озона в верхних воздушных слоях над Антарктикой, известное как «озоновая дыра», могло бы привести к уменьшению температуры на поверхности, потому что озон действует как парниковый газ. Было высказано предположение, что за последнее время в атмосферу попало слишком много созданных человеком фреонов (хлорфторуглеводородов), что и привело к увеличению озоновой дыры. Но если даже так, то выбросы хлорсодержащих фреонов никак не могут объяснить антарктическую климатическую аномалию в исторические и доисторические времена.

Что касается астрономических причин, то интенсивность солнечного света, падающего на Антарктику, варьируется на протяжении тысячелетий, так как орбита, по которой Земля обращается вокруг Солнца, и само положение нашей планеты в пространстве постепенно меняются. В настоящее время Земля ближе всего к Солнцу во время южного лета, но 10 тысяч лет назад этим преимуществом пользовалось северное лето, и Антарктика получала меньше солнечного светового излучения. Это могло бы объяснить, почему ледовые керны Даль-Йенсен показывают, что в период каменного века, шесть тысяч лет назад, Гренландия была относительно теплой, а Антарктика холодной. Однако астрономические изменения (известные как циклы Миланковича) происходят слишком медленно, чтобы оправдать быстрые переключения между северными и южными температурами, какие нам демонстрируют не только льды древних периодов, но и температура воздуха за последние сто лет.

Облачность — это единственный сильный игрок, который непосредственно обосновывает антарктическую аномалию, не нуждаясь ни в каких дополнительных механизмах. Когда облачность уменьшается, мир нагревается, а Антарктида охлаждается. Увеличьте облачность — и мир начнет мерзнуть, в то время как Антарктике станет теплее. Именно такой контраст мы и наблюдаем. Но почему облака воздействуют на Южный континент по-другому?

Снежные поля Антарктики создают самую белоснежную (да простят нам тавтологию) поверхность на планете — она ярче, чем арктический снег, и даже белее, чем вершины облаков. В результате облака поглощают больше солнечного света, чем земная поверхность, а тепло они отражают обратно к земле. Наземные обсерватории на Южном полюсе подтверждают спутниковые данные о воздействии антарктических облаков. Об этом сообщали в своем докладе в 2003 году американские исследователи Майкл Паволонис из университета Висконсин-Мэдисон и Джеффри Ки из Национальной информационной службы спутниковых данных об окружающей среде: «Мы обнаружили, что облака оказывают согревающее влияние на поверхность Антарктического континента в любой месяц года»[41].

Замеры температур гренландского льда проводились уже многие годы, и было хорошо известно, что облака нагревают и гренландский лед. Данные со спутников опять-таки подтверждают, что сокращение облачного покрова над Гренландией приводит к похолоданию. Когда была обнаружена антарктическая аномалия, противоречащие друг другу показания северных и южных льдов должны были, на первый взгляд, вычеркнуть облака из списка «руководителей климата». Но дело в том, что площадь гренландского льда намного меньше, и его поверхность не такая ослепительно-белая, как у Антарктики. К тому же ветры и океанские течения связывают климат Гренландии с Северной Атлантикой, да и с миром в целом. И эти факторы в основном, хотя не полностью, перевешивают согревающий эффект, который оказывают облака на льды.

Используя данные эксперимента «Радиационный баланс Земли», Свенсмарк подсчитал, как может измениться температура поверхности нашей планеты на разных широтах, если облачность немного увеличится или уменьшится. Он выяснил, что, если облачность увеличивается на 4 процента, температура на экваторе должна снижаться на 1 градус по Цельсию и подниматься в Антарктике приблизительно на 0,5 градуса. Если же облачность уменьшается на 4 процента, то цифры остаются прежними, только минус меняется на плюс, а плюс на минус, — следовательно, похолодание в Антарктике тогда составит 0,5 градуса. Даже при меньших колебаниях облачности этих цифр с избытком хватает, чтобы объяснить антарктическую аномалию, наблюдаемую в двадцатом веке.

Остается еще один вопрос. Если текущее глобальное потепление объясняется в целом сокращением облачного покрова, почему же Антарктика к концу столетия оказалась «разгоряченнее», чем была в начале века? Свенсмарк считает, что, несмотря на свою изоляцию, Южный континент мог поучаствовать в общем потеплении благодаря тому, что в атмосфере естественным образом увеличилось содержание водяного пара.

Когда воздух земного шара прогрет, вода легче испаряется. Поскольку водяной пар — самый важный парниковый газ, отражающий назад к поверхности тепло, которое иначе сбежало бы в космос, он должен был усилить общее потепление, спровоцированное сокращением облаков в двадцатом столетии. Избыточный водяной пар пробирается в небо над Антарктикой, говорит Свенсмарк, и его теплое воздействие в конце концов перевешивает похолодание, вызванное уменьшением облачности. Антарктическая климатическая аномалия никуда не делась: несмотря на растущие температуры, мы видим ее сбившиеся шаги и запаздывания.