A. Введение

A.1 МГЭИК и ее рабочие группы

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) была учреждена в 1988 г. совместно Всемирной Метеорологической Организацией (ВМО) и Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП). Цель при этом была и остается в обеспечении оценки знаний обо всех аспектах изменения климата¹, включая вопрос о том, каким образом деятельность человека может вызывать такие изменения и может испытывать на себе их влияние. Общепризнанным стал тот факт, что антропогенные выбросы парниковых газов обладают потенциальной возможностью изменять климатическую систему (см. текстовой блок ТР-1), оказывая возможные благоприятные или неблагоприятные воздействия. Признано также, что рассмотрение и решение таких глобальных вопросов требует организационных усилий в глобальном масштабе, включая оценку знаний по конкретному вопросу мировыми сообществами специалистов.

В ходе своей первой сессии МГЭИК была подразделена на три рабочих группы. На сегодняшний день эти рабочие группы занимаются следующими вопросами: рабочая группа I занимается научными аспектами проблемы климатической системы и изменения климата; рабочая группа II занимается проблемой последствий изменения климата и адаптации к нему; и рабочая группа III занимается вариантами смягчения последствий изменения климата. МГЭИК подготовила свой Первый основной доклад об оценках в 1990 г. и свой Второй основной доклад об оценках — в 1996 г.

Доклады МГЭИК: (i) являются обновленными описаниями известных знаний и того, что еще предстоит выяснить относительно климатической системы и связанных с ней факторов; (ii) основаны на знаниях международных сообществ специалистов; (iii) подготовлены путем открытого процесса взаимного профессионального рецензирования; и (iv) основаны на научных публикациях, выводы которых обобщены в понятиях, полезных для лиц, принимающих решения. Хотя получившая оценку информация и имеет отношение к политике, МГЭИК не устанавливает и не отстаивает какую-либо государственную политику.

Сфера оценок, проводимых рабочей группой I, охватывает наблюдения за текущими изменениями и тенденциями в климатической системе, воссоздание картины изменений и тенденций в прошлом, понимание процессов, участвующих в этих изменениях, и введение этих знаний в модели, которые помогают объяснить причины изменений и спрогнозировать вызванные естественными и антропогенными факторами будущие изменения климатической системы.

Текстовой блок ТР-1. Что вызывает изменения в климате?

Земля поглощает излучение, идущее от Солнца, главным образом своей поверхностью. Эта энергия затем перераспределяется за счет циркуляции в атмосфере и океане и отражается обратно в космос в виде более длинноволнового (инфракрасного) излучения. Если рассматривать среднегодовые значения и планету Земля в целом, то энергия входящего солнечного излучения примерно уравнивается исходящим земным излучением. Любой фактор, который изменяет излучение, поступающее от Солнца и потерянное в космосе, или который изменяет перераспределение энергии внутри атмосферы и между атмосферой, сушей и океанами, может повлиять на климат. Изменение в нетто-радиационной энергии, существующей в глобальной системе «Земля-атмосфера», называется в настоящем документе так же, как и в предыдущих докладах МГЭИК, радиационным воздействием. Положительное радиационное воздействие ведет к потеплению на поверхности Земли и в нижних слоях атмосферы. Отрицательное радиационное воздействие охлаждает их.

Повышение концентраций парниковых газов ведет к снижению эффективности, с которой поверхность Земли излучает в космос. Большая часть исходящего от поверхности Земли излучения поглощается атмосферой и повторно излучается на более значительных высотах и при более низких температурах. В результате это ведет к положительному радиационному воздействию, которое нагревает нижние слои атмосферы и поверхность Земли. Поскольку в космос уходит меньше тепла, это вызывает возрастающий парниковый эффект — увеличение эффекта, который существовал в атмосфере Земли в течение миллиардов лет в результате присутствия естественно возникающих парниковых газов: водяного пара, двуокиси углерода, озона, метана и закиси азота. Сила радиационного воздействия зависит от размера повышения концентрации каждого парникового газа, радиационных свойств соответствующих газов и концентраций других, уже присутствующих в атмосфере, парниковых газов. Более того, многие парниковые газы, будучи выброшенными в атмосферу, сохраняются в ней столетиями, создавая тем самым долгосрочные предпосылки для положительного радиационного воздействия.

Антропогенные аэрозоли (находящиеся в воздухе микроскопические частицы или капли) в тропосфере, такие, как возникающие в результате сжигания ископаемых видов топлива и биомассы, могут отражать солнечное излучение, вызывая тенденцию охлаждения в климатической системе. Аэрозоль в виде черного угля (сажи), обладая способностью поглощать солнечное излучение, ведет к потеплению климатической системы. Кроме того, изменения в концентрациях аэрозолей могут изменять количество и отражательную способность облаков, влияя на свойства и продолжительность существования облаков. В большинстве случаев находящиеся в тропосфере аэрозоли имеют тенденцию вызывать отрицательное радиационное воздействие и охлаждение климата. Срок их существования в атмосфере является гораздо более коротким (сутки-недели), чем у большинства парниковых газов (десятилетия-столетия) и, соответственно, их концентрации гораздо быстрее реагируют на изменения в выбросах.

При вулканической деятельности в стратосферу могут выбрасываться огромные количества серосодержащих газов (в основном двуокись серы), которые затем преобразуются в сульфатные аэрозоли. Отдельные извержения вулканов могут приводить к возникновению значительного, хотя и временного, отрицательного радиационного воздействия, вызывающего охлаждение поверхности Земли и нижних слоев атмосферы в течение примерно нескольких лет.

Количество энергии, приходящей в виде излучения от Солнца, изменяется в небольших пределах (0,1 %) в течение 11-летнего цикла; кроме того, могут происходить колебания в количестве этой энергии и в течение более продолжительных периодов времени. Медленные колебания в орбите Земли, которые происходят во временных масштабах от десятков до тысяч лет и которые хорошо понятны, приводят к изменениям в сезонном и поширотном распределении солнечной радиации. Эти изменения играли важную роль в регулировании колебаний климата в отдаленном прошлом, например в ледниковых и межледниковых циклах.

Когда радиационное воздействие изменяется, климатическая система дает ответную реакцию в различных временных масштабах. Самые продолжительные периоды реагирования имеют своей причиной значительную теплоемкость глубоких океанов и динамическую адаптацию ледовых щитов. Это означает, что временная реакция на какое-либо изменение (как положительное, так и отрицательное) может продолжаться в течение тысячелетий. Любые изменения в радиационном балансе Земли, включая связанные с повышением концентраций парниковых газов или аэрозолей, будут изменять глобальный гидрологический цикл и атмосферную и океаническую циркуляцию, влияя тем самым на метеорологические структуры и на региональные температуры и атмосферные осадки.

Любые вызванные деятельностью человека изменения в климате будут накладываться на фоновые естественные климатические колебания, которые происходят в большом диапазоне временных и пространственных масштабов. Изменчивость климата может быть связана с естественными изменениями в воздействиях на климатическую систему, например, колебаниями в силе приходящего солнечного излучения и изменениями в концентрациях аэрозолей, возникающих в результате извержений вулканов. Естественные колебания климата могут происходить также и при отсутствии изменений во внешних воздействиях, всего лишь как результат сложных взаимодействий между компонентами климатической системы, например между атмосферой и океаном. Примером такой естественной «внутренней» изменчивости является явление Эль-Ниньо/южное колебание (ЭНСО), происходящее в межгодовых временных масштабах. Для того чтобы отличить антропогенные изменения климата от естественной изменчивости, необходимо идентифицировать антропогенный «сигнал» на фоне «шума» естественной изменчивости климата.

A.2 Первый и Второй доклады об оценках рабочей группы I

В Первом докладе об оценках, выпущенном в 1990 г., рабочая группа I в общих чертах описала статус знаний о климатической системе и об изменении климата, полученных в ходе научных исследований в предшествующие десятилетия. При этом были особо подчеркнуты несколько основных моментов. Парниковый эффект — это естественное свойство нашей планеты и фундаментальная физика этого процесса хорошо известна. Содержание парниковых газов в атмосфере возрастает и связано это в основном с деятельностью человека. Продолжение увеличения выбросов парниковых газов в будущем, согласно прогнозам, приведет к значительному повышению средней приземной температуры планеты — повышению, которое превысит величину естественных колебаний в последние несколько тысячелетий и повернуть которое вспять можно будет лишь очень медленными темпами. В последнее столетие, ко времени подготовки того доклада, произошло потепление на поверхности примерно на 0,5 °С, которое в целом соответствует полученным с помощью моделей климата прогнозам для повышения концентраций парниковых газов, но которое также сопоставимо с тем, что известно о естественных колебаниях. И наконец, было указано на то, что существовавший на тот момент времени уровень знаний и возможностей моделей климата ограничивает прогнозирование изменений в климате конкретных регионов.

На основе результатов дополнительных научных исследований и специальных докладов, подготовленных в промежуточный период, рабочая группа I МГЭИК провела оценку нового состояния знаний, которая была представлена в ее Втором докладе об оценках (ВДО²) в 1996 г. В этом докладе подчеркивалось, что содержание парниковых газов в атмосфере продолжает возрастать и что для стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере (что является конечной целью статьи 2 Рамочной конвенции об изменении климата) потребуются значительные сокращения выбросов. Далее, общее повышение глобальной температуры продолжается, при этом последние годы были самыми теплыми за период по меньшей мере с 1860 г. Способность моделей климата моделировать наблюдаемые явления и тенденции улучшилась, особенно в связи с включением в модели климата данных о сульфатных аэрозолях и стратосферном озоне как о факторах, вызывающих радиационное воздействие. На основе использования этой способности к моделированию в целях сравнения результатов моделей с наблюдаемыми схемами региональных изменений температуры в том докладе был сделан вывод о том, что способность количественно определять влияние деятельности человека на глобальный климат носит ограниченный характер. Эта ограниченность была связана с тем, что ожидаемый сигнал все еще возникал от «шума» естественной изменчивости и с тем, что существовали неопределенности в других ключевых факторах. Тем не менее, в том докладе был сделан следующий вывод: «Совокупность свидетельств дает основание предположить, что деятельность человека заметно влияет на глобальный климат». И наконец, на основе ряда сценариев содержания парниковых газов в атмосфере в будущем, была промоделирована совокупность ответных реакций климатической системы.

Рисунок ТР-1. Ключевые вопросы о климатической системе и ее связи с человеческим обществом. Настоящее Техническое резюме, которое основано на основополагающей информации, содержащейся в главах, является докладом о состоянии знаний по вопросам, представленным на данной схеме.

A.3 Третий доклад об оценках: настоящее Техническое резюме

Третий основной доклад об оценках рабочей группы I МГЭИК основан на этих прошлых оценках и на результатах научных исследований климата в последние пять лет. Настоящее Техническое резюме основано на основополагающей информации, представленной в главах, на которые даются перекрестные ссылки в примечаниях об источниках информации в приложении. Целью настоящего Резюме является описание основных характеристик (см. рисунок ТР-1) знаний о климати ческой системе и об изменении климата в начале XXI столетия. Конкретно поставлены следующие вопросы:

О чем свидетельствуют зарегистрированные данные наблюдений в отношении изменений климата в прошлом как на глобальном, так и на региональном уровнях, а также в отношении как средних, так и экстремальных значений? (Раздел В)
Насколько количественно определены факторы, заставляющие климат изменяться, включая явления как естественного характера (например изменения солнечного излучения), так и антропогенного характера (например парниковые газы)? (Раздел С)
Каковы современные возможности для моделирования ответных реакций климатической системы на эти воздействующие факторы? В частности, насколько хорошо описываются ключевые физические и биогеохимические процессы современными глобальными моделями климата? (Раздел D)
Основываясь на сегодняшних данных наблюдений и на сегодняшних возможностях прогнозирования климата, что показывает сравнение относительно влияния человека на сегодняшний климат? (Раздел Е)
Далее, на основе использования современных средств прогнозирования, каким может быть возможное будущее климата? В частности, в рамках широкого спектра прогнозов относительно нескольких воздействующих на климат факторов, что прогнозируют современные знания в отношении глобальных температур, региональных структур атмосферных осадков, уровня моря и изменений в экстремальных значениях? (Раздел F)

И наконец, какие виды научно-исследовательской деятельности являются наиболее срочными для осуществления в целях совершенствования нашего понимания климатической системы и уменьшения неопределенности в отношении изменения климата в будущем.

Третий доклад об оценках рабочей группы I МГЭИК является результатом труда сотен ученых из развитых и развивающихся стран, которые внесли свой вклад в его подготовку и редактирование. Далее следует резюме их знаний о климатической системе.

Другие доклады в этой подборке