1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer

Оценочные доклады межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК): исходная информация и технология оценки

С. М. Семенов ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )(1,2), А. А. Гладильщикова ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )(1)

1 - ФГБУ «ИГКЭ Росгидромета и РАН»,

2 - Институт географии РАН

 

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) учреждена совместно Всемирной метеорологической организацией (рез. 4 Исполнительного совета, 1988 г.) и Программой ООН по окружающей среде (решение Совета управляющих 14/20 от 14 июня 1987 г.). Генеральная Ассамблея ООН (6 сентября 1988 г., 70-я пленарная сессия, 43/53, п. 5) одобрила это решение и поручила МГЭИК подготовку научных оценок:

  • величины и сроков изменения климата, их возможных воздействий на окружающую среду и социально-экономическую систему;
  • реалистичных ответных стратегий.

Эти научные оценки должны быть политически нейтральны, базироваться исключительно на данных из научных публикаций, обеспечивать информацией процесс выработки политики в области климата, но не иметь предписывающий политику характер.

Членами МГЭИК являются не эксперты, а страны (сейчас их 195). Это международная научная организация, Секретариат которой находится в Женеве (Швейцария). На пленарных сессиях страны-участницы представляются национальными делегациями. В заседаниях также принимают участие представители организаций-наблюдателей.

МГЭИК существует уже более четверти века и за время своего существования выработала уникальную процедуру привлечения экспертов – ученых из разных стран мира, которые проводят поиск, анализ и обобщение необходимой научной информации. Все они работают на добровольных началах, на безгонорарной основе. Участие в совещаниях и семинарах поддерживается либо национальными правительствами (для экспертов из развитых стран), либо Секретариатом МГЭИК (для экспертов из развивающихся стран и стран с переходной экономикой).

МГЭИК оформляет результаты своей работы в виде публикаций – научных докладов. Периодически (раз в 5 – 7 лет) готовятся наиболее обширные оценочные доклады. Они суммируют и обобщают информацию, представленную в научных изданиях – журналах, монографиях, сборниках трудов и других научных публикациях. Пять оценочных докладов МГЭИК вышли в 1990, 1995, 2001, 2007 и 2013 – 2014 годах. По запросу готовятся и иные публикации (специальные доклады, методологические доклады и другие продукты). Публикации можно найти на сайте http://www.ipcc.ch/.

В 2013 – 2014 гг. МГЭИК завершила семилетнюю работу над Пятым оценочным докладом [1 – 6]. Вклады Рабочей группы I (Физические научные основы), Рабочей группы II (Воздействия, адаптация и уязвимость) и Рабочей группы III (Смягчение изменения климата), а также Синтезирующий доклад (обобщение наиболее важных результатов всех рабочих групп) приняты Пленарными сессиями МГЭИК.

В связи с терминами, входящими в названия частей оценочного доклада, иногда возникает недоразумение, связанное с нечетким толкованием термина «mitigation». В данном случае это смягчение антропогенного воздействия на климатическую систему, прежде всего сокращение эмиссий парниковых газов. Иногда этот термин трактуют как «смягчение последствий изменения климата», что неверно. Последнее есть «adaptation», «адаптация», т.е. такие меры, которые позволяют уменьшить отрицательные последствия изменения климата и усилить положительные.

Для оценки произошедших изменений климата и их последствий для здоровья населения, для природных и хозяйственных систем используются:

  • данные климатического мониторинга;
  • данные мониторинга состояния тех объектов, на которые воздействует изменение климата;
  • математические модели или в простейшем случае – прикладные климатические индексы, которые трансформируют изменение климатических переменных в иные, описывающие состояние тех объектов, на которые воздействует изменение климата.

Рис. 1 иллюстрирует технологию получения оценок влияния произошедших и будущих изменений климата на природные и социально-экономические системы.


Рис. 1. Потоки данных и методы оценки последствий наблюдаемых и ожидаемых изменений климата [7]

В конце ХХ – начале XXI вв. в исследованиях климатической системы Земли все большую роль стали играть дистанционные спутниковые данные. Они в значительной мере позволяют непосредственно путем лишь осреднения по времени получать непрерывные пространственные образы полей параметров климатической системы (экстраполяция в пространстве не нужна). По этим данным оцениваются уровень океана, температура земной поверхности, «зеленость» земной поверхности (характеризует растительный покров на суше и развитие фитопланктона на морях), площадь снежного покрова на материках и ледяного покрова на морях, состояние ледниковых систем, состав атмосферы. При этом спутники очень важны также как приемники информации от автоматических датчиков, например от автоматических буев.

Конечно, в коротком тексте нельзя изложить даже в суммирующем виде все выводы трех частей Пятого оценочного доклада МГЭИК, каждая из которых насчитывает около 1000 страниц. Ниже мы затронем лишь некоторые выводы, относящиеся к проблематике Рабочей группы I МГЭИК, т. е. к изменениям климата и климатогенным изменениям в физических системах. Данное сообщение направлено на распространение информации об основных выводах Пятого оценочного доклада МГЭИК. При этом используются формулировки из официального перевода на русский язык Резюме для политиков Рабочей группы I [8] с некоторыми редакционными изменениями.

Изменения (в том числе потепление) климатической системы в индустриальное время является неоспоримым фактом, и начиная с 1950-х годов многие наблюдаемые изменения являются беспрецедентными в масштабах от десятилетий до тысячелетий. Установлено, что произошло увеличение концентраций парниковых газов, потепление атмосферы и океана, изменение суммы осадков, сокращение запасов снега и льда, повышение уровня океана, увеличение частоты и/или изменение параметров некоторых экстремальных климатических явлений. Температура у поверхности Земли в течение каждого из трех последних десятилетий начиная с 1850 г. была более высокой по сравнению с любым предыдущим десятилетием. В Северном полушарии самым теплым был 30-летний период с 1983 по 2012 г. за последние 1 400 лет.

Повышение температуры океана является главной составляющей увеличения энергии, содержащейся в климатической системе; на долю океана приходится более 90 % энергии, аккумулированной с 1971 по 2010 г. в климатической системе Земли. В глобальном масштабе повышение температуры океана было самым значительным вблизи поверхности, и температура в верхних 75 м повышалась на 0,11 [0,09 – 0,13] °С за десятилетие в период 1971 – 2010 гг.

Ледниковые системы деградируют практически повсеместно. Это касается и Гренландского, и Антарктического ледниковых покровов – баланс массы льда является отрицательным. Площадь морского льда сокращается, особенно это выражено в теплый сезон в Арктике. Снежный покров весной в Северном полушарии сокращается по площади.

Уровень моря продолжает повышаться, причем скорость этого процесса с середины XIX века превысила средние показатели за предыдущие два тысячелетия.

Атмосферные концентрации основных хорошо перемешиваемых парниковых газов (двуокиси углерода, метана, закиси азота) увеличились и стали беспрецедентными, по меньшей мере, для последних 800 000 лет. Важно отметить, что концентрации двуокиси углерода на 40 % превысили доиндустриальные значения (условно – до 1750 г.), и доминирующая причина этого – выбросы СО2 от сжигания ископаемого органического топлива, а также нетто-выбросы вследствие изменений в землепользовании.

Мировой океан обладает огромным потенциалом поглощения диоксида углерода. На поглощение океаном приходится около 30 % современных антропогенных выбросов СО2. Однако этот процесс приводит к подкислению поверхностного слоя океана, что имеет негативные экологические последствия для океанских экосистем. Кроме того, подкисление поверхностного слоя океана, а также его потепление ухудшают возможности дальнейшего поглощения СО2 Мировым океаном.

Антропогенные изменения климатической системы Земли – факт. Это подтверждается в том числе в значительной степени антропогенным увеличением концентраций парниковых газов в атмосфере, положительным радиационным воздействием (radiative forcing), очевидным наблюдаемым потеплением в приповерхностном слое.

Один из важнейших выводов Пятого оценочного доклада МГЭИК представлен на рис. 2. Используя специальные методы атрибуции наблюдаемых изменений, климатологи разложили наблюдаемое в настоящее время потепление воздуха в


Рис. 2. Вероятностные границы (горизонтальные интервалы) и средние значения (цветные прямоугольники) оценок установленного вклада разных факторов в линейный тренд наблюдавшегося глобального потепления в 1951 – 2010 гг. [1]

приповерхностном слое атмосферы на различные составляющие, в том числе выделили антропогенный вклад. Он оказался доминирующим.

Как констатирует Рабочая группа I МГЭИК, установлено антропогенное влияние на повышение температуры атмосферы и океана, изменение глобального гидрологического цикла, уменьшение количества снега и льда, повышение глобального среднего уровня моря и на некоторые экстремальные климатические явления; свидетельства влияния человека стали еще более весомыми за время, прошедшее с момента выпуска в 2007 году Четвертого оценочного доклада МГЭИК; влияние человека является доминирующей причиной потепления, наблюдаемого с середины ХХ века [8].

Для оценки будущих изменений климата и их последствий используются:

  • сценарии антропогенного воздействия на климатическую систему Земли;
  • результаты расчетов будущего климата с помощью глобальных и региональных климатических моделей, на вход которых подается тот или иной сценарий;
  • математические модели или в простейшем случае – прикладные климатические индексы, которые трансформируют изменение климатических переменных в иные описывающие состояние тех объектов, на которые воздействует изменение климата (такой подход уже использовался при оценке произошедших изменений).

Следует прокомментировать первый пункт приведенного списка, в котором упоминается использование сценариев. Будущий климат, скажем климат конца XXI века, определяется не только собственной, естественной динамикой климатической системы Земли, но и тем, как человечество будет воздействовать на эту систему. Можно себе представлять разные пути развития мировой экономики – от беспечного продолжения сжигания ископаемого органического топлива (нефти, газа, угля) до введения каких-то ограничений на этот процесс, например широкого внедрения воспроизводимых источников энергии. Каждому из этих путей соответствует определенная траектория изменения концентраций парниковых газов в атмосфере (для каждого газа своя). В Пятом оценочном докладе МГЭИК рассматривается несколько таких путей, каждому из которых соответствуют определенные траектории изменения концентраций парниковых газов. В качестве обобщенной меры их совместного воздействия на климатическую систему используется радиационное воздействие (radiative forcing) – это изменение нетто-потока лучистой энергии по направлению к земной поверхности на высоте тропопаузы по сравнению с доиндустриальным значением. Кривые, характеризующие изменение концентраций, называются РТК – репрезентативные траектории концентраций. Используются РТК2.6, РТК4.5, РТК6.0 и РТК8.5. Цифры означают увеличение радиационного воздействия (среднегодового среднеглобального) в конце XXI века в Вт/м2 по отношению к уровню 1750 г. РТК8.5 практически соответствует «business-as-usual», т.е. отсутствию мер по ограничению эмиссий парниковых газов.

Исследование будущего климата с использованием сценариев показало, что продолжающаяся эмиссия парниковых газов будет являться причиной дальнейшего потепления и изменений во всех компонентах климатической системы. Ограничение климатических изменений потребует значительного и непрерывного снижения выбросов парниковых газов.

Результаты расчетов будущего климата при разных сценариях антропогенного воздействия на климатическую систему Земли, проведенные с помощью глобальных климатических моделей, были систематизированы в Пятом оценочном докладе МГЭИК. При этом использовались РТК в качестве входной информации. Расчеты показали, что для всех РТК, по сравнению с уровнем 1850 – 1900 гг., средняя глобальная приземная температура в конце XXI века превысит 1,5 °С. Исключение – РТК2.6. При остальных РТК, вероятно, будет наблюдаться даже более сильное превышение 2 °С. Потепление продолжится и после 2100 г. при всех РТК, кроме РТК2.6.

Потепление будет и далее немонотонным. Одновременно с ростом температуры во времени в масштабе века, в масштабе десятилетия могут наблюдаться периоды торможения потепления, даже временного похолодания. Процесс изменения температуры может проходить по-разному в различных регионах.

Температура Мирового океана будет продолжать повышаться в течение XXI века, как и средний глобальный уровень моря. Это может оказывать негативные воздействия на биогеохимические

циклы парниковых газов, океанские экосистемы, а также прибрежные зоны.

Рабочая группа I МГЭИК констатирует, что круговорот воды может претерпеть существенные изменения: «Изменения в глобальном гидрологическом цикле, которые будут происходить в XXI веке как реакция на потепление, также не будут однородными. Различия в количестве осадков, выпадающих во влажных и засушливых регионах, а также в течение влажного и сухого сезонов, будут увеличиваться (с исключениями)» [8]. Последствия этих изменений для социально-экономических систем могут иметь негативный характер.

Заключение

Данные гидрометеорологических наблюдений свидетельствуют о глобальном потеплении в приповерхностном слое, которое стало особенно выраженным с середины ХХ века. Это оказывает влияние на физические, биологические и социально экономические системы. Для физических систем это наблюдается в отношении объектов криосферы (морской лед, горное оледенение и оледенение островов, ледниковые покровы, материковая многолетняя мерзлота), элементов водного цикла, глобальных биогеохимических циклов парниковых газов, частоты и интенсивности ряда экстремальных гидрометеорологических явлений. Доминирующая часть глобального потепления с середины ХХ века связана с антропогенными факторами – с обогащением атмосферы парниковыми газами в ходе хозяйственной деятельности. Будущий климат – на протяжении XXI века и далее – будет зависеть от путей мирового экономического развития, в том числе от антропогенных эмиссий парниковых газов, связанных с хозяйственной деятельностью. Практически при всех сценариях, обсуждаемых в Пятом оценочном докладе МГЭИК, в XXI веке будут наблюдаться дальнейшее глобальное потепление и связанные с ним изменения климата. Однако потепление может быть немонотонным – на масштабах десятилетия может наблюдаться даже временное похолодание. Изменения климата не будут однородными по регионам. Прекращение дальнейшего глобального потепления требует весьма решительных мер по ограничению антропогенных выбросов парниковых газов. В отношении таких мер пока нет согласия в мировом сообществе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.IPCC, 2014a:Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, I I and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. 151 p.

2.IPCC, 2013:Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovern¬mental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 1535 p.

3.IPCC, 2014a:Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, I I and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. 151 p.

4.IPCC, 2014b:Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A:Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [C.B. Field, V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, M.D. Mastrandrea, T.E. Bilir, M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea, and L.L. White (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 1132 p.

5.IPCC, 2014c:Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part B:Regional Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [V.R. Barros, C.B. Field, D.J. Dokken, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, T.E. Bilir, M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea, and L.L. White (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. P. 688.

6.IPCC, 2014d:Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J.C. Minx (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

7.Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем / ред. С.М. Семенов, М.: НИЦ «Планета», 2012. 512 с.

8.МГЭИК, 2013 г.: Резюме для политиков. Содержится в публикации Изменение климата, 2013 г.: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Т.Ф. Стоккер, Д. Цинь, Дж.-К. Платтнер, М. Тигнор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэлс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидглей (редакторы)]. Кембридж Юниверсити Пресс, Кембридж, Соединенное Королевство, и Нью-Йорк, США.