Весь январь мы жили без снега и мороза, а в феврале радовались выпавшим снежинкам как в первый раз. Моя 70-летняя соседка уверяла, что никогда такого не было при ее жизни, кто-то заявлял, что это естественная синусоида потеплений-похолоданий и человек на это никак не влияет. В соцсетях постят бесснежные фотографии с открытия «Макдоналдса» (31 января 1990-го) и стихи Роберта Рождественского 1956 года про странный февраль. Климатолог, заместитель директора Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН Александр Чернокульский отвечает на вопросы «Где правда?» и «Чего нам ждать?».

Зима 2024/25 с положительной температурой и совсем без снега — аномалия или синусоида?

Зима с положительной температурой и совсем без снега — погодное проявление глобального изменения климата. Это, конечно, аномалия и точно не синусоида.

Есть факторы изменчивости климата, которые испытывают колебания. Например, 11-летняя цикличность у Солнца или тысячелетние колебания, связанные с изменениями астрономических параметров. А есть факторы, которые действуют одномоментно и точечно. Случилось воздействие — климат на это реагирует. Произошло мощное извержение вулкана, и климат следующие год-два заметно похолодал.

Человеческая деятельность — это такое резкое направленное воздействие, которое продолжается довольно агрессивно последнюю сотню лет после начала промышленной революции. Когда мы поняли, что можно добывать электричество, сжигая уголь, то стали менять химический состав атмосферы, увеличивая в ней концентрацию парниковых газов. Своей деятельностью мы усиливаем парниковый эффект, и это приводит к потеплению. Это не значит, что у нас каждая зима будет вот такой теплой. Но такие зимы теперь будут чаще: предыдущая, даже еще более теплая зима в Москве была пять лет назад, тогда средняя за зиму температура оказалась выше нуля градусов.

Может ли человек уменьшить свое влияние на атмосферу, например, пересаживаясь на электрокары? Товарищ вернулся из Китая и сказал, что там значительно улучшилась экология — десять лет назад из-за смога не было видно Великую Китайскую стену.

Как человек влияет на состав атмосферы? Речь, с одной стороны, про изменение газового состава. Мы добавляем в воздух молекулы парниковых газов: СО2 в первую очередь, метан, закись азота. Второе — добавление аэрозолей, это твердые и жидкие частицы, взвешенные в воздухе. То, что ваш товарищ заметил в Китае, это стало меньше аэрозолей. То же было во многих городах мира в апреле 2020 года во время локдауна. Поэтому, конечно, переход на электротранспорт будет сильно улучшать качество воздуха и, как следствие, нагрузку на организм. По данным ВОЗ, 7 млн преждевременных смертей в мире связано с аэрозольным загрязнением — главным образом из-за бронхолегочных и сердечно-сосудистых заболеваний. Основные источники — транспорт и угольные станции. Так что это влияние не только на климат, но и на здоровье здесь и сейчас.

Полярные районы теплеют примерно в два-три раза быстрее, чем планета в целом.

С точки зрения влияния на климат через парниковый эффект переход на электрокары имеет смысл, когда и энергию для них мы получаем не от угля, а от возобновляемых источников. В Китае происходит потрясающая трансформация в плане перехода энергетики на солнечную и ветровую энергию. В прошлом году более трети всей энергии там было выработано с помощью ВИЭ! Правда, общее потребление энергии все равно растет, и пока эмиссия парниковых газов у Китая продолжает расти. Активно она растет и у Индии, и у других развивающихся стран. А, например, США и ЕС в последние годы показывали снижение эмиссий. Изменения антропогенных эмиссий в России незначительные.

В сентябре 2024-го на территории России был долгий период засухи, а параллельно Восточную Европу при этом заливало. Вы тогда писали про блокирующий антициклон: «Когда очередной скептик будет говорить “в новом климате будет больше осадков и это прекрасно”, вспоминайте, как именно выглядит это “больше осадков”». Это тоже новые процессы на фоне потепления?

Такие антициклоны были и раньше, в холодном климате. Другое дело, что при потеплении блокирующие антициклоны могут становиться более долгоживущими, с этим связан режим очень сильной засухи и по соседству очень сильных осадков. Вспомним 2010 год — в европейской части России было сухо и жарко, а в Сибири лета практически не было.
Почему это происходит? Если совсем просто: у нас есть теплый экватор и холодный полюс — этот перепад температур формирует перепад давления. Перепад давления формирует перераспределение сил и приводит к образованию мощного Западного переноса, который опоясывает всю нашу Землю. Это можно заметить, например, при перелете из Владивостока в Москву и обратно: на восток лететь быстрее.

При изменении климата теплеет все, но полюс и регионы вокруг него теплеют быстрее, чем экватор. Перепад становится более слабым, что приводит к ослаблению Западного переноса. Если сравнить с реками, то перенос перестает быть бурным горным потоком и начинает меандрировать, как равнинная река. В роли высокой поймы в атмосфере выступают блокирующие антициклоны, которую Западный перенос, как и равнинная река, должен огибать (как правило, с севера). Движение воздуха в средней атмосфере напоминает форму подковы или греческой буквы «омега».

Почему Россия теплеет быстрее?

Не только Россия, но и Скандинавия, Канада, Аляска, вообще вся Арктика — полярные районы теплеют примерно в два-три раза быстрее, чем планета в целом. Работает несколько цепочек так называемых обратных связей (то есть откликов системы на внешнее воздействие). Самая эффективная в Арктике — альбедная (альбедо — отражательная способность). Белый лед или снег отражают солнечный свет, поэтому они холодные, не так быстро греются. Снега становится меньше. Вместо него образуется темная поверхность воды или земли, которые поглощают солнечный свет, и от этого становится еще теплее. Думаю, многие замечали, когда весной среди сугробов появляется проталина, она быстро увеличивается в размерах, темная земля впитывает солнечный свет и топит вокруг себя снег. Похожая история, только в большом масштабе, сейчас наблюдается на всей полярной области, где лежит снег или лед. Есть и другие цепочки, например связанные с облаками, с циркуляцией атмосферы. Все это приводит к тому, что Арктика и Россия разогреваются быстрее, чем вся планета.

Истории с мощными лесными пожарами и наводнениями тоже следствие потепления?

Опять же, пожары были и раньше. Но есть и эффект усиления. Теплый воздух содержит больше водяного пара, и при потеплении абсолютная влажность атмосферы возрастает. Но до насыщения — когда пар переходит в капельки воды, образует облака и проливается дождем — теперь проходит больше времени.

Представьте, что в прежнем холодном климате объем воды, который может содержаться в 1 кубометре воздуха, это маленькое ведро. В новом теплом климате ведро становится больше, и чтобы его наполнить, требуется больше времени, потому что диаметр «крана», из которого оно наполняется (то есть скорость испарения), хоть и вырос, но не так сильно, как объем этого ведра. Пока атмосфера «заряжается» влагой и ведро наполняется, осадков нет. Период без дождей в умеренных широтах увеличивается, но когда ведро наполняется, идут очень сильные ливни. То есть мы одновременно получаем и риск засух, и риск наводнений. В частности, нынешняя малоснежная зима повышает риск пожаров, поскольку весной почва будет достаточно сухая.

Еще один фактор — рост диоксида углерода в атмосфере за счет сжигаемого топлива, что приводит не только к потеплению, но и к так называемому фертилизационному эффекту. СО2 в атмосфере — это удобрение для растений. Даже ввели такой термин «глобальное озеленение»: биомасса растет — растения пытаются поглотить этот избыток и копят в себе углерод. Листья становятся больше, стволы выше и толще. Дров для пожара — больше.

Есть и влияние источников возгорания. 80–90% пожаров связано с деятельностью человека, они происходят вблизи населенных пунктов, их быстро фиксируют и тушат. Но порядка 10–20% возникают из-за молний, в том числе на отдаленных территориях, и там они не тушатся. И проблема в том, что мы видим усиление опасных конвективных явлений в нашей стране, включая рост числа молний.

А еще ураганов и тропических ливней?

Изменение осадков происходит — становится больше ливней, которые идут из мощных конвективных (кучево-дождевых) облаков. Коротких, с сильным ветром. А вот обложных, которые идут монотонно несколько дней, в новом климате все меньше. Возрастает интенсивность и частота опасных конвективных явлений. Это и шквалы, и крупный град, и смерчи. Моя группа в институте занимается как раз темой смерчей по типу торнадо: в своих работах мы показываем, что недооцениваем угрозу смерчей — над территорией нашей страны в год формируется несколько сотен мощных смерчей, и речь не про черноморские, а именно про сухопутные. Некоторые из них по силе сопоставимы с американскими торнадо. В июне прошлого года Гидрометцентр впервые в истории выпустил предупреждение о формировании смерчей в Московской области. На принятие такого решения повлияли в том числе и наши работы. Прогноз, кстати, оправдался — смерчи и правда тогда прошли.

Как в Краснодаре в Москве не будет, скорее как в Воронеже.

Еще интересные события, которые мы сейчас анализируем, так называемые долгоживущие прямолинейные шквалы по типу деречо (исп. — «прямой»), которые проходят несколько сотен километров. В 2010 году, когда над европейской частью России стоял долгоживущий блокирующий антициклон, по его периферии проходили такие мощные деречо: один 27 июля прошел из Ярославской области в Вологодскую, второй 29 июля — из Новгородской области в Финляндию. Первый прошел путь 600 км, второй — 700 км. 1200 кв. км леса было вывалено, ширина вывала леса была до 80 км. На протяжении нескольких сотен километров проявлялась ураганная сила ветра.

Моя подруга из Краснодара не переносит холод и предполагает, что уже скоро можно будет переезжать в Москву, тогда как в Краснодаре из-за жары жить станет невозможно. Догоним мы южные города по уровню тепла?

Как в Краснодаре в Москве не будет, скорее как в Воронеже. Постепенно лето будет более жаркое, зима — более теплая. Но надо понимать, что блокирующие антициклоны могут установиться и зимой — вспомним Рождество 2024 года, сильные морозы на все январские праздники. Спросите подругу, как она к такому относится. Этой зимой мощный Полярный вихрь зажал практически весь холод Арктики. А вот если он слабый, то антициклон встал — и у вас сильный мороз. Теплолюбивые породы без теплиц в Подмосковье выращивать не сможем: сильные морозы зимой все же будут приходить, хотя и не каждую зиму. Также опасны весенние возвраты холодов, как это было в прошлом мае.

На мой взгляд, оптимальной стратегией в новом климате могла бы стать сезонная миграция — зиму проводить, например, в районе Кавминвод, а лето где-нибудь в Карелии. Но это, конечно, накладно.

Как Москва влияет на климат? И что можно сказать про климат большого города?

Крупные города являются фактором формирования регионального климата. Город представляет собой источник потоков тепла, аэрозолей, и все это может существенно трансформировать метеорологические поля. Понятие «остров тепла» известно больше 200 лет. В городе теплее, чем за городом: из-за теплых домов, машин, темного асфальта и крыш, которые поглощают солнечный свет и могут дополнительно нагревать воздух. Зимой, если дома с низкой теплоизоляцией, обогрев уходит наружу и тоже греет воздух. И даже летом такой эффект наблюдается.

Для примера: абсолютный температурный рекорд в Москве был достигнут 29 июля 2010 года. Температура на опорной станции ВДНХ составила +38,2, а на метеостанции Балчуг в центре Москвы было +39,0. Даже в рекордно жаркий день было почти на градус жарче!

Город влияет и на осадки. В городе достаточно влажно, есть потоки тепла и влаги, это приводит к более мощным восходящим движениям. Также в городе много источников аэрозолей, которые выступают ядрами конденсации и приводят к более активному облако- и осадкообразованию. В итоге город усиливает конвективные облака. Недавно мы показали, что Москва существенно усиливает экстремальные конвективные явления: более сильные дожди и более сильный ветер наблюдаются чаще в городе и к северо-востоку от него — это подветренная сторона. Например, наличие города приводит к росту на два дня за летний сезон сильных ливней, на 50% повышает риск формирования шквалов, смерчей и крупного града. С учетом розы ветров и преобладания юго-западного ветра особенно сильное влияние Москвы проявляется на северо-востоке города.

Надо учитывать розу ветров, если говорить о влиянии города на качество жизни в целом. Для Москвы наименьшее влияние города отмечается на юге, юго-западе, западе, северо-западе. Рассчитываются специальные биоклиматические индексы, учитывающие влияние температуры, влажности и ветра на состояние человеческого организма. Мы оцениваем и качество воздуха, зависящее от состава — наличия в атмосфере города вредных газовых компонентов и аэрозолей. Например, прошлым летом в сухую погоду мы фиксировали в нашем институте превышение предельно допустимой концентрации пылевого аэрозоля, источником которого являлась соседняя с нами стройка. Результаты таких исследований целесообразно учитывать для адаптации Москвы к изменению климата.

Фото: Даниил Овчинников