Evgueni Zhirnykh
D'ici 2020, les scientifiques de l'Oural du laboratoire de physique climatique et environnementale de l'Université fédérale de l'Oural en coopération avec des collègues de plusieurs instituts Académie russe Les sciences, ainsi que la France, l'Allemagne et le Japon, se préparent à créer un modèle vérifié qui prédit ce qu'il adviendra du climat de la partie arctique de la Russie au cours des 50 prochaines années. Le gouvernement de la Fédération de Russie devra presque certainement faire du rapport final un ouvrage de référence. Il est déjà clair que d'ici le milieu de ce siècle, le pergélisol du nord du pays commencera à fondre de manière significative. Une partie du territoire de huit régions de la Fédération de Russie disparaîtra sous l'eau. En conséquence, les plans de développement socio-économique (langue officielle parlée) devront être ajustés.
Selon Vyacheslav Zakharov, docteur en sciences physiques et mathématiques, responsable du laboratoire UrFU de physique du climat et de l'environnement, la recherche à venir s'inscrit dans la continuité du travail de méga-subvention mené conjointement avec le groupe de Jean Jouzel. Solauréat prix Nobel mondial 2007, le récent directeur de l'Institut Pierre Simon Laplace à Paris, Jean Jouzel, est considéré comme l'un des climatologues les plus en vue au monde. Avec sa participation, au cours des dernières années, un réseau panarctique de suivi des traceurs isotopiques du cycle de l'eau a été déployé. L'Oural a créé son segment russe.
"Les isotopologues sont des variétés de molécules d'une même substance chimique dont la masse diffère en raison des différences de masse des isotopes qui composent les molécules, des variétés d'atomes du même élément chimique. Selon que l'isotopologue de l'eau est plus lourd ou plus léger, les taux de condensation et d'évaporation diffèrent à la même température. La majeure partie de l'eau sur Terre se trouve dans l'océan. Par conséquent, le rapport des isotopologues de l'eau dans l'océan est pris comme norme. En mesurant le rapport des isotopologues à un point ou à un autre de la planète, dans la vapeur d'eau dans l'air, dans les précipitations ou les réservoirs d'eau, on peut juger d'où vient cette eau et comment elle s'est déplacée. Par exemple, en Antarctique, l'eau, si la glace fond, est la plus légère. Obtenir des données quantitatives fiables sur les isotopologues de la vapeur d'eau dans l'atmosphère et des précipitations pour les régions arctiques est important pour vérifier les modèles climatiques », explique Zakharov, aussi simplement que possible, l'essence du projet international.
Archives de Konstantin Gribanov
Son collègue Konstantin Gribanov, candidat en sciences physiques et mathématiques, montre sur l'écran de son ordinateur portable un graphique avec les données sur lesquelles ils travaillent actuellement. Il y a deux courbes sur le graphique. Couleurs différentes. Vert - données du modèle climatique du supercalculateur disponible pour Yamal, obtenues par des calculs mathématiques complexes. Le rouge est ce qui a été mesuré par la station de laboratoire de l'Université fédérale de l'Oural, installée en août 2013 dans la région du cercle polaire arctique à Labytnangi. Jusqu'à ce qu'ils convergent. Pour une personne inexpérimentée, il semble que la différence n'est pas fondamentale. Mes interlocuteurs sont convaincus qu'il faut étudier les raisons de l'écart.
Archives de Vyacheslav Zakharov
"L'objectif est de faire en sorte que votre modèle commence à prédire correctement les changements. Ensuite, vous commencez à lui faire confiance et à comprendre que ses prévisions pour la période future sont assez précises. Comment le vérifier ? Vous superposez les données du modèle de la période précédente aux mesures de votre appareil. Coïncident signifie que les modèles sont fiables. Si ce n'est pas le cas, vous devez comprendre la raison de l'écart. Cela peut être un défaut dans le modèle lui-même ou une question sur les mesures elles-mêmes », a expliqué Gribanov.
Jaromir Romanov
Dans le cadre de la création du segment russe du réseau panarctique international de surveillance des traceurs isotopiques du cycle de l'eau, le groupe de Zakharov a installé trois stations. En plus de la station déjà mentionnée de Labytnangi (Yamal), une autre, la toute première, a été équipée sur le territoire de l'observatoire astronomique de Kourovskaya (région de Sverdlovsk, 2012) et à Igarka ( Région de Krasnoïarsk, en juillet 2015). Tous trois sont équipés d'analyseurs isotopiques laser Picarro. Des équipements similaires sont installés à toutes les stations du réseau panarctique. En Russie, outre l'Université fédérale de l'Oural, une autre station, la quatrième consécutive, a été équipée par des collègues allemands de l'Institut de recherche polaire et marine. Alfred Wegener (Bremerhaven, Allemagne) à l'hôpital de l'Institut du pergélisol. Pavel Melnikov (Iakoutsk). Il est situé sur l'île Samoilovsky dans le delta de la rivière Lena. Outre la Russie, des stations similaires sont déployées en Alaska, au Groenland et au Svalbard.
Archives de Konstantin Gribanov
Des données recueillies sur plusieurs années sur la composition isotopique de l'eau, ainsi que sur la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère (essentiellement gaz carbonique et méthane) et les mesures de fonte des glaciers avec le pergélisol conduisent les scientifiques à des conclusions décevantes. « Selon les données de surveillance de diverses stations internationales, les températures de la couche de pergélisol dans l'Arctique ont beaucoup changé en 50 ans. Auparavant, il faisait environ moins 10 degrés, en 2015, il fait déjà environ moins 5 degrés. Quand il fera plus 1 degré, le sol gelé fondra et tout s'effondrera. Dans cinq ans, à l'œil nu, on ne remarquera probablement pas encore la différence, mais dans 50 ans, ce sera la catastrophe. Même, peut-être, plus vite, puisque maintenant tous les processus sont en hausse », explique Zakharov.
Jaromir Romanov
À des températures positives, le pergélisol fondra, le paysage changera et la zone de pergélisol se transformera en une zone fortement inondée. "Le pergélisol dans Sibérie occidentale commence à environ 63 degrés de latitude nord. Plus à l'est de la Russie, il descend encore plus bas vers le sud à 60 degrés. L'épaisseur caractéristique de la couche de pergélisol en Sibérie occidentale est de 20 mètres, plus à l'est il y a des profondeurs de 200 et même 500 mètres. Le premier, ce qui est tout à fait compréhensible, sera les couches de pergélisol les plus minces de la Sibérie occidentale. Imaginez : tout va descendre de 20 mètres et se remplir d'eau. Il inondera toutes les villes de Yamal : Salekhard, Novy Urengoy, Labytnangi. En conséquence, toute l'infrastructure pétrolière et gazière disparaîtra, tous les oléoducs et gazoducs. Le même Bovanenkovo, le port de Sabetta et ainsi de suite », explique Zakharov.
Les territoires de huit entités constitutives de la Fédération de Russie, dont les régions d'Arkhangelsk et de Mourmansk, la République des Komis, le district de Yamalo-Nenets, le territoire de Krasnoïarsk et la Yakoutie, tombent dans la zone à risque.
"Dans un avenir plus lointain, si rien n'est fait, la calotte glaciaire du Groenland et de l'Antarctique fondra, puis une partie importante de l'Europe sera inondée. Dans l'Oural moyen, la hauteur au-dessus du niveau de la mer est généralement d'environ 200 mètres - nous resterons sur terre. Mais en même temps, il y aura un tel climat que la vie, telle que nous la connaissons à l'heure actuelle, ne restera pas à coup sûr », confirme les propos du chef Gribanov. Spécialement pour nous, quelques jours après sa conversation avec Zakharov, il fait le tour de la station, équipée à l'observatoire de Kourovka.
"Heralds of the Apocalypse" a reçu une partie de la pièce où se trouve le télescope solaire. Le fait que non seulement le soleil soit observé d'ici est révélé par un mât inhabituel sur le toit auquel de nombreuses boîtes sont attachées. « Tout en haut, il y a une entrée d'air dans laquelle l'air extérieur est aspiré par une pompe à vide. L'air est introduit dans un spectromètre laser Picarro, qui mesure la composition isotopique de la vapeur d'eau dans air atmosphérique. La prochaine chose est une station météo automatique. Il mesure la température, l'humidité, la pression, la direction et la vitesse du vent », explique Gribanov.
Il surprend mon regard perplexe sur le morceau de tuyau d'égout en plastique scotché au bas du mât. « En fait, ce n'est qu'un plafond. A l'intérieur se trouve un capteur d'aérosol. Il s'agit d'un développement conjoint de nos partenaires de l'institut d'Osaka (Japon) et de Panasonic. Nous mesurons des aérosols aussi petits que 2,5 microns. Ce sont les aérosols les plus désagréables du point de vue des hygiénistes, qui affectent l'état de la santé humaine. Ils ont développé les capteurs, nous avons rejoint le programme de test », explique mon compagnon.
Jaromir Romanov
Juste là, sur le toit, il y a un robot, "avec protection contre un imbécile", un capuchon avec des éléments d'un spectromètre de Fourier qui surveille la situation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Depuis le toit, des fils et de nombreux tuyaux pénètrent à l'intérieur du bâtiment. Il s'est avéré qu'en dessous de nous se trouvait une pièce avec un Picarro, un spectromètre de Fourier et six ordinateurs. En fait, toutes les mesures y sont effectuées et automatiquement saisies dans des bases de données électroniques. Il n'est pas nécessaire d'aller ici "s'asseoir sur les instruments". Tout est contrôlé par un accès à distance via Internet.
J'ai commencé à travailler dans les années 90, et dans les modèles atmosphériques, nous avons utilisé 300 ppm de dioxyde de carbone comme point de départ. Aujourd'hui, la concentration moyenne dans le monde dépasse les 400. Et ici, à Kourovka, on mesure en jours différents de 390 ppm à 410 ppm. Au cours des 800 000 dernières années, cela ne s'est jamais produit dans l'histoire de la Terre. À en juger par le fait qu'on nous donne des carottes de glace de l'Antarctique et du Groenland, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère n'a pas dépassé 280 ppm », continue Gribanov à développer l'idée du réchauffement climatique.
Jaromir Romanov
Une forte augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère de la planète se produit depuis le XIXe siècle, lorsque l'humanité, après avoir entamé la révolution industrielle, a commencé à brûler activement du charbon, du pétrole, du gaz et d'autres vecteurs énergétiques. « Il y a un effet déclencheur, comme si vous appuyiez sur la gâchette d'un pistolet. Avec une balle qui s'est envolée, vous ne pouvez plus rien faire. C'est donc le cas ici : le réchauffement de l'atmosphère entraîne la libération de dioxyde de carbone provenant d'autres sources. Le plus grand d'entre eux est l'océan mondial. Là, il est stocké 80 à 100 fois plus que maintenant dans l'atmosphère terrestre. Dès que l'eau est chauffée, le gaz en excès est libéré. La deuxième source puissante est un écosystème perturbé. Une augmentation de la température conduit au fait que les marécages commencent à pourrir, c'est une source de CO2 et de méthane », explique Gribanov.
Donne un exemple classique - Vénus. "Dans l'atmosphère de Vénus, plus de 90% est du CO2, la pression de dioxyde de carbone y est d'environ 90 atmosphères terrestres. La température sur cette planète est d'environ 450 degrés Celsius, à cette température le plomb fond. Et Vénus, qui est plus proche de l'étoile de la Terre, reçoit moins d'énergie du Soleil. Elle a un albédo de 75%, c'est-à-dire qu'elle réfléchit 75% de l'énergie avec ses nuages acides. Il y a presque autant de carbone sur Terre que dans l'atmosphère de Vénus, si nous mettons tout notre carbone dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, nous aurons ici une seconde Vénus. Pas de vie », résume Gribanov.
Appareil en forme de T blanc - Spectromètre de Fourier. La couleur noire de la salle est un "cadeau" des astronomes Jaromir Romanov
Après une telle explication, j'en ai eu marre de démarrer le moteur de ma voiture, dans laquelle notre photographe et moi sommes arrivés à Kourovka.
Comme toujours, tout est une question d'argent. Et maintenant, ils sont également nécessaires pour la poursuite de leurs recherches par le laboratoire de physique climatique et environnementale de l'Université fédérale de l'Oural. Selon Zakharov, maintenant son groupe, en coopération avec d'autres groupes de profil de l'UrFU, des groupes des instituts de la branche ourale de l'Académie russe des sciences et de la branche sibérienne de l'Académie russe des sciences, ainsi qu'avec des groupes étrangers de France , l'Allemagne et le Japon, a demandé un financement dans le cadre du programme de soutien 5-100 Universités russes, lancé en 2013 par le ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie. Un total de 500 millions de roubles est requis. La société par actions Vector (Ekaterinbourg), Kasli Radio Plant Radiy (région de Tcheliabinsk) et le Centre pour l'exploitation des infrastructures spatiales au sol (Moscou) sont prêts à cofinancer le projet. « Ce projet a une autre composante, pour ainsi dire, un produit supplémentaire important avec un potentiel commercial. Je peux dire que l'intérêt des plantes réside principalement dans les réalisations de nos collègues radiophysiciens de l'Université fédérale de l'Oural, le groupe bien connu de Vyacheslav Elizbarovich Ivanov, en matière de sondage radio de l'atmosphère », a expliqué Zakharov.
En outre, d'autres laboratoires spécialisés de l'Université fédérale de l'Oural, des spécialistes de l'Institut de mathématiques et de mécanique de la branche de l'Oural de l'Académie des sciences de Russie, de l'Institut de la cryosphère terrestre de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie, ainsi que des spécialistes du laboratoire des sciences du climat et de l'environnement de l'Institut Laplace (France), de l'Institut de recherche polaire et marine (Allemagne) et de l'Institut de recherche atmosphérique et océanique de l'Université de Tokyo (Japon).
Si le projet est soutenu par le conseil du programme 5-100 en mars de cette année, l'Oural a l'intention de déployer une autre station de mesure à Chersky (Yakoutie), ainsi que d'utiliser des véhicules aériens sans pilote avec des sondes dans l'Arctique. Cela élargira la couverture géographique, augmentera la représentativité et la précision des données obtenues pour la vérification des modèles climatiques, ce qui, par conséquent, rendra le modèle climatique en cours d'élaboration plus précis. Idéalement, il devrait prédire assez précisément les changements climatiques individuels dans chacun des carrés de 100 par 100 kilomètres à travers l'Arctique russe.
"L'objectif ultime est de fournir des données précises sur la façon dont le climat va changer dans les décennies à venir dans la zone arctique de la Sibérie : comment la température de surface, l'intensité des précipitations, la température dans le pergélisol à des profondeurs allant jusqu'à 7 mètres vont changer", explique Zakharov. - Il est clair que ces études climatiques n'apporteront pas de profit direct, mais elles réduiront considérablement les coûts. C'est important pour les entités économiques de la région et pour le gouvernement du pays, qui devra prendre une décision. Par exemple, expulser même une ville relativement petite comme Igarka représente toujours de l'argent sérieux. Pour franchir une telle étape, des bases scientifiques sérieuses sont nécessaires.
L'essentiel est de ne pas arriver trop tard. Théoriquement, il existe des options pour éliminer l'excès de CO2 dans l'atmosphère terrestre à l'aide du plancton ou en le pompant au fond de l'océan. Comment ce sera dans la pratique, personne ne le sait.
Docteur en sciences physiques et mathématiques B. LUCHKOV, professeur au MEPhI.
Le soleil est une étoile ordinaire, qui ne se distingue pas par ses propriétés et sa position de la myriade d'étoiles de la Voie lactée. en termes de luminosité, de taille, de masse, c'est un paysan moyen typique. Il occupe la même place médiane dans la Galaxie : pas près du centre, pas sur le bord, mais au milieu, à la fois dans l'épaisseur du disque et dans le rayon (à 8 kiloparsecs du noyau galactique). la seule différence, il faut le penser, avec la plupart des étoiles est que la vie est apparue sur la troisième planète de la vaste économie de la Galaxie il y a 3 milliards d'années et, après avoir subi un certain nombre de changements, a survécu, donnant naissance à la créature pensante homo sapiens sur la voie évolutive. une personne qui cherche et qui est curieuse, ayant peuplé la terre entière, est maintenant engagée dans l'étude du monde qui l'entoure afin de savoir « quoi », « comment » et « pourquoi ». qu'est-ce qui, par exemple, détermine le climat terrestre, comment se forme le temps terrestre et pourquoi change-t-il si brusquement et parfois de manière imprévisible ? Ces questions semblent avoir reçu depuis longtemps des réponses fondées. et au cours du dernier demi-siècle, grâce aux études globales de l'atmosphère et de l'océan, un vaste service météorologique a été créé, sans rapports dont maintenant ni une femme au foyer allant au marché, ni un pilote d'avion, ni un grimpeur, ni un laboureur, ni un pêcheur ne peut le faire - absolument personne. on s'aperçoit juste que parfois les prévisions se trompent, et puis les ménagères, les pilotes, les grimpeurs, sans oublier les laboureurs et les pêcheurs, vilipendent en vain la météo. cela signifie que tout n'est pas encore complètement clair dans la cuisine météorologique, et il faut bien comprendre les phénomènes synoptiques complexes et les relations. L'un des principaux est la connexion terre-soleil, qui nous apporte chaleur et lumière, mais dont se détachent parfois ouragans, sécheresses, inondations et autres « temps » extrêmes, comme une boîte de pandore. qu'est-ce qui donne naissance à ces « forces obscures » du climat terrestre, généralement assez agréable par rapport à ce qui se passe sur d'autres planètes ?
Les années à venir se cachent dans la brume.
A. Pouchkine
CLIMAT ET MÉTÉO
Le climat de la Terre est déterminé par deux facteurs principaux : la constante solaire et l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l'orbite. Constante solaire - flux radiation solaire venir sur Terre, 1.4 . 10 3 W/m 2 est en effet inchangé avec une grande précision (jusqu'à 0,1%) aussi bien à courte (saisons, années) qu'à longue (siècles, millions d'années) échelles. La raison en est la constance de la luminosité solaire L = 4 . 10 26 W, déterminée par la « combustion » thermonucléaire de l'hydrogène au centre du Soleil, et l'orbite presque circulaire de la Terre (R= 1,5 . 10 11 m). La position « médiane » du luminaire rend son caractère étonnamment tolérable - aucun changement de luminosité et de flux de rayonnement solaire, aucun changement de température de la photosphère. Etoile calme et équilibrée. Et le climat de la Terre est donc strictement défini - chaud dans la zone équatoriale, où le soleil est à son zénith presque tous les jours, modérément chaud aux latitudes moyennes et froid près des pôles, où il dépasse à peine de l'horizon.
Une autre chose est la météo. Dans chaque zone latitudinale, il se manifeste par un certain écart par rapport à la norme climatique établie. Il y a aussi un dégel en hiver et les bourgeons gonflent sur les arbres. Il arrive qu'au plus fort de l'été les intempéries s'accompagnent d'un vent perçant d'automne, et parfois de chutes de neige. Le temps est une réalisation spécifique du climat d'une latitude donnée avec des écarts-anomalies possibles (récemment très fréquents).
PRÉDICTIONS DU MODÈLE
Les anomalies météorologiques sont très nocives, elles causent de gros dégâts. Les inondations, les sécheresses, les hivers rigoureux ont détruit l'agriculture, conduit à la famine et aux épidémies. Les tempêtes, les ouragans, les fortes pluies n'ont également rien épargné sur leur passage, obligeant les gens à quitter les lieux dévastés. Les victimes des anomalies météorologiques sont innombrables. Il est impossible de maîtriser le temps, d'atténuer ses manifestations extrêmes. L'énergie des perturbations météorologiques n'est pas soumise même maintenant, à une époque énergétiquement développée, où le gaz, le pétrole, l'uranium nous ont donné un grand pouvoir sur la nature. L'énergie d'un ouragan moyen (10 17 J) est égale à la production totale de toutes les centrales électriques du monde en trois heures. Des tentatives infructueuses pour arrêter le mauvais temps imminent ont été faites au siècle dernier. Dans les années 1980, une attaque frontale contre les ouragans a été menée par l'US Air Force (Operation Storm Fury), mais ils n'ont montré que leur totale impuissance (Science et Vie, n° ).
Pourtant, la science et la technologie ont pu aider. S'il est impossible de contenir les coups des éléments enragés, alors peut-être sera-t-il possible au moins de les prévoir afin de prendre des mesures opportunes. Les modèles de développement météorologique ont commencé à se développer, particulièrement avec succès avec l'introduction des ordinateurs modernes. Les ordinateurs les plus puissants, les programmes de calcul les plus complexes appartiennent désormais aux météorologues et aux militaires. Les résultats ne se sont pas fait attendre.
A la fin du siècle dernier, les calculs basés sur des modèles synoptiques avaient atteint un tel niveau de perfection qu'ils commençaient à bien décrire les processus se produisant dans l'océan (le facteur principal du temps terrestre), sur terre, dans l'atmosphère, y compris son couche inférieure, la troposphère, l'usine météorologique. Un très bon accord a été trouvé entre le calcul des principaux facteurs météorologiques (température de l'air, teneur en CO 2 et autres gaz « à effet de serre », et réchauffement de la couche superficielle de l'océan) avec des mesures réelles. Ci-dessus, des tracés d'anomalies de température calculées et mesurées sur un siècle et demi.
On peut faire confiance à de tels modèles - ils sont devenus un outil de travail pour les prévisions météorologiques. Il s'avère que les anomalies météorologiques (leur force, leur lieu, leur moment d'apparition) peuvent être prédites. Cela signifie qu'il y a du temps et des opportunités pour se préparer aux frappes des éléments. Les prévisions sont devenues monnaie courante et les dommages causés par les anomalies météorologiques ont été considérablement réduits.
Une place particulière était occupée par les prévisions à long terme, pour des dizaines et des centaines d'années, en tant que guide d'action pour les économistes, les politiciens, les chefs de production - les «capitaines» monde moderne. Plusieurs prévisions à long terme pour le 21ème siècle sont maintenant connues.
QUE NOUS PREPARE LE SIECLE A VENIR ?
Les prévisions pour une si longue période, bien sûr, ne peuvent être qu'approximatives. Les paramètres météorologiques sont présentés avec des tolérances importantes (intervalles d'erreur, comme il est d'usage dans statistiques mathématiques). Pour prendre en compte toutes les possibilités d'avenir, plusieurs scénarios de développement sont envisagés. Le système climatique de la Terre est trop instable, même les meilleurs modèles, testés sur des tests des années passées, peuvent faire des erreurs de calcul en se référant au futur lointain.
Les algorithmes de calcul reposent sur deux hypothèses opposées : 1) une évolution progressive des facteurs météorologiques (option optimiste), 2) leur saut brutal, entraînant des changements climatiques notables (option pessimiste).
Le Gradual Climate Change Forecast for the 21st Century (« Rapport du groupe de travail de la Commission intergouvernementale sur le changement climatique », Shanghai, janvier 2001) présente les résultats de sept scénarios modèles. La principale conclusion est que le réchauffement de la Terre, qui a couvert tout le siècle dernier, va se poursuivre, accompagné d'une augmentation des émissions de "gaz à effet de serre" (principalement CO 2 et SO 2), d'une augmentation de la température de l'air en surface ( de 2-6 ° C d'ici la fin du nouveau siècle) et l'élévation du niveau de la mer (en moyenne 0,5 m par siècle). Certains scénarios donnent une baisse des émissions de "gaz à effet de serre" dans la seconde moitié du siècle du fait de l'interdiction des rejets industriels dans l'atmosphère, leur concentration ne différera pas beaucoup du niveau actuel. Les changements les plus probables des facteurs météorologiques sont : des températures maximales plus élevées et des journées plus chaudes, des températures minimales plus basses et moins de jours de gel dans presque toutes les régions de la terre, une dispersion réduite des températures, des précipitations plus intenses. Les changements climatiques possibles sont davantage de périodes de sécheresse estivale avec un risque notable de sécheresse, des vents plus forts et une plus grande intensité de cyclones tropicaux.
Les cinq dernières années remplies d'anomalies sévères (ouragans redoutés de l'Atlantique Nord, typhons du Pacifique à leur suite, hiver rigoureux de 2006 dans l'hémisphère Nord et autres surprises météorologiques) montrent que le nouveau siècle ne semble pas avoir pris un chemin optimiste. Bien sûr, le siècle vient de commencer, les écarts par rapport au développement progressif prévu peuvent être lissés, mais son "début orageux" donne des raisons de douter de la première option.
LE SCÉNARIO DE CHANGEMENT CLIMATIQUE DU 21e SIÈCLE (P. SCHWARTZ, D. RANDELL, OCTOBRE 2003)
Ce n'est pas qu'une prévision, c'est un bouleversement - un signal d'alarme pour les "capitaines" du monde, rassurés par le changement climatique progressif : il peut toujours être corrigé avec de petits moyens (protocoles de conversation) dans le bon sens, et vous ne pouvez pas avoir peur que la situation devienne incontrôlable. La nouvelle prévision part de la tendance esquissée de la croissance des anomalies extrêmes naturelles. Ils pensent que ça commence à se réaliser. Le monde a emprunté une voie pessimiste.
La première décennie (2000-2010) est la continuation d'un réchauffement progressif, qui ne suscite pas encore beaucoup d'inquiétudes, mais toujours avec un rythme d'accélération notable. Amérique du Nord, l'Europe, en partie l'Afrique du Sud aura 30% plus de journées chaudes et moins glaciales, le nombre et l'intensité des anomalies météorologiques (inondations, sécheresses, ouragans) affectant l'agriculture augmenteront. Néanmoins, un tel temps ne peut être considéré comme particulièrement grave, menaçant l'ordre mondial.
Mais d'ici 2010, un tel nombre de changements dangereux se seront accumulés qui conduiront à un brusque saut du climat dans une direction totalement imprévue (selon la version progressive). Le cycle hydrologique (évaporation, précipitations, fuites d'eau) va s'accélérer, ce qui va encore augmenter la température moyenne de l'air. La vapeur d'eau est un puissant "gaz à effet de serre" naturel. En raison de l'augmentation de la température moyenne de surface, les forêts et les pâturages vont s'assécher, des incendies de forêt massifs vont commencer (il est déjà clair à quel point il est difficile de les combattre). La concentration de CO 2 augmentera tellement que l'absorption habituelle par l'eau de l'océan et les plantes terrestres, qui déterminait le taux de "changement progressif", ne fonctionnera plus. L'effet de serre va augmenter. Une fonte des neiges abondante commencera dans les montagnes, dans la toundra subpolaire, la région glace polaire diminuera fortement, ce qui réduira fortement l'albédo solaire. Les températures de l'air et de la terre augmentent de manière catastrophique. Les vents forts dus au grand gradient de température provoquent tempêtes de sable conduisant à l'érosion des sols. Il n'y a aucun contrôle sur les éléments et la possibilité de le peaufiner au moins un peu. Le rythme des changements climatiques dramatiques s'accélère. Le trouble couvre toutes les régions du monde.
Au début de la deuxième décennie, il y aura un ralentissement de la circulation de la thermocline dans l'océan, et il est le principal créateur du temps. En raison de l'abondance des pluies et de la fonte des glaces polaires, les océans deviendront plus frais. Le transfert habituel d'eau chaude de l'équateur vers les latitudes moyennes sera suspendu.
Le Gulf Stream, courant chaud de l'Atlantique le long de l'Amérique du Nord vers l'Europe, garant du climat tempéré de l'hémisphère nord, va geler. Le réchauffement dans cette région sera remplacé par un refroidissement brutal et une diminution des précipitations. Dans quelques années, le vecteur du changement climatique tournera à 180 degrés, le climat deviendra froid et sec.
À ce stade, les modèles informatiques ne donnent pas de réponse claire : que se passera-t-il réellement ? Le climat de l'hémisphère nord deviendra-t-il plus froid et plus sec, ce qui ne conduira pas encore à une catastrophe mondiale, ou une nouvelle ère glaciaire de plusieurs centaines d'années commencera-t-elle, comme cela s'est produit sur Terre plus d'une fois et il n'y a pas si longtemps (Little Ice Age , Événement-8200, Premier Trias - il y a 12 700 ans).
Le pire des cas qui puisse vraiment arriver est le suivant. Sécheresses dévastatrices dans les régions de production alimentaire et à forte densité de population (Amérique du Nord, Europe, Chine). Réduction des précipitations, assèchement des rivières, épuisement de l'eau douce. Réduction des approvisionnements alimentaires, famine massive, propagation des épidémies, fuite des populations des zones sinistrées. Tension internationale croissante, guerres pour les sources de nourriture, de boisson et d'énergie. Dans le même temps, dans les régions au climat traditionnellement sec (Asie, Amérique du Sud, Australie) - fortes pluies, inondations, mort de terres agricoles inadaptées à une telle abondance d'humidité. Et ici aussi, la réduction de l'agriculture, le manque de nourriture. L'effondrement de l'ordre mondial moderne. Brusque, par milliards, déclin de la population. Le rejet de la civilisation pendant des siècles, l'arrivée de dirigeants cruels, les guerres de religion, l'effondrement de la science, de la culture, de la morale. Armageddon comme prévu !
Changement climatique brutal et inattendu auquel le monde ne peut tout simplement pas s'adapter.
La conclusion du scénario est décevante : il faut prendre des mesures urgentes, et on ne sait pas lesquelles. Absorbé par les carnavals, les championnats, les spectacles irréfléchis, le monde éclairé, qui pourrait « entreprendre » quelque chose, n'y prête tout simplement pas attention : « Les scientifiques ont peur, mais nous n'avons pas peur !
ACTIVITÉ SOLAIRE ET MÉTÉO TERRESTRE
Il existe cependant une troisième version des prévisions climatiques de la Terre, qui concorde avec les anomalies rampantes du début du siècle, mais ne conduit pas à une catastrophe universelle. Il est basé sur les observations de notre étoile qui, malgré tout le calme apparent, a toujours une activité notable.
L'activité solaire est une manifestation de la zone convective externe, qui occupe un tiers du rayon solaire, où, en raison d'un grand gradient de température (de 10 6 K à l'intérieur à 6 . 10 3 K sur la photosphère), le plasma chaud éclate en « courants bouillants » qui génèrent des champs magnétiques locaux d'une intensité des milliers de fois supérieure au champ total du Soleil. Toutes les caractéristiques d'activité observées sont dues à des processus dans la zone convective. Granulation de la photosphère, zones chaudes (torches), proéminences ascendantes (arcs de matière soulevés par des lignes de champ magnétique), taches sombres et groupes de taches - tubes de champs magnétiques locaux, éruptions chromosphériques (résultat d'une fermeture rapide de flux magnétiques opposés, qui convertit l'apport d'énergie magnétique en énergie de particules accélérées et de chauffage au plasma). Cet enchevêtrement de phénomènes sur le disque visible du Soleil est tissé dans la couronne solaire rayonnante (l'atmosphère supérieure, très raréfiée et chauffée à des millions de degrés, source du vent solaire). Un rôle important dans l'activité solaire est joué par les condensations coronales et les trous observés dans les rayons X, et les éjections de masse de la couronne (éjections de masse coronale, CME). Manifestations nombreuses et variées de l'activité solaire.
L'indice d'activité le plus indicatif et accepté est le nombre de Wolf W, introduit au 19ème siècle, indiquant le nombre points noirs et leurs groupes sur le disque solaire. Le visage du Soleil est recouvert d'une tache de rousseur changeante, ce qui indique l'incohérence de son activité. Le c. 27 ci-dessous montre un graphique des valeurs annuelles moyennes W(t), obtenue par surveillance directe du Soleil (le dernier siècle et demi) et restituée à partir d'observations individuelles jusqu'en 1600 (le luminaire n'était alors pas sous « surveillance constante »). Des hauts et des bas visibles dans le nombre de spots - cycles d'activité. Un cycle dure en moyenne 11 ans (plus précisément 10,8 ans), mais il y a une dispersion notable (de 7 à 17 ans), la variabilité n'est pas strictement périodique. L'analyse harmonique révèle également une deuxième variabilité - séculaire, dont la période, également non strictement cohérente, est d'environ 100 ans. Sur le graphique, cela se manifeste clairement - avec une telle période, l'amplitude change cycles solaires Wmax. Au milieu de chaque siècle, l'amplitude atteint ses valeurs maximales (Wmax ~ 150-200), au tournant des siècles elle diminue jusqu'à Wmax = 50-80 (au début des XIXe et XXe siècles) et même à un niveau extrêmement faible ( début 18e siècle). Pendant un long intervalle de temps, appelé minimum de Maunder (1640-1720), aucune cyclicité n'a été observée et le nombre de taches solaires sur le disque a été calculé en unités. Le phénomène de Maunder, qui est également observé dans d'autres étoiles proches en luminosité et en type spectral du Soleil, est un mécanisme pas entièrement compris pour le réarrangement de la zone convective d'une étoile, à la suite de quoi la génération de champs magnétiques ralentit . Des « fouilles » plus profondes ont montré que des restructurations similaires sur le Soleil se sont produites auparavant : les minimums de Sperer (1420-1530) et de Wolf (1280-1340). Comme vous pouvez le voir, ils se produisent en moyenne après 200 ans et durent 60 à 120 ans - à ce moment, le Soleil semble tomber dans un sommeil léthargique, se reposant d'un travail actif. Près de 300 ans se sont écoulés depuis le minimum de Maunder. Il est temps pour le luminaire de se reposer à nouveau.
Ici, il y a un lien direct avec le thème de la météo terrestre et du changement climatique. La chronique de l'époque du minimum de Maunder indique clairement un comportement météorologique anormal similaire à ce qui se passe aujourd'hui. Dans toute l'Europe (moins probablement dans l'hémisphère nord), des hivers étonnamment froids ont été observés à cette époque. Les canaux ont gelé, comme en témoignent les peintures des maîtres hollandais, la Tamise a gelé, et il est devenu une coutume pour les Londoniens d'organiser des festivités sur la glace du fleuve. Même la mer du Nord, réchauffée par le Gulf Stream, était bloquée par les glaces, ce qui a entraîné l'arrêt de la navigation. Au cours de ces années, presque aucune aurore n'a été observée, ce qui indique une diminution de l'intensité du vent solaire. La respiration du Soleil, comme cela se produit pendant le sommeil, s'est affaiblie, et c'est ce qui a conduit au changement climatique. Le temps est devenu froid, venteux, capricieux.
RESPIRATION SOLAIRE
Comment, au moyen de quoi l'activité solaire est-elle transmise à la Terre ? Il doit y avoir des transporteurs matériels qui effectuent le transfert. Il peut y avoir plusieurs « porteuses » de ce type : la partie dure du spectre radiation solaire(ultraviolets, rayons X), vent solaire, émissions de matière lors des éruptions solaires, CME. Les résultats des observations du Soleil au 23e cycle (1996-2006) réalisées par les engins spatiaux SOHO, TRACE (USA, Europe), CORONAS-F (Russie) ont montré que les CME sont les principaux « porteurs » de l'influence solaire. Ils déterminent principalement le temps qu'il fait sur Terre, et tous les autres "porteurs" complètent le tableau (voir "Science et Vie" n° ).
Les CME n'ont été étudiées en détail que récemment, ayant réalisé leur rôle de premier plan dans les relations Soleil-Terre, bien qu'elles soient remarquées depuis les années 1970. En termes de fréquence d'émission, de masse et d'énergie, ils surpassent tous les autres « porteurs ». Avec une masse de 1 à 10 milliards de tonnes et une vitesse (1 à 3 . 10 km/s, ces nuages de plasma ont une énergie cinétique de ~10 25 J. Atteignant la Terre pendant plusieurs jours, ils ont un fort impact d'abord sur la magnétosphère terrestre, et à travers elle sur les couches supérieures de l'atmosphère. Le mécanisme d'action est maintenant bien compris. Le géophysicien soviétique A.L. Chizhevsky l'a deviné il y a 50 ans, en de façon générale il a été compris par E. R. Mustel et ses collaborateurs (années 1980). Enfin, c'est aujourd'hui prouvé par les observations des satellites américains et européens. La station orbitale SOHO, qui effectue des observations continues depuis 10 ans, a enregistré environ 1500 CME. Les satellites SAMPEX et POLAR ont noté l'apparition d'émissions près de la Terre et en ont tracé l'impact.
D'une manière générale, l'impact des CME sur le temps de la Terre est maintenant bien connu. Ayant atteint le voisinage de la planète, le nuage magnétique élargi circule autour de la magnétosphère terrestre le long de la frontière (magnétopause), car le champ magnétique ne laisse pas entrer les particules de plasma chargées. L'impact du nuage sur la magnétosphère génère des fluctuations du champ magnétique, qui se manifestent par un orage magnétique. La magnétosphère est comprimée par le flux de plasma solaire, la concentration des lignes de champ augmente et, à un moment donné du développement de la tempête, elles se reconnectent (similaire à ce qui génère des éruptions sur le Soleil, mais à une échelle spatiale et énergétique beaucoup plus petite. ). L'énergie magnétique libérée est utilisée pour accélérer les particules de la ceinture de rayonnement (électrons, positrons, protons d'énergies relativement faibles), qui, ayant acquis une énergie de dizaines et de centaines de MeV, ne peuvent plus être retenues par le champ magnétique terrestre. Un flux de particules accélérées se déverse dans l'atmosphère le long de l'équateur géomagnétique. En interagissant avec les atomes de l'atmosphère, les particules chargées leur transfèrent leur énergie. Une nouvelle « source d'énergie » apparaît, affectant la couche supérieure de l'atmosphère, et par son instabilité aux déplacements verticaux, les couches inférieures, dont la troposphère. Cette « source », associée à l'activité solaire, « brise » le temps, créant des accumulations de nuages, donnant lieu à des cyclones et des tempêtes. Le principal résultat de son intervention est la déstabilisation du temps : le calme est remplacé par une tempête, la terre sèche par de fortes pluies, les pluies par la sécheresse. Il est à noter que tous les changements météorologiques commencent près de l'équateur : cyclones tropicaux qui se transforment en ouragans, moussons variables, le mystérieux El Niño ("Enfant"), une perturbation climatique mondiale qui apparaît soudainement dans l'océan Pacifique oriental et disparaît tout aussi soudainement.
Selon le «scénario solaire» des anomalies météorologiques, les prévisions pour le 21e siècle sont plus calmes. Le climat de la Terre changera légèrement, mais le régime météorologique subira un changement notable, comme il l'a toujours fait lorsque l'activité solaire s'est estompée. Il peut ne pas être très fort (mois d'hiver plus froids que d'habitude et mois d'été plus pluvieux) si l'activité solaire chute à Wmax ~ 50, comme c'était le cas au début des 19e et 20e siècles. Elle peut devenir plus grave (refroidissement du climat de tout l'hémisphère nord) si un nouveau minimum de Maunder se produit (Wmax< 10). В любом случае похолодание климата будет не кратковременным, а продолжится, вместе с аномалиями погоды, несколько десятилетий.
Ce qui nous attend dans un avenir proche sera illustré par le 24e cycle, qui commence maintenant. Avec une forte probabilité, basée sur l'analyse de l'activité solaire sur 400 ans, son amplitude Wmax deviendra encore plus petite, la respiration solaire encore plus faible. Nous devons surveiller les éjections de masse coronale. Leur nombre, leur rythme, leur séquence détermineront le temps qu'il fera au début du XXIe siècle. Et, bien sûr, il faut absolument comprendre ce qu'il advient de votre star préférée lorsque son activité s'arrête. Cette tâche n'est pas seulement scientifique - en physique solaire, astrophysique, géophysique. Sa solution est fondamentalement nécessaire pour clarifier les conditions de préservation de la vie sur Terre.
Littérature
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Les données de surveillance du climat actuel en Russie montrent que ces dernières années, la tendance au réchauffement a considérablement augmenté. Ainsi, pour la période 1990-2000, selon les observations du réseau hydrométéorologique au sol de Roshydromet, la température annuelle moyenne de l'air en surface en Russie a augmenté de 0,4°C, alors que sur tout le siècle précédent l'augmentation était de 1,0°C. Le réchauffement est plus perceptible en hiver et au printemps et n'est presque pas observé en automne (au cours des 30 dernières années, il y a même eu un certain refroidissement en régions de l'ouest). Le réchauffement a été plus intense à l'est de l'Oural.
Riz. 3. Série chronologique d'anomalies moyennées spatialement de la température annuelle moyenne de l'air en surface pour le territoire de la Fédération de Russie, l'hémisphère Nord et le globe, 1901-2004. Les lignes rouges sont les valeurs de la série lissée (selon les résultats obtenus à l'Institut du climat mondial et de l'écologie de Roshydromet et à l'Académie russe des sciences).
L'approche utilisée dans cette prévision pour évaluer le changement climatique au début du 21e siècle. est une extrapolation dans le futur de ces tendances de changements des caractéristiques climatiques qui ont été observées au cours des dernières décennies. Sur un intervalle de temps de 5 à 10 ans (c'est-à-dire jusqu'en 2010-2015), cela est tout à fait acceptable, d'autant plus que les changements observés et calculés (calculés sur la base de modèles) de la température de l'air sont en bon accord les uns avec les autres sur Les calculs basés sur un ensemble de modèles climatiques hydrodynamiques selon différents scénarios de développement de l'économie mondiale (différents volumes d'émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère) et les calculs basés sur des modèles statistiques pour les 10 à 15 prochaines années donnent des résultats très similaires (un écart important a été noté depuis environ 2030), qui sont en bon accord avec les estimations du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).
Riz. quatre. Augmentation de la température de l'air de surface pour la Russie par rapport aux valeurs de référence pour la période 1971-2000, calculées à partir d'un ensemble de modèles pour la période allant jusqu'en 2030 (selon les résultats fournis par l'Observatoire géophysique principal nommé d'après A.I. Voeikov)
La dispersion des estimations du modèle (estimations des différents modèles de l'ensemble) caractérise la zone surlignée en jaune, dans laquelle tombent 75% des valeurs moyennes du modèle. Le niveau de signification de 95 % des changements de température moyennés sur l'ensemble des modèles est déterminé par deux lignes horizontales.
La prévision du changement climatique, basée sur les résultats de l'extrapolation, montre que la tendance réelle observée dans le réchauffement en Russie d'ici 2010-2015. se poursuivra et entraînera une augmentation, par rapport à 2000, de la température annuelle moyenne de l'air en surface de 0,6±0,2°C. D'autres caractéristiques de la prévision, basées sur l'utilisation conjointe des résultats d'extrapolation et des résultats de la modélisation climatique, montrent que sur le territoire de la Russie dans différentes zones climatiques et à différentes saisons de l'année, les changements du régime hydrométéorologique (régime de température, régime de précipitations, régime hydrologique des fleuves et des réservoirs, régime des mers et des fleuves d'estuaires) se manifestera de différentes manières. D'ici 2015, une nouvelle augmentation de la température de l'air en hiver d'environ 1 °C est attendue dans la majeure partie de la Russie, avec certaines variations dans différentes régions du pays. En été, en général, le réchauffement attendu sera plus faible qu'en hiver. En moyenne, il fera 0,4°C.
Une nouvelle augmentation des précipitations annuelles moyennes est prévue, principalement en raison de leur augmentation période froide. Dans la partie prédominante du territoire de la Russie en hiver, les précipitations seront de 4 à 6% de plus qu'actuellement. L'augmentation la plus importante des précipitations en hiver est attendue dans le nord Sibérie orientale(croissance jusqu'à 7-9%).
En supposant que dans 5 à 10 ans, les changements dans la masse de neige accumulée au début du mois de mars ont des tendances différentes dans les différentes régions de Russie. Sur la majeure partie du territoire européen de la Russie (à l'exception de la République de Komi, de la région d'Arkhangelsk et de la région de l'Oural), ainsi que dans le sud de la Sibérie occidentale, une diminution progressive de la masse de neige est prévue par rapport aux valeurs moyennes à long terme , qui d'ici 2015 sera de 10 à 15 % et se poursuivra à l'avenir. Dans le reste de la Russie (Sibérie occidentale et orientale, Extrême-Orient), l'accumulation de neige devrait augmenter de 2 à 4 %.
En raison du changement attendu du régime de température et de précipitations d'ici 2015, le volume annuel du débit fluvial changera de manière plus significative dans les districts fédéraux du centre et de la Volga et dans la partie sud-ouest du district fédéral du nord-ouest. district fédéral- une augmentation du ruissellement hivernal sera de 60-90%, été - 20-50% par rapport à l'actuellement observé. Dans les autres districts fédéraux, une augmentation du ruissellement annuel est également attendue, qui variera de 5 à 40 %. Dans le même temps, dans les régions du Centre de la Terre noire et dans la partie sud du District fédéral sibérien, le débit des rivières au printemps diminuera de 10 à 20 %.
Les résultats de l'analyse des changements climatiques observés et attendus sur le territoire de la Fédération de Russie au cours des dernières décennies indiquent une augmentation de la variabilité des caractéristiques climatiques, ce qui, à son tour, entraîne une augmentation de la probabilité de phénomènes extrêmes, y compris dangereux. , phénomènes hydrométéorologiques.
Selon l'Organisation météorologique mondiale, d'autres organisations internationales, la Banque mondiale pour la reconstruction et le développement et un certain nombre d'autres organisations, il existe actuellement une tendance constante à l'augmentation des pertes matérielles et de la vulnérabilité de la société en raison de l'impact croissant des risques naturels. Les dommages les plus importants sont causés par des phénomènes hydrométéorologiques dangereux (plus de 50 % des dommages totaux sont dus à des phénomènes naturels dangereux). Selon la Banque mondiale pour la reconstruction et le développement, les dommages annuels causés par l'impact des phénomènes hydrométéorologiques dangereux (HH) en Russie sont de 30 à 60 milliards de roubles.
Les données statistiques sur les HH qui ont causé des dommages sociaux et économiques en 1991-2005 montrent qu'un phénomène hydrométéorologique dangereux est observé quelque part en Russie presque tous les jours de l'année. Cela a été particulièrement évident en 2004 et 2005, lorsque 311 et 361 phénomènes dangereux ont été enregistrés, respectivement. L'augmentation annuelle du montant de HH est d'environ 6,3 %. Cette tendance se poursuivra à l'avenir.
Riz. 5.
Les régions économiques du Caucase du Nord et de la Volga-Vyatka, les régions de Sakhaline, Kemerovo, Oulianovsk, Penza, Ivanovo, Lipetsk, Belgorod, Kaliningrad, la République du Tatarstan sont les plus sensibles à l'apparition de divers HH.
Plus de 70% des HH qui ont causé des dommages sociaux et économiques se produisent pendant la période chaude (avril-octobre) de l'année. C'est au cours de cette période que la tendance principale à l'augmentation du nombre de cas d'EI a été notée. L'augmentation annuelle du nombre de HH pendant la période chaude est en moyenne de 9 événements par an. Cette tendance se poursuivra jusqu'en 2015.
Plus de 36% de tous les HE tombent sur un groupe de quatre phénomènes - un vent très fort, un ouragan, une rafale, une tornade. Selon la Munich Reinsurance Company (Munich Re Group), par exemple, en 2002, 39 % du nombre total de catastrophes naturelles importantes dans le monde représentaient précisément ces phénomènes, ce qui est en bon accord avec les statistiques de la Russie. Ces phénomènes sont inclus dans le groupe des EI les plus difficiles à prédire, au cours de la prévision des omissions les plus fréquentes.
Riz. 6. Répartition du nombre total de cas d'EI (par périodes de l'année) pour 1991-2005 (la période froide de l'année est novembre et décembre de l'année précédente et janvier, février et mars de l'année en cours) (selon les résultats fournis par l'institution d'État "VNIIGMI-WDC")
Riz. sept. Part du nombre de cas d'OH (par types de phénomènes dangereux) pour 1991-2005 (selon les résultats fournis par l'Institution d'État "VNIIGMI-WDC") : 1 - vent fort, ouragan, grain, tornade ; 2 - blizzard violent, neige abondante, glace; 3 - pluie abondante, pluie prolongée, averse, grosse grêle, orage; 4 - gelée, gelée, chaleur extrême; 5 - inondation printanière, inondation de pluie, inondation; 6 - avalanche, coulée de boue; 7 - sécheresse; 8 - risque d'incendie d'urgence ; 9 - brouillard épais, tempêtes de poussière, changements soudains de temps, courants d'air, fortes vagues, etc.
Une analyse de la pratique de prévision des HH en Fédération de Russie montre que sur les cinq dernières années, plus de 87% des HH manqués sont dus à des phénomènes convectifs difficilement prévisibles (vents violents, averses, grêle, etc.) observés dans des zones relativement petites.
Noter. Certains des phénomènes convectifs observés ces dernières années, de par leur intensité et leur durée, peuvent être qualifiés de rares voire d'extrêmement rares. Ainsi, par exemple, dans la région de Kirov le 17 juillet 2004, la grêle est tombée sous forme de plaques de glace atteignant 70 à 220 mm, à la suite de quoi les cultures agricoles ont été endommagées sur une superficie de plus de 1000 hectares.
Les zones de complexité accrue des prévisions (le plus grand nombre d'omissions de tous les types de HH) sur le territoire de la Fédération de Russie sont le Caucase du Nord, la Sibérie orientale et la région de la Volga.
Malgré les difficultés de prévision, au cours des 5 dernières années, il y a eu une tendance positive à la croissance de la justification (prévention) du HH, qui a causé des dommages économiques importants à la population et à l'économie de la Russie. Des études conjointes de Roshydromet et de la Banque mondiale pour la reconstruction et le développement ont montré que d'ici 2012, à la suite du rééquipement technique du service hydrométéorologique, la fiabilité des avertissements HH passera à 90 %.
Une conséquence importante du changement climatique pour le territoire de la Russie est les problèmes liés aux inondations et aux inondations. De toutes les catastrophes naturelles, les inondations sur les rivières se classent au premier rang en termes de dommages annuels moyens totaux (les pertes économiques directes dues aux inondations représentent plus de 50 % des dommages totaux de tous les ménages).
Pour de nombreuses villes et zones peuplées de Russie, la fréquence des inondations partielles est typique une fois tous les 8 à 12 ans, et dans les villes de Barnaoul, Biysk (contreforts de l'Altaï), Orsk, Ufa (contreforts de l'Oural), des inondations partielles se produisent une fois tous les 2-3 ans. Des inondations particulièrement dangereuses grandes surfaces des inondations et des eaux stagnantes prolongées se sont produites ces dernières années. Ainsi, en 2001, des dommages importants à l'économie du pays ont été causés par l'inondation d'un certain nombre de villes et villages dans les bassins des fleuves Lena et Angara, en 2002 - dans les bassins des fleuves Kuban et Terek.
D'ici 2015, en raison de l'augmentation prévue des réserves d'eau maximales dans la couverture de neige, la puissance des crues printanières pourrait augmenter sur les rivières de la région d'Arkhangelsk, la République des Komis, les entités constitutives de la Fédération de Russie dans la région de l'Oural, sur les rivières des bassins versants de l'Ienisseï et de la Lena. Dans les zones sujettes à des inondations catastrophiques et dangereuses pendant la crue printanière, où les débits maximaux sont compliqués par les embâcles (régions du centre et du nord de l'ETR, Sibérie orientale, Russie d'Asie du Nord-Est et Kamtchatka), la durée maximale d'inondation des zones inondables peut augmenter jusqu'à 24 jours (actuellement jusqu'à 12 jours). Dans le même temps, les rejets d'eau maximaux peuvent dépasser leurs valeurs moyennes à long terme d'un facteur deux. D'ici 2015, la fréquence des crues d'embâcle sur la rivière Lena (République de Sakha (Yakoutie) devrait environ doubler.
Dans les zones avec niveaux élevés inondations printanières et printemps-été dans les contreforts de l'Oural, de l'Altaï, des rivières du sud de la Sibérie occidentale, certaines années, une inondation peut se former, dont le maximum est 5 fois supérieur au débit maximal moyen à long terme.
Sur densément zones peuplées Caucase du Nord, bassin du fleuve Don et son interfluve avec la Volga (territoires de Krasnodar et de Stavropol, régions de Rostov, d'Astrakhan et de Volgograd), où actuellement un écoulement intensif d'eau vers la plaine inondable est observé une fois tous les 5 ans et une fois tous les 100 ans une inondation se produit à partir d'un excès de sept fois le débit d'eau maximal moyen à long terme, dans la période allant jusqu'en 2015, une augmentation de la fréquence des inondations catastrophiques pendant les inondations du printemps et du printemps-été est prévue, causant de gros dégâts.
Une augmentation de 2 à 3 fois de la fréquence des inondations dues aux fortes pluies est attendue Extrême Orient et à Primorye (territoires de Primorsky et de Khabarovsk, régions d'Amour et de Sakhaline, région autonome juive). Dans les régions montagneuses et des contreforts du Caucase du Nord (Républiques du Caucase du Nord, Territoire de Stavropol), les Sayans occidentaux et orientaux, le danger d'inondations pluviales et de coulées de boue, le développement de processus de glissement de terrain augmente en été.
Dans le cadre des changements climatiques en cours et prévus à Saint-Pétersbourg au cours des 5 à 10 prochaines années, la probabilité d'inondations catastrophiques avec une élévation du niveau de plus de 3 m augmentera fortement (de telles inondations ont été observées une fois en 100 ans ; la dernière a été observée en 1924). Il est nécessaire dans les plus brefs délais d'achever et de mettre en service un complexe pour protéger la ville des inondations.
Dans le cours inférieur de la rivière Terek (République du Daghestan) dans les années à venir, il faut également s'attendre à une augmentation du risque d'inondations catastrophiques (de telles inondations sont observées une fois tous les 10-12 ans). La situation est aggravée par le fait que dans ces régions, le lit de la rivière est plus élevé que la zone environnante et que les processus du lit de la rivière sont activement développés. Ici, il est nécessaire de renforcer considérablement les barrages en remblai pour empêcher leur percée et causer des dommages matériels aux habitations et à l'agriculture.
Afin de réduire les dommages causés par les inondations et les inondations et de protéger la vie des personnes, il est nécessaire, en priorité, de concentrer les efforts de l'État et des autorités des entités constitutives de la Fédération de Russie sur la création de systèmes de bassins modernes pour la prévision , l'alerte et la protection contre les inondations (principalement sur les fleuves du Caucase du Nord et du Primorye), sur la rationalisation de l'occupation des sols dans les zones à risque, la création système moderne l'assurance inondation, telle qu'elle existe dans tous les pays développés, sur l'amélioration du cadre réglementaire qui définit clairement la responsabilité des autorités étatiques et des administrations municipales face aux conséquences des inondations catastrophiques.
Un certain nombre de phénomènes dangereux se produiront en relation avec les changements attendus du pergélisol d'ici 2015, les plus perceptibles près de sa frontière sud. Dans la zone, dont la largeur sera de plusieurs dizaines de kilomètres dans la région d'Irkoutsk, le territoire de Khabarovsk et au nord de l'ETR (République des Komis, région d'Arkhangelsk), à 100-150 km dans l'Okrug autonome Khanty-Mansi et la République de Sakha (Yakoutie), les îles de pergélisol commenceront à dégeler un sol qui durera plusieurs décennies. Divers processus défavorables et dangereux s'intensifieront, tels que les glissements de terrain sur les pentes de dégel et l'écoulement lent du sol dégelé (solifluction), ainsi qu'un important affaissement de surface dû au compactage du sol et à son élimination avec les eaux de fonte (thermokarst). De tels changements vont impact négatif sur l'économie des régions (et notamment sur les bâtiments, l'ingénierie et les équipements de transport), et sur les conditions de vie de la population.
D'ici 2015, l'augmentation du nombre de jours avec risque d'incendie atteindra jusqu'à 5 jours par saison pour la majeure partie du pays. Dans ce cas, il y aura à la fois une augmentation du nombre de jours avec une situation d'aléa d'incendie de haute intensité, et avec une situation d'aléa d'incendie d'intensité moyenne. La durée de la situation de risque d'incendie augmentera le plus (plus de 7 jours par saison) dans le sud de l'Okrug autonome de Khanty-Mansi, dans les régions de Kourgan, Omsk, Novossibirsk, Kemerovo et Tomsk, dans les territoires de Krasnoïarsk et de l'Altaï, dans la République de Sakha (Yakoutie).
Après que l'automne dernier a laissé les habitants de la partie européenne de la Russie sans été indien et la possibilité de porter des imperméables et des vestes minces, Kommersant-Lifestyle a rencontré le climatologue Vladimir Klimenko pour savoir ce qui se passe avec le climat mondial, quelles choses nous aurons acheter à l'avenir et pourra savoir si nous partons en vacances aux Maldives dans 50 ans.
Les 15 dernières années ont été, en moyenne, les années les plus chaudes jamais enregistrées dans le monde. Et 2015 et 2016 ont été insupportablement chauds. En se souvenant de l'automne froid de cette année, c'est difficile à croire. Et encore Recherche scientifique prouver que le réchauffement climatique progresse rapidement et nous menace tous non seulement avec des conditions météorologiques inhabituelles.
Membre correspondant de l'Académie russe des sciences, responsable du Laboratoire des problèmes énergétiques mondiaux au MPEI, et auparavant employé d'Oxford, de Bonn et d'autres universités, le climatologue Vladimir Klimenko donne rendez-vous à 11 heures. Nous n'avons pas plus d'une heure pour parler de la météo. En plaisantant à moitié, Klimenko note que la Russie est un pays "élu" et, en raison de sa position géographique, est vouée à la souffrance.
Sur le changement climatique en Russie
Photo : image du film "Le Barbier de Sibérie" (1998)
La Russie est l'un des pays qui ressentira le plus le changement climatique. Cela est dû à sa situation géographique et au système climatique le plus complexe. Le malheur de la Russie est d'être un pays "marginal" au sens le plus large du terme. Marginal veut dire marginal. La Russie est située à la périphérie de l'Eurasie, la périphérie nord-est. Par conséquent, tout changement global nous répond par une amplification double ou triple. Au cours des 120 dernières années, le climat de la Terre dans son ensemble s'est réchauffé d'environ un degré. Le climat de Moscou, par exemple, s'est réchauffé de près de 3,5 degrés au cours de la même période. Dans le même temps, seuls les scientifiques traitent des problèmes climatiques en Russie, tandis que le public, au mieux, reste silencieux. C'est un paradoxe.
À propos du climat mondial
2015 est l'année la plus chaude de l'histoire des observations instrumentales (partout dans le monde, elles sont menées en volume suffisant depuis 1850, à Moscou - depuis 1777. - "b"). 2016 devrait battre ce record. Le 21e siècle est en tête en termes de pics de température : 80 % des records de température ont été enregistrés entre 2000 et 2015. Mais les minimums de température ont été laissés loin derrière - aux XIXe et XXe siècles.
L'hiver se réchauffe plus vite que les autres saisons. En deuxième place - printemps, puis été et automne. Septembre à Moscou s'est réchauffé de moins d'un degré au cours des 50 dernières années.
À propos des hivers russes
Nous ne verrons jamais les fameux hivers russes avec des gelées amères. À moins, bien sûr, que la Terre n'entre en collision avec un astéroïde ou qu'une guerre nucléaire ne se produise. Nous vivons dans les conditions de ce qu'on appelle l'hiver européen depuis 20 ans. L'hiver est considéré comme froid si la température hivernale moyenne s'écarte de la norme de plus de deux degrés. Par exemple, l'hiver 1941, qui a stoppé l'avance allemande, était de 7,5 degrés en dessous de la normale. (Normal - lorsque la température moyenne pendant trois mois d'hiver est de -7,7 ° C. - "b".)
Ces dernières années, la température hivernale moyenne oscille entre -5 ... -6 °C. Par conséquent, il sera possible d'oublier les chapeaux de fourrure et les manteaux en peau de mouton lourds ou les manteaux de fourrure au fil du temps. Ils sont plus susceptibles d'être décoratifs. Il sera possible de passer l'hiver confortablement dans des vestes isolantes. Du moins, les habitants de la voie du milieu à coup sûr. Les chaussures d'hiver peuvent être complètement remplacées par des chaussures d'automne. Dans 30 ans, nous nous habillerons comme les gens s'habillent en Europe aujourd'hui.
À propos de l'été
Photo : cadre du film "Mirror" (1975)
Comme je l'ai dit, la Russie est un pays extrêmement difficile sur le plan climatique. Chaque région est unique à sa manière. Par exemple, le climat de Moscou et de la région de Moscou est progressivement humidifié. Il y avait plus de dépôts. Et leur nombre, y compris pendant la période estivale, ne fera qu'augmenter. La nature des précipitations changera également - il s'agira principalement d'averses destructrices. Un grand nombre de tempêtes de pluie, similaires aux tempêtes tropicales, est désormais la norme pour le climat moderne de Moscou et de la région. Les averses seront accompagnées de rafales de vent et d'orages. L'été dernier- une confirmation claire de cela. Les Moscovites devraient faire le plein de bottes en caoutchouc et d'imperméables.
A propos de l'intersaison
Je peux dire avec certitude: l'intersaison n'a pas disparu. Les gens sont très peu attentifs, au mieux ils se souviennent de la saison précédente. L'automne passé n'a semblé froid aux Moscovites que parce que les 12 années précédentes avaient été très chaudes. En fait, l'automne dernier n'était pas anormal, malgré toutes les vaines paroles. La température moyenne d'automne n'était inférieure à la norme que de 0,5 degré. Il s'agit d'un écart très mineur.
La neige en avril pour la Russie est plutôt un modèle. Même il y a 30 ans, les gens n'étaient pas surpris par le gel et la neige en mai. Le nombre de tels phénomènes au cours des époques chaudes que nous connaissons actuellement diminue rapidement. Les extrêmes de froid seront de moins en moins nombreux chaque année.
Les dernières fortes gelées de mai remontent à 1999. Ensuite, la température moyenne du dernier mois de printemps n'était que de +8,7 ° C, soit quatre degrés en dessous de la norme climatique. Avril de cette année était plus chaud que mai. C'est en effet un cas très rare.
À propos de Moscou
Photo: image du film "Trois peupliers sur Plyushchikha" (1968)
Dans un tel grande ville comme Moscou, la température dans différentes zones peut différer de 12 degrés. L'endroit le plus chaud de Moscou est Balchug. Là-bas, la température annuelle moyenne est supérieure d'un degré à celle de la périphérie. La topographie de la ville, et même la nature des bâtiments, affectent également la température. L'est, par exemple, est plus froid que l'ouest de la capitale. Le nord est donc plus froid que le sud.
Moscou se déplace pratiquement vers le sud-ouest. Non seulement Moscou, mais toute la Russie, selon les indicateurs climatiques, « se déplace » vers l'Europe. Selon mes idées, à la fin de ce siècle, le climat de Moscou sera égal au climat moderne de Berlin et de Vienne. Et dans les années 2040, il ressemblera déjà au climat moderne de Varsovie.
À propos des nouveaux déserts et des pays en voie de disparition
En raison du réchauffement climatique, de nouveaux déserts se forment en effet. Il y a de sérieuses raisons de supposer que le Sahara s'étendra dans une direction sud-sud-est. À risque sont le Nigeria, le Cameroun, le Tchad, le Soudan, le Soudan du Sud, l'Éthiopie, la péninsule arabique.
Mais, d'un autre côté, il y a des endroits sur Terre où les déserts peuvent se transformer en semi-déserts, en savanes ou en steppes. En particulier, il s'agit du nord-ouest de l'Inde, de la frontière avec le Pakistan, des régions occidentales de la Chine, de la Mongolie dans ses parties ouest et sud-ouest.
En général, la quantité de précipitations dans le monde augmente. Mais l'augmentation est extrêmement inégale. Dans certaines régions, il n'y a pratiquement pas eu de pluie depuis de nombreuses années. Ces terres deviennent inhabitables. L'ONU a même inventé le terme "réfugié climatique". Plusieurs dizaines de personnes ont obtenu officiellement le statut de réfugié climatique.
Il est probable que des changements dans les régions ci-dessus se produiront rapidement. Par conséquent, il vaut mieux ne pas reporter indéfiniment les voyages dans ces pays.
À propos des océans et de la fonte des glaces
Photo : image du film "Avant le déluge" (2016)
Le niveau des océans augmente de 3,3 mm par an. Il s'agit d'une très grande vitesse. A titre de comparaison : au XXe siècle, elle était de 1,5 mm. D'ici la fin du siècle, le niveau augmentera d'au moins 50 à 60 cm, si l'on parle de chiffres mondiaux moyens. Mais, par exemple, il existe des régions où le taux de soulèvement est trois fois supérieur aux 3 mm mentionnés ci-dessus. C'est une mauvaise nouvelle. Surtout pour les pays pauvres. Certains d'entre eux vont tout simplement se noyer. Par exemple, les Maldives, qui s'élèvent déjà à peine au-dessus de la surface de l'eau, plongeant rapidement dans l'océan. Dans un siècle, nous perdrons ce coin de paradis.
La Russie est également en danger. Nous avons 30 000 km de côtes dans la zone arctique, où il n'y a pas un seul barrage et il n'y en aura jamais en raison du climat rigoureux et de la population extrêmement rare. À la suite de la fonte des glaces de l'océan Arctique, en raison de l'érosion côtière et de l'activité accrue des tempêtes, nous perdons chaque année plusieurs centaines kilomètres carrés territoire côtier.
Mais les Pays-Bas, l'Allemagne du Nord ou la Belgique n'iront jamais sous l'eau. Ce sont des pays développés, leurs côtes sont protégées par des barrages, conçus pour une élévation de plusieurs mètres du niveau des océans.
À propos des volcans destructeurs
Les volcans sont une autre menace pour le climat. Les plus dangereux d'entre eux sont Yellowstone aux USA, le supervolcan des Champs Phlégréens en Italie et celui des bords du Rhin en Allemagne. Tôt ou tard, ils sont voués à exploser. Mais, malgré le fait qu'ils soient recouverts de capteurs, calculez heure exacte impossible. L'éventail est large : de plusieurs années à plusieurs siècles. Pour le climat, les volcans sont dangereux avec des aérosols soufrés, toujours contenus dans les produits d'éruption volcanique. La puissance de l'éruption des supervolcans est si grande que les particules de soufre atteignent facilement la stratosphère. Si cela se produit, tout Terre pendant plusieurs années sera enveloppé de smog comme celui qui s'est levé à Moscou à l'été 2010, et cela conduira à la mort de millions de personnes.
À propos du réchauffement climatique et des sources d'énergie
Le monde entier est désormais préoccupé par les problèmes environnementaux et se tourne vers les sources d'énergie vertes. En Russie, les choses sont plutôt tristes avec cela. Au cours des 20 à 30 prochaines années, la production d'énergie à partir de sources renouvelables ne dépassera pas 2 à 3 %. Au Danemark, par exemple, déjà 50 % de l'électricité est produite dans des parcs éoliens. L'Allemagne franchit le seuil des 20 %. D'ici 2050, l'Union européenne prévoit de produire 95 % de son énergie à partir de sources renouvelables.
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Espoir Suprun
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Déjà au cours des cinq prochaines années, il faut s'attendre à un saut extrême du changement climatique en Russie, à la suite duquel un temps anormalement chaud s'établira dans certaines parties du pays. Ainsi, les prévisions des scientifiques suisses selon lesquelles la température annuelle moyenne à Moscou augmentera se réaliseront beaucoup plus rapidement. De plus, l'anomalie climatique peut être établie en Russie pour longue durée en raison de l'arrivée d'un anticyclone bloquant, qui bloque la trajectoire des vents.
Comme l'a expliqué l'ancien Chercheur Institut de physique atmosphérique nommé d'après Obukhov RAS, climatologue Alexander Chernokulsky, nous observons actuellement ce phénomène en Europe, où en 2019 les températures grimpent déjà à +46 degrés. Et en Russie, au contraire, c'est plutôt cool.
"C'est un seul processus : lorsqu'un anticyclone bloquant est mis en place, un afflux de chaleur se produit dans une partie de celui-ci, et un afflux de froid se produit dans l'autre", a expliqué le scientifique dans une interview à la chaîne de télévision Zvezda, ajoutant que dans les cinq prochaines années, une chaleur anormale atteindra la Russie. Où exactement la chaleur sera établie, "en Sibérie ou sur le territoire européen - c'est difficile à dire ...", - dit le climatologue.
Cependant, comme Chernokulsky le rassure, ces changements climatiques ne conduiront pas à une sorte de catastrophe mondiale et de refroidissement mondial à l'avenir. "Non, il n'y aura pas d'ère glaciaire", rassure le climatologue, il attire l'attention sur le fait que le principal problème de l'apparition du réchauffement climatique est l'inaction de la société. "Le monde ne fait pas grand-chose pour l'arrêter", a résumé le scientifique.
Auparavant, les scientifiques pensaient que l'augmentation moyenne de la température sur la planète au cours des 100 prochaines années ne devrait pas dépasser une valeur critique de 4,5 ° C. Cependant, de nouvelles données indiquent que le seuil des 5°C sera dépassé. La surface de la Terre au cours des 15 dernières années s'est considérablement réchauffée dans le monde entier, et 2015, 2016, 2017 et 2019 sont devenues les plus chaudes.
À partir de maintenant, de telles vagues de chaleur anormales deviendront fréquentes alors que la planète continue de se réchauffer avec des concentrations croissantes de gaz à effet de serre.
Les changements de température dans l'Arctique ont également été sous-estimés, où le réchauffement se produit plus rapidement que prévu et où la fonte glace arctique s'accélère.
Tout cela signifie que la planète Terre attend un scénario pessimiste - des événements météorologiques extrêmes, des "tempêtes parfaites", des ouragans, des précipitations exceptionnellement abondantes dans certaines régions et des sécheresses dans d'autres.
Les climatologues prévoient un changement climatique d'ici 2050 : Moscou sera comme Détroit
Il y a à peine une semaine, des scientifiques du laboratoire suisse Crowther Lab, en collaboration avec l'Institut fédéral suisse de technologie de Zurich (ETH Zurich), ont prévu le changement climatique d'ici 2050 dans 520 grandes villes du monde, dont Moscou.
Selon leurs calculs, la température maximale du mois le plus chaud de l'année dans la capitale russe pourrait augmenter de 5,5 degrés d'ici 2050.
Certes, les scientifiques ont souligné qu'ils envisageaient un "scénario optimiste", dans lequel, grâce à la politique de réduction de l'effet des changements globaux, les émissions de CO2 seraient stabilisées d'ici le milieu du siècle et la température sur la planète augmenterait de seulement 1,4 %.
Sur la base de ces conditions, d'ici 2050, le climat de Moscou devrait être similaire au climat actuel de Detroit, ville la plus grandeÉtat américain du Michigan.
À Saint-Pétersbourg, l'augmentation annuelle moyenne de la température pourrait être de 2,9 °C, et la température du mois le plus chaud de l'année pourrait être supérieure de 6,1 °C. La Sofia moderne, la capitale de la Bulgarie, deviendra l'analogue climatique de Saint-Pétersbourg.
À Rostov-sur-le-Don, la température moyenne annuelle devrait augmenter de 2,9 °C, et le mois le plus chaud de 7,1 °C. L'analogue climatique est Skopje moderne, la capitale de la Macédoine du Nord.
À Samara, la température annuelle moyenne de l'air peut augmenter de 3°C, et le mois le plus chaud sera de 4°C plus chaud. L'analogue climatique est Bucarest moderne, la capitale de la Roumanie.
Minsk sera également aussi chaude que Sofia avec une augmentation de température de 5,7 degrés. À Kyiv, une augmentation de 6,7 degrés est prévue, ce qui correspond aux conditions météorologiques actuelles à Canberra en Australie.
Le changement climatique a créé une nouvelle phobie chez les gens
Des températures anormales, qui battent des records d'année en année, rendent les gens de plus en plus inquiets pour leur avenir, suscitant peurs et phobies.
L'American Psychological Association réfléchit déjà sérieusement à la nécessité d'inclure l'anxiété et les peurs liées au climat dans la liste des troubles mentaux.
Selon EuroNews, de nombreux professionnels expérimentés ont déjà rencontré cela dans leur pratique.
"J'ai des patients qui sont venus me voir pour de l'aide avec ce problème. Ils sont tellement préoccupés par le changement climatique que cela nuit à leur santé, les empêche de Vie courante", - dit le docteur Esther Hatsegi.
Les habitants de la ville sont particulièrement conscients de leur impuissance face à la menace climatique. Beaucoup d'entre eux ont renoncé à acheter des produits dans des emballages en plastique et des bouteilles en plastique, et n'emportent pas de sacs en plastique dans les magasins. L'augmentation du nombre de véhicules hybrides indique également le désir des gens de faire au moins quelque chose pour prévenir le changement climatique mondial.
Les habitants des zones rurales subissent également les effets du changement climatique. Selon de nombreux agriculteurs, l'ampleur des dégâts augmente chaque année.
"Cette saison, c'était comme ça : l'hiver s'est passé sans précipitations, il n'y avait presque pas de pluie au printemps. Nous avions peur que l'herbe ne pousse pas du tout et qu'il n'y ait rien pour nourrir le bétail", raconte Andras Ordog, un Fermier hongrois qui n'a réussi à se procurer qu'un tiers des stocks nécessaires pour l'hiver.
De nombreux agriculteurs doivent éliminer progressivement leur bétail et ne garder que les animaux qu'ils peuvent nourrir, réalisant que les forces ne sont pas égales dans cette lutte contre le changement climatique.
