Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[paxan96]

Создайте.

[paxan96]

А чего так мрачно? Может удастся всё же искусственно увеличить альбедо?

Проще простого. Из полиэтилена делаем плёнку-световозвращатель. Ну, микроскопические уголковые отражатели в толще. Эти сложности нужны, чтобы свет отправлялся в космос, а не соседние стены и землю. Затеняем море в местах формирования тёплых течений (Карибы, Мексиканский залив) - и бежим от наступившего оледенения в Африку.
В урбанизированных территориях крыши крыть световозвращающим стеклом, которое ночью становиться на ребро, открывая чёрную подложку. 1 кв км крыш - минус 900 МВт тепла в полдень и минус 300 МВт ночью. Для Эр Рияда очень бы подошло.

Тут говорилось о том что как увеличить альбедо в те времена, когда солнце начнёт испарять океаны и на земле наступит режим суперпарника, как на Венере сейчас.

[Nomadesk]

Июль 2021 стал одним из самых жарких месяцев на Земле, уступая лишь июлю 2019:
.

[tof-tof]

Тему можно закрывать - как мне написали  эксперты из  Фейсбука: "Есть консенсусное мнение профессионального сообщества. Вероятность того, что оно ангажировано и неверно ненулевая. Однако я думаю, что она примерно такая же, как вероятность того, что антивакцинаторы правы. Рассуждения, которые я слышал там и тут, очень похожи, а насчет антивакцинаторов я точно знаю, что они ошибаются.." 

P.S. Мнение эксперта мне было высказано в ходе обсуждения  видео с дробышевским - на основании которого многие считают что он совсем с ума сошел. В том числе в плане отрицания опасности изменения климата. https://www.youtube.com/watch?v=Qiw7hpHXApM 

У меня соответственно 2 вопроса:
- В чем заблуждения дробышевского в плане палео данных.
- В чем именно состоит консенсусное мнение профессионального сообщества об опасности потепления?

[AlexAV]

- В чем заблуждения дробышевского в плане палео данных.

Ни в чем он не ошибается, по крайней мере в рамках того, что сказано.

- В чем именно состоит консенсусное мнение профессионального сообщества об опасности потепления?

Потепление климата за последние 100 лет - факт очевидно следующий из материалов наблюдений. Есть абсолютный консенсус относительно того, что рост содержания парниковых газов ведёт к потеплению. Выглядит весьма вероятным, что потепление за поселение 100 лет вызвано увеличением содержания парниковых газов. Пожалуй, никто не сомневается, что в области умеренных концентраций зависимость температуры от концентрации CO2 хорошо описывается зависимостью \( \Delta T \sim log ([CO2]/[CO2]_0 \)) (в области высоких концентраций к этой зависимости предлагаются поправки, но они актуальны только в области более концентраций 1000 ppm). Вот где-то на этом консенсус заканчивается.

Т.е. даже относительно того какая чувствительность климата к росту содержания парниковых газов консенсуса нет совершенно. Оценки варьируются от более 4 градусов на удвоение концентрации CO2 до 0.5 градусов на удвоение. Вот в качестве примера статья 2021 года (http://www.sciencepublishinggroup.com/journal/paperinfo?journalid=298&doi=10.11648/j.ijaos.20210502.12) с оценкой чувствительности всего 0.5 градусов на удвоение. Я в столь низкие значения чувствительности не особо верю (с ними как-то совсем тяжело будет объяснить историю климата кайнозоя), но тем не менее, то что такие статьи публикуются показывает, что никакого консенсуса даже в этом вопросе нет.

При этом даже масштаб потепления за последние 100 лет представляется некоторой проблемой для понимания. Проблема тут в следующем. В рамках модельных расчётов для переходного климата довольно хорошо выполняется зависимость \( \Delta T = \lambda (F - TOA) \). Где F - радиационный форсинг, TOA - радиационный дисбаланс Земли (разность потока излучения поступающего от Солнца на Землю и потока излучения излучаемого планетой на верхней границе атмосферы). Соответственно, радиационный форсинг от увеличения концентрации парниковых газов может быть рассчитан, а TOA - непосредственно измерено (или по накоплению тепла океанами, или непосредственным измерением потока исходящего от планеты излучения со спутников, оба метода дают близкие результаты). А значит величина потепления известна, форсинг более-менее ясен, TOA - известно, соответственно, можно непосредственно посчитать чувствительность. Это было сделано, скажем, в этих работах (https://www.researchgate.net/publication/234046225_Why_Hasn%27t_Earth_Warmed_as_Much_as_Expected и https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014EF000273). Результат получается удивительный и до некоторой степени странный. Равновесная чувствительность получается менее 2 градусов на удвоение. Это слишком мало (с учётом слабой логарифмической зависимости от концентрации) даже для понимания история климата кайнозоя. И что с этим делать пока убедительно никто не объяснил. Или есть какие-то медленные обратные связи, которые мы за столь короткий срок не видим (но тогда все модели дающие зависимость потепления вида Delta T = \lambda (F - TOA) нужно сразу выбрасывать на помойку, как заведомо дающие некорректные результаты, так как там таких обратных связей нет, в том числе и CMIP5/CMIP6 на которых IPCC делает все прогнозы, где данное правило довольно хорошо выполняется). Или чувствительность климата к парниковым газам действительно такая низкая, а для объяснения истории климата нужно привлекать гипотезу географического форсинга (что делается в ряде работы). Какой уж тут консенсус, если даже объяснение эмпирической наблюдаемой чувствительности климата к парниковым газам по метеорологическим данным за последние 100 в контексте истории климата планеты вызывает проблемы? 

Относительно опасности потепления, то нет ни одного конкретного вредного фактора потепления который был бы убедительно доказан. Пожалуй нет сомнений только в том, что уровень моря будет расти. Однако, если посмотреть на прогнозируемую скорость роста уровня моря, которая в худшем случае будет иметь масштаб около 1 см/год, а скорее меньше. То тут становится непонятно почему это вообще нужно считать проблемой.

[Mihail1978]

Интересный вопрос. Тут уж даже не знаешь что ответить. Наверное смотря какое похолодание: если ледниковый период как показывают в фильмах катастрофах, где все происходит максимально быстро, то наверное оно.

[Novosedoff]

В Экономисте сегодня статья в тему "Could climate change trigger a financial crisis?"
https://www.economist.com/finance-and-economics/2021/09/04/could-climate-change-trigger-a-financial-crisis

Доступ к статье можно открыть бесплатно, если зарегистрироваться на портале.
Я мог бы прикрепить текст Вложением, однако у него получается размер 1.5 Мб, что больше допустимого на форуме лимита вложений в 900 Кб.
Без регистрации текст статьи можно скачать по ссылке ниже (для доступа может понадобиться VPN)
https://anonfiles.com/h9L754F9u8/Economist_pdf

В сущности, в статье несколько финансовых оценок в очередной раз эскалируются:

a group of regulators, estimates that global economic losses resulting from weather-related catastrophes went from $214bn in the 1980s, in 2019 prices, to $1.62trn in the 2010s, roughly trebling as a share of global gdp.

This third channel is harder to quantify. Academic estimates of the effect of 3°C of warming (relative to pre-industrial temperatures) veer from financial losses of around 2% to 25% of world gdp, according to the Network for Greening the Financial System, a group of supervisors. Even the gloomiest estimate might prove too rosy if climate change triggers conflicts or mass migrations.

[cybertron]

нет ни одного конкретного вредного фактора потепления который был бы убедительно доказан.

А отсутствие вреда уже убедительно доказано?

Т.е мы не знаем к чему конкретно приведет потепление. Есть возможность что ничего плохого не произойдет. Есть возможность что приведет к катастрофе.
Будем сидеть сложа руки и надеятся на лучшее? (Авоська и Небоська)

[idn]

Т.е мы не знаем к чему конкретно приведет потепление.

Если вы не знаете, к чему конкретно приведёт потепление, то как вы собираетесь с ним бороться?

[Egoiste56]

А я на это по-другому смотрю - какая разница от чего умереть от жары и пожаров или от холода и льда? Если это приведёт к массовой гибели людей и почти всей флоры и фауны, то какая разница от потепления это произойдёт или от похолодания? Конечно и в том и в другом случае будут выжившие, но 99% все же не переживут

[AlexAV]

Есть возможность что приведет к катастрофе.

Нет такой возможности вообще.

Т.е мы не знаем к чему конкретно приведет потепление.

Почему не знаем? В общих чертах вполне представляем. Голоцен - один из самых холодных периодов фанерозоя. Соответственно, практически для любого уровня потепления можно найти период даже кайнозоя (с практически современной биотой и почти современной географией) с приблизительной таким же уровнем глобальной температуры. Более чем очевидно, что климат, который возникнет при современном потеплении (если это потепление дойдёт до соответствующего уровня) будет более-менее похож на климат соответствующего более теплого периода кайнозоя. Таким образом можно оценивать последствия потепления вплоть до где-то 12 градусов по сравнению с прединдустриальным уровнем (потепление на 12 градусов соответствует климату раннего эоцена - самого теплого продолжительного периода в кайнозое, во время PETM было ещё теплее, но это короткое транзитивное событие в силу чего условия на планете тогда реконструируются с меньшей достоверностью, впрочем даже PETM - никакой катастрофой не был, особенно для наземных экосистем, где его кажется вообще мало кто заметил). Нет ни одного серьёзного аргумента, который бы позволял бы говорит о каких-то существенных отличиях в закономерностях изменения климата сейчас от закономерностей его изменения в целом по кайнозою (да и вообще и фанеразою в целом), что делает такой метод палеоклиматической аналогии вполне применимым к анализу текущих изменений.

При этом мы точно знаем, что ни климат оптимума миоцена (это где-то на 4 теплее прединдустриального уровня), ни климат раннего эоцена (это на 12 градусов теплее современного) никакими особенностями, которые можно было бы рассматривать как катастрофические,  не характеризовался. Наоборот, эти периоды характеризуются высокой продуктивностью биосферы (судя по всему выше современной), огромным разнообразием жизни на планете, и в целом являются крайне благоприятными. Более того, если посмотреть на реконструкции климатических условий тогда, то они на большей части планеты были значительно более благоприятны для человека (если бы эти условия установились бы сейчас), чем условия прединдустриального голоцена.

Вообще до тех пор пока не потеплеет до уровня раннего эоцена говорить о "катастрофических последствиях потепления" просто абсурдно. Попросту такой климат на планете уже был и точно известно, что никакими катастрофическими последствиями для биосферы не сопровождался.

В общем пока в Антарктиде не вырастут вместо ледников субтропические леса, а температура воды в Карском море не сравняется с современной температурой воды в современном Средиземном (а в эоцене и меловом периоде все это было) - утверждение о катастрофических последствиях потепления выглядят не более обоснованными, чем опасения прилета Нибиру.

[AlexAV]

А отсутствие вреда уже убедительно доказано?

Отсутствие вреда масштаба планетарной катастрофы можно считать точно доказанным (по причинам описанным выше, т.е. из очевидного факта, что такие температуры в истории планеты уже были и ни к каким видимым негативным последствия не вели).

[tof-tof]

При этом мы точно знаем, что ни климат оптимума миоцена (это где-то на 4 теплее прединдустриального уровня), ни климат раннего эоцена (это на 12 градусов теплее современного) никакими особенностями, которые можно было бы рассматривать как катастрофические,  не характеризовался

Или чувствительность климата к парниковым газам действительно такая низкая, а для объяснения истории климата нужно привлекать гипотезу географического форсинга (что делается в ряде работы)

А если действительно чувствительность климата к парниковым газам определяется в основном географическим форсингом, а оставшийся эффект это "менее 2 градусов на удвоение" - чем могут помочь палеоданные - там же конфигурация материков совсем другая и чем дальше тем больше отличий?
Про климат мезозоя пишут что - ключевым эффектом влияющим на климат была возможность циркуляции воды вдоль экватора, насколько давно у нас панамский перешеек закрылся?
 
 https://zen.yandex.ru/media/id/60229dff708b8c5b6fc18d2a/a-esli-by-nasha-civilizaciia-poiavilas-v-mezozoe-6053ab6e3729ca110e0e0296 "Причина этого в том, что на Земле в ту эпоху шла "термоэра", а не "криоэра", как сейчас. Термоэры и криоэры различаются, прежде всего, расположением континентов. Термоэры - это континенты в тропиках и умеренных климатических зонах. Криоэры - материки на полюсах и на экваторе.

Во время термоэр основным течением в океане становится круговое экваториальное: нет перегораживающих ему путь континентальных массивов, так что движению воды и воздуха, порождаемых вращением Земли, ничего не мешает. В частности, в меловом периоде Северная и Южная Америки ещё не касались друг друга, а Африка и Индия не соединялись с Евразией: ещё не закрылся океан Тетис. Да и Евразия, похоже, длительное время единым массивом суши не была (часть её заливали мелководные моря)."
Где можно в более научных материалах про это почитать?
P.S. Насколько я понимаю моделирование может давать более точные результаты, чем палео-данные, только в случае если эффекты, связанные с конфигурацией материков вносят основной вклад в то - какой получится климат, правда при этом автоматически снимается вопрос с важностью антропогенного воздействия - наша цивилизация еще не дошла до такого уровня, чтобы значительно изменять конфигурацию материков.  Максимум что мы можем это панамский перешеек ядерными зарядами расковырять или например татарский с гибралтарским проливы дамбой засыпать ...

[Olweg]

Отсутствие вреда масштаба планетарной катастрофы можно считать точно доказанным (по причинам описанным выше, т.е. из очевидного факта, что такие температуры в истории планеты уже были и ни к каким видимым негативным последствия не вели).

Понятно, что биосфера приспособится и к росту температуры на 10 градусов и к таянию всех ледников и повышению уровня моря на десятки метров. Вопрос во влиянии динамики этих изменений, а не во влиянии уже установившегося нового равновесия. Биосфере «всё равно», какие там изменения происходят, хоть всемирный потоп, хоть очередное оледенение - жизнь адаптируется. Как это всё повлияет на нашу цивилизацию - вот в чём вопрос.

[idn]

А если действительно чувствительность климата к парниковым газам определяется в основном географическим форсингом, а оставшийся эффект это "менее 2 градусов на удвоение" - чем могут помочь палеоданные - там же конфигурация материков совсем другая и чем дальше тем больше отличий?

Вы совершенно верно упомянули, что климат сильно зависит от конфигурации материков. Возражение вполне валидное. Но в данном случае важно другое - если форсинг действительно СО2 настолько низок (а по данным прямых наблюдений так оно и есть), то это автоматически означает, что алармисты либо заблуждаются, либо просто врут, когда навязывают всем свои модели с "клюшками". Соответственно, в реальности никаких поводов для паники, пропаганды и "налогов на климат" нет.

[idn]

Понятно, что биосфера приспособится и к росту температуры на 10 градусов и к таянию всех ледников и повышению уровня моря на десятки метров. Вопрос во влиянии динамики этих изменений, а не во влиянии уже установившегося нового равновесия. Биосфере «всё равно», какие там изменения происходят, хоть всемирный потоп, хоть очередное оледенение - жизнь адаптируется. Как это всё повлияет на нашу цивилизацию - вот в чём вопрос.

Как раз об этом и пишет уважаемый AlexAV, уже десяток лет: нет никаких оснований считать, что потепление может как-то навредить цивилизации. Зато положительный эффект налицо уже сейчас.

Если у вас есть какие-то сомнения - опишите их тезисно, по пунктам, чтобы можно было вести предметный разговор.

[Olweg]

Конечно, есть. И кроются они именно в ненадёжности моделей, о которой выше и писал AlexAV. Есть, например, и такие прогнозы:
https://nplus1.ru/news/2021/06/29/sea-level-rise-2100

Да, речь не о глобальной катастрофе. Но вред в соответствии с этим прогнозом будет нанесён заметный…

[AlexAV]

Конечно, есть. И кроются они именно в ненадёжности моделей, о которой выше и писал AlexAV. Есть, например, и такие прогнозы:
https://nplus1.ru/news/2021/06/29/sea-level-rise-2100

Да, речь не о глобальной катастрофе. Но вред в соответствии с этим прогнозом будет нанесён заметный…

Это на самом деле проблема абсолютно надуманная. Моделирование при реалистичных предположениях не даёт рост уровня моря существенно быстрее 1 см/год (см. скажем эту работу https://esd.copernicus.org/articles/11/953/2020/esd-11-953-2020-discussion.html ). Рост же уровня моря в пределах 1 см/год соизмерим по скорости с тектоническими движениями земной коры и способен оказать реальное влияние на жизнь людей ничуть не большое, чем движение литосферных плит. Да, за несколько тысячелетий эти постепенные изменения могут заметно изменить очертания береговой линии, но вот на масштабе жизни человека и времени жизни объектов инфраструктуры изменения будут совершенно незначительными.

Даже на приморских городах столь медленное изменение не скажется вообще практически никак. Скажем за следующие 500 лет уровень даже в самом экстремальном варианте поднимется на 5.8 метров (из данных работы ссылка на которую была выше). Возьмем какой-нибудь приморский город, скажем Севастополь, и посмотрим много ли там затопит (использую сервис https://www.floodmap.net/):



Т.е. даже в городе стоящем на береге моря при максимально возможной скорости роста уровня моря за пол тысячелетия будет затоплен совершенно незначительная часть территории. Ну а теперь главный вопрос - много ли в Севастополе зданий старше 500 лет? Ещё через 500 лет от современной застройки Севастополя сохранится не многим больше. Более чем очевидно, что практически все существующие сегодня здания и сооружения за 500 лет будут полностью изношены и перестроены. Причем скорее всего не по одному разу. Каждый раз на новом месте с учётом актуальной на момент строительства берегов линии. В результате это очень-очень медленное плавное изменение очертания береговой линии из-за таяния ледников там вообще никто не заметит. Ну разве что люди через несколько тысяч лет будут удивляться, рассматривая древние (для них) карты, что оказывается там где для них сейчас море когда-то в древности стоял город.

В общем проблема яйца выеденного не стоит. Прогнозируемая скорость изменения береговой линии такая малая, что её просто никто не заметит. Не тянет процесс подъёма уровня моря с прогнозируемой скоростью не то что на катастрофу, на даже просто на сколько-нибудь заметную проблему.
 

[AlexAV]

Как это всё повлияет на нашу цивилизацию - вот в чём вопрос.

Главный фактор влияние климата на цивилизацию - это продуктивность сельского хозяйства. Всё прочее куда менее важно. Продуктивность же сельского хозяйства очень тесным образом связана с первичной продуктивностью экосистем вообще. При потеплении (в тех рамках в которых оно вообще происходило в фанерозое) в целом есть тенденция к расширению площадей пригодных для роста лесов, тогда как площади низкопродуктивных территорий (тропических пустынь, тундры и вечной мерзлоты) сокращаются. В целом теплые периоды характеризуются большей первичной продуктивностью биосферы по сравнению с холодными (такими как прединдустриальный голоцен или уж тем более ледниковые периоды). Поэтому тут прогноз скорее благоприятный.

Вопрос во влиянии динамики этих изменений, а не во влиянии уже установившегося нового равновесия.

Вообще у нас есть примеры очень быстрых изменений климата. Скажем переходы от ледниковых периодов к межледниковьям. Например, скорость климатических изменений в конце последнего ледникового периода была вполне соизмерима с современными. Для биосферы такая скорость изменения, судя по всему, не является существенной проблемой. Скажем на видовой состав растений и насекомых (а это "ядро", основная часть экосистем суши) данные изменения повлияли самым минимальным образом. При этом нужно отметить, что текущие климатические изменения (при умеренном уровне потепления, где-то до 4 градусов) для экосистем суши будут куда менее радикальными, чем переход от ледникового периода к межледнековью. Текущие изменения (в умеренном варианте) предполагают только изменения границ природных зон при сохранение их структуры (возможно за исключением зоны арктических пустынь, однако это очень бедная и низкопродуктивная зона и чтобы с ней не происходило на общем биологическом разнообразии планеты это не скажется вообще практически никак), а вот при переходе от последнего ледникового периода к голоцену произошёл почти полный крах такой природной зоны как тундростепь, что куда более серьёзно.

Что касается цивилизации, то тут пожалуй всё ещё проще. Мы - вид очень экологически пластичный и очень быстро адаптируемся. Собственно если изменения будут достаточно медленными, чтобы климат принципиально не менялся за время жизни одного поколения, то такие изменения, в том случае если они не сопровождаются падением первичной продуктивности, вообще никто не заметит, они будут видны только ретроспективно историкам. 

[Olweg]

Даже на приморских городах столь медленное изменение не скажется вообще практически никак. Скажем за следующие 500 лет уровень даже в самом экстремальном варианте поднимется на 5.8 метров (из данных работы ссылка на которую была выше). Возьмем какой-нибудь приморский город, скажем Севастополь, и посмотрим много ли там затопит (использую сервис https://www.floodmap.net/):

Не думаю, что Севастополь - удачный пример. Судя по карте, существенная часть города выдержит и 50-метровое затопление Лучше обратиться к равнинным городам. Видно, что даже подъём уровня на 1 м (что, по некоторым прогнозам, реально уже к концу века), может привести к затоплениям целых районов в Дании, Северной Германии, Голландии, и затронет такие города, как Копенгаген, Амстердам, Роттердам. Уйдёт под воду Венеция. В Китае под угрозой огромные - и густозаселённые - территории в Цзянсу. Пострадает южный Вьетнам, дельта Нила с Алекандрией. В общем, на мой взгляд, не всё может быть так радужно.

Главный фактор влияние климата на цивилизацию - это продуктивность сельского хозяйства. Всё прочее куда менее важно. Продуктивность же сельского хозяйства очень тесным образом связана с первичной продуктивностью экосистем вообще. При потеплении (в тех рамках в которых оно вообще происходило в фанерозое) в целом есть тенденция к расширению площадей пригодных для роста лесов, тогда как площади низкопродуктивных территорий (тропических пустынь, тундры и вечной мерзлоты) сокращаются. В целом теплые периоды характеризуются большей первичной продуктивностью биосферы по сравнению с холодными (такими как прединдустриальный голоцен или уж тем более ледниковые периоды). Поэтому тут прогноз скорее благоприятный.

В среднем. Но конкретно для каждого региона изменения могут очень отличаться, и если где-то продуктивность вырастет, то в других местах могут начаться, например, постоянные засухи.

Вообще у нас есть примеры очень быстрых изменений климата. Скажем переходы от ледниковых периодов к межледниковьям. Например, скорость климатических изменений в конце последнего ледникового периода была вполне соизмерима с современными. Для биосферы такая скорость изменения, судя по всему, не является существенной проблемой.

Конечно, для биосферы сейчас гораздо большая проблема - это антропогенное воздействие в целом, изменения климата - мелочь на общем фоне.

Что касается цивилизации, то тут пожалуй всё ещё проще. Мы - вид очень экологически пластичный и очень быстро адаптируемся. Собственно если изменения будут достаточно медленными, чтобы климат принципиально не менялся за время жизни одного поколения, то такие изменения, в том случае если они не сопровождаются падением первичной продуктивности, вообще никто не заметит, они будут видны только ретроспективно историкам. 

Весь вопрос - в скорости изменений. Разумеется, люди адаптируются к изменениям. Как и всегда это делали в менее развитые времена, но цена часто была высока…