Сценарии изменения климата rcp

From Wikipedia, the free encyclopedia

A Representative Concentration Pathway (RCP) is a greenhouse gas concentration (not emissions) trajectory adopted by the IPCC. Four pathways were used for climate modeling and research for the IPCC fifth Assessment Report (AR5) in 2014. The pathways describe different climate futures, all of which are considered possible depending on the volume of greenhouse gases (GHG) emitted in the years to come. The RCPs – originally RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5 – are labelled after a possible range of radiative forcing values in the year 2100 (2.6, 4.5, 6, and 8.5 W/m², respectively).^[1][2][3] Since AR5 the original pathways are being considered together with Shared Socioeconomic Pathways: as are new RCPs such as RCP1.9, RCP3.4 and RCP7.^[4]

Concentrations[edit]

The RCPs are consistent with a wide range of possible changes in future anthropogenic (i.e., human) GHG emissions, and aim to represent their atmospheric concentrations.^[5] Despite characterizing RCPs in terms of inputs, a key change from the 2007 to the 2014 IPCC report is that the RCPs ignore the carbon cycle by focusing on concentrations of greenhouse gases, not greenhouse gas inputs.^[6] The IPCC studies the carbon cycle separately, predicting higher ocean uptake of carbon corresponding to higher concentration pathways, but land carbon uptake is much more uncertain due to the combined effect of climate change and land use changes.^[7]

The four RCPs are consistent with certain socio-economic assumptions but are being substituted with the shared socioeconomic pathways which are anticipated to provide flexible descriptions of possible futures within each RCP. The RCP scenarios superseded the Special Report on Emissions Scenarios projections published in 2000 and were based on similar socio-economic models.^[8]

RCPs[edit]

RCP 1.9[edit]

RCP 1.9 is a pathway that limits global warming to below 1.5 °C, the aspirational goal of the Paris Agreement.^[4]

RCP 2.6[edit]

RCP 2.6 is a «very stringent» pathway.^[4]
According to the IPCC, RCP 2.6 requires that carbon dioxide (CO₂) emissions start declining by 2020 and go to zero by 2100. It also requires that methane emissions (CH₄) go to approximately half the CH₄ levels of 2020, and that sulphur dioxide (SO2) emissions decline to approximately 10% of those of 1980–1990. Like all the other RCPs, RCP 2.6 requires negative CO₂ emissions (such as CO₂ absorption by trees). For RCP 2.6, those negative emissions would be on average 2 Gigatons of CO₂ per year (GtCO₂/yr).^[9] RCP 2.6 is likely to keep global temperature rise below 2 °C by 2100.^[10]

RCP 3.4[edit]

This section needs expansion. You can help by adding to it. (March 2020)

RCP 3.4 represents an intermediate pathway between the «very stringent» RCP2.6 and less stringent mitigation efforts associated with RCP4.5.^[11] As well as just providing another option a variant of RCP3.4 includes considerable removal of greenhouse gases from the atmosphere.^[4]

A 2021 paper suggests that the most plausible projections of cumulative CO₂ emissions (having a 0.1% or 0.3% tolerance with historical accuracy) tend to suggest that RCP 3.4 (3.4 W/m^2, 2.0–2.4 degrees Celsius warming by 2100 according to study) is the most plausible pathway.^[12]

RCP 4.5[edit]

RCP 4.5 is described by the IPCC as an intermediate scenario.^[10] Emissions in RCP 4.5 peak around 2040, then decline.^[13] According to resource specialists IPCC emission scenarios are biased towards exaggerated availability of fossil fuels reserves; RCP 4.5 is the most probable baseline scenario (no climate policies) taking into account the exhaustible character of non-renewable fuels.^[14][15][16]

According to the IPCC, RCP 4.5 requires that carbon dioxide (CO₂) emissions start declining by approximately 2045 to reach roughly half of the levels of 2050 by 2100. It also requires that methane emissions (CH₄) stop increasing by 2050 and decline somewhat to about 75% of the CH₄ levels of 2040, and that sulphur dioxide (SO2) emissions decline to approximately 20% of those of 1980–1990. Like all the other RCPs, RCP 4.5 requires negative CO₂ emissions (such as CO₂ absorption by trees). For RCP 4.5, those negative emissions would be 2 Gigatons of CO₂ per year (GtCO₂/yr).^[9] RCP 4.5 is more likely than not to result in global temperature rise between 2 °C and 3 °C, by 2100 with a mean sea level rise 35% higher than that of RCP 2.6.^[17] Many plant and animal species will be unable to adapt to the effects of RCP 4.5 and higher RCPs.^[18]

RCP 6[edit]

In RCP 6, emissions peak around 2080, then decline.^[19] The RCP 6.0 scenario uses a high greenhouse gas emission rate and is a stabilisation scenario where total radiative forcing is stabilised after 2100 by employment of a range of technologies and strategies for reducing greenhouse gas emissions. 6.0 W/m² refers to the radiative forcing reached by 2100 Projections for temperature according to RCP 6.0 include continuous global warming through 2100 where CO₂ levels rise to 670 ppm by 2100 making the global temperature rise by about 3–4 °C by 2100.^[20]

RCP 7[edit]

RCP7 is a baseline outcome rather than a mitigation target.^[4]

RCP 8.5[edit]

In RCP 8.5 emissions continue to rise throughout the 21st century.^[13] Since AR5 this has been thought to be very unlikely, but still possible as feedbacks are not well understood.^[21][22] RCP8.5, generally taken as the basis for worst-case climate change scenarios, was based on what proved to be overestimation of projected coal outputs. It is still used for predicting mid-century (and earlier) emissions based on current and stated policies.^[23]

Projections based on the RCPs[edit]

21st century[edit]

Mid- and late-21st century (2046–2065 and 2081–2100 averages, respectively) projections of global warming and global mean sea level rise from the IPCC Fifth Assessment Report (IPCC AR5 WG1) are tabulated below. The projections are relative to temperatures and sea levels in the late-20th to early-21st centuries (1986–2005 average). Temperature projections can be converted to a reference period of 1850–1900 or 1980–99 by adding 0.61 or 0.11 °C, respectively.^[24]

AR5 global warming increase (°C) projections^[24]

Scenario	2046–2065	2081–2100
Mean (likely range)	Mean (likely range)
RCP2.6	1.0 (0.4 to 1.6)	1.0 (0.3 to 1.7)
RCP4.5	1.4 (0.9 to 2.0)	1.8 (1.1 to 2.6)
RCP6	1.3 (0.8 to 1.8)	2.2 (1.4 to 3.1)
RCP8.5	2.0 (1.4 to 2.6)	3.7 (2.6 to 4.8)

Across all RCPs, global mean temperature is projected to rise by 0.3 to 4.8 °C by the late 21st century.

According to a 2021 study in which plausible AR5 and SSP scenarios of CO₂ emissions are selected,^[12]

AR5 and SSP Scenarios and temperature change projections

SSP Scenario	Range of Global Mean Temperature Increase (Celsius) – 2100 from pre-Industrial baseline
RCP 1.9	~1 to ~1.5
RCP 2.6	~1.5 to ~2
RCP 3.4	~2 to ~2.4
RCP 4.5	~2.5 to ~3
RCP 6.0	~3 to ~3.5
RCP 7.5	~4
RCP 8.5	~5

AR5 global mean sea level (m) increase projections^[24]

Scenario	2046–2065	2081–2100
Mean (likely range)	Mean (likely range)
RCP2.6	0.24 (0.17 to 0.32)	0.40 (0.26 to 0.55)
RCP4.5	0.26 (0.19 to 0.33)	0.47 (0.32 to 0.63)
RCP6	0.25 (0.18 to 0.32)	0.48 (0.33 to 0.63)
RCP8.5	0.30 (0.22 to 0.38)	0.63 (0.45 to 0.82)

Across all RCPs, global mean sea level is projected to rise by 0.26 to 0.82 m by the late-21st century.

23rd century[edit]

AR5 also projects changes in climate beyond the 21st century. The extended RCP2.6 pathway assumes sustained net negative anthropogenic GHG emissions after the year 2070.^[5] «Negative emissions» means that in total, humans absorb more GHGs from the atmosphere than they release. The extended RCP8.5 pathway assumes continued anthropogenic GHG emissions after 2100.^[5] In the extended RCP 2.6 pathway, atmospheric CO₂ concentrations reach around 360 ppmv by 2300, while in the extended RCP8.5 pathway, CO₂ concentrations reach around 2000 ppmv in 2250, which is nearly seven times the pre-industrial level.^[5]

For the extended RCP2.6 scenario, global warming of 0.0 to 1.2 °C is projected for the late-23rd century (2281–2300 average), relative to 1986–2005.^[25] For the extended RCP8.5, global warming of 3.0 to 12.6 °C is projected over the same time period.^[25]

Up to 2500[edit]

In 2021, researchers who found that projecting effects of greenhouse gas emissions only for dates up to 2100 – as widely practiced in research and policy-making – is short-sighted modelled RCP climate change scenarios and their effects for dates up to 2500.^[26][27]

See also[edit]

• Coupled Model Intercomparison Project
• Shared Socioeconomic Pathways

References[edit]

Note: The following references are cited in this article using Template:Harvard citation no brackets:

• IPCC AR5 WG1 (2013), Stocker, T.F.; et al. (eds.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Working Group 1 (WG1) Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 5th Assessment Report (AR5), Cambridge University Press, archived from the original on 12 August 2014{{citation}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link). [Archived

• Meinshausen, M.; et al. (November 2011), «The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300 (open access)», Climatic Change, 109 (1–2): 213–241, doi:10.1007/s10584-011-0156-z.

External links[edit]

• Special Issue: The representative concentration pathways: an overview, Climatic Change, Volume 109, Issue 1–2, November 2011. Most papers in this issue are freely accessible.
• The Guardian: A guide to the IPCC’s new RCP emissions pathways
• G.P. Wayne: The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways
• Jubb, I., Canadell, P. and Dix, M. 2013. Representative Concentration Pathways: Australian Climate Change Science Program Information paper

From Wikipedia, the free encyclopedia

A Representative Concentration Pathway (RCP) is a greenhouse gas concentration (not emissions) trajectory adopted by the IPCC. Four pathways were used for climate modeling and research for the IPCC fifth Assessment Report (AR5) in 2014. The pathways describe different climate futures, all of which are considered possible depending on the volume of greenhouse gases (GHG) emitted in the years to come. The RCPs – originally RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5 – are labelled after a possible range of radiative forcing values in the year 2100 (2.6, 4.5, 6, and 8.5 W/m², respectively).^[1][2][3] Since AR5 the original pathways are being considered together with Shared Socioeconomic Pathways: as are new RCPs such as RCP1.9, RCP3.4 and RCP7.^[4]

Concentrations[edit]

The RCPs are consistent with a wide range of possible changes in future anthropogenic (i.e., human) GHG emissions, and aim to represent their atmospheric concentrations.^[5] Despite characterizing RCPs in terms of inputs, a key change from the 2007 to the 2014 IPCC report is that the RCPs ignore the carbon cycle by focusing on concentrations of greenhouse gases, not greenhouse gas inputs.^[6] The IPCC studies the carbon cycle separately, predicting higher ocean uptake of carbon corresponding to higher concentration pathways, but land carbon uptake is much more uncertain due to the combined effect of climate change and land use changes.^[7]

The four RCPs are consistent with certain socio-economic assumptions but are being substituted with the shared socioeconomic pathways which are anticipated to provide flexible descriptions of possible futures within each RCP. The RCP scenarios superseded the Special Report on Emissions Scenarios projections published in 2000 and were based on similar socio-economic models.^[8]

RCPs[edit]

RCP 1.9[edit]

RCP 1.9 is a pathway that limits global warming to below 1.5 °C, the aspirational goal of the Paris Agreement.^[4]

RCP 2.6[edit]

RCP 2.6 is a «very stringent» pathway.^[4]
According to the IPCC, RCP 2.6 requires that carbon dioxide (CO₂) emissions start declining by 2020 and go to zero by 2100. It also requires that methane emissions (CH₄) go to approximately half the CH₄ levels of 2020, and that sulphur dioxide (SO2) emissions decline to approximately 10% of those of 1980–1990. Like all the other RCPs, RCP 2.6 requires negative CO₂ emissions (such as CO₂ absorption by trees). For RCP 2.6, those negative emissions would be on average 2 Gigatons of CO₂ per year (GtCO₂/yr).^[9] RCP 2.6 is likely to keep global temperature rise below 2 °C by 2100.^[10]

RCP 3.4[edit]

This section needs expansion. You can help by adding to it. (March 2020)

RCP 3.4 represents an intermediate pathway between the «very stringent» RCP2.6 and less stringent mitigation efforts associated with RCP4.5.^[11] As well as just providing another option a variant of RCP3.4 includes considerable removal of greenhouse gases from the atmosphere.^[4]

A 2021 paper suggests that the most plausible projections of cumulative CO₂ emissions (having a 0.1% or 0.3% tolerance with historical accuracy) tend to suggest that RCP 3.4 (3.4 W/m^2, 2.0–2.4 degrees Celsius warming by 2100 according to study) is the most plausible pathway.^[12]

RCP 4.5[edit]

RCP 4.5 is described by the IPCC as an intermediate scenario.^[10] Emissions in RCP 4.5 peak around 2040, then decline.^[13] According to resource specialists IPCC emission scenarios are biased towards exaggerated availability of fossil fuels reserves; RCP 4.5 is the most probable baseline scenario (no climate policies) taking into account the exhaustible character of non-renewable fuels.^[14][15][16]

According to the IPCC, RCP 4.5 requires that carbon dioxide (CO₂) emissions start declining by approximately 2045 to reach roughly half of the levels of 2050 by 2100. It also requires that methane emissions (CH₄) stop increasing by 2050 and decline somewhat to about 75% of the CH₄ levels of 2040, and that sulphur dioxide (SO2) emissions decline to approximately 20% of those of 1980–1990. Like all the other RCPs, RCP 4.5 requires negative CO₂ emissions (such as CO₂ absorption by trees). For RCP 4.5, those negative emissions would be 2 Gigatons of CO₂ per year (GtCO₂/yr).^[9] RCP 4.5 is more likely than not to result in global temperature rise between 2 °C and 3 °C, by 2100 with a mean sea level rise 35% higher than that of RCP 2.6.^[17] Many plant and animal species will be unable to adapt to the effects of RCP 4.5 and higher RCPs.^[18]

RCP 6[edit]

In RCP 6, emissions peak around 2080, then decline.^[19] The RCP 6.0 scenario uses a high greenhouse gas emission rate and is a stabilisation scenario where total radiative forcing is stabilised after 2100 by employment of a range of technologies and strategies for reducing greenhouse gas emissions. 6.0 W/m² refers to the radiative forcing reached by 2100 Projections for temperature according to RCP 6.0 include continuous global warming through 2100 where CO₂ levels rise to 670 ppm by 2100 making the global temperature rise by about 3–4 °C by 2100.^[20]

RCP 7[edit]

RCP7 is a baseline outcome rather than a mitigation target.^[4]

RCP 8.5[edit]

In RCP 8.5 emissions continue to rise throughout the 21st century.^[13] Since AR5 this has been thought to be very unlikely, but still possible as feedbacks are not well understood.^[21][22] RCP8.5, generally taken as the basis for worst-case climate change scenarios, was based on what proved to be overestimation of projected coal outputs. It is still used for predicting mid-century (and earlier) emissions based on current and stated policies.^[23]

Projections based on the RCPs[edit]

21st century[edit]

Mid- and late-21st century (2046–2065 and 2081–2100 averages, respectively) projections of global warming and global mean sea level rise from the IPCC Fifth Assessment Report (IPCC AR5 WG1) are tabulated below. The projections are relative to temperatures and sea levels in the late-20th to early-21st centuries (1986–2005 average). Temperature projections can be converted to a reference period of 1850–1900 or 1980–99 by adding 0.61 or 0.11 °C, respectively.^[24]

AR5 global warming increase (°C) projections^[24]

Scenario	2046–2065	2081–2100
Mean (likely range)	Mean (likely range)
RCP2.6	1.0 (0.4 to 1.6)	1.0 (0.3 to 1.7)
RCP4.5	1.4 (0.9 to 2.0)	1.8 (1.1 to 2.6)
RCP6	1.3 (0.8 to 1.8)	2.2 (1.4 to 3.1)
RCP8.5	2.0 (1.4 to 2.6)	3.7 (2.6 to 4.8)

Across all RCPs, global mean temperature is projected to rise by 0.3 to 4.8 °C by the late 21st century.

According to a 2021 study in which plausible AR5 and SSP scenarios of CO₂ emissions are selected,^[12]

AR5 and SSP Scenarios and temperature change projections

SSP Scenario	Range of Global Mean Temperature Increase (Celsius) – 2100 from pre-Industrial baseline
RCP 1.9	~1 to ~1.5
RCP 2.6	~1.5 to ~2
RCP 3.4	~2 to ~2.4
RCP 4.5	~2.5 to ~3
RCP 6.0	~3 to ~3.5
RCP 7.5	~4
RCP 8.5	~5

AR5 global mean sea level (m) increase projections^[24]

Scenario	2046–2065	2081–2100
Mean (likely range)	Mean (likely range)
RCP2.6	0.24 (0.17 to 0.32)	0.40 (0.26 to 0.55)
RCP4.5	0.26 (0.19 to 0.33)	0.47 (0.32 to 0.63)
RCP6	0.25 (0.18 to 0.32)	0.48 (0.33 to 0.63)
RCP8.5	0.30 (0.22 to 0.38)	0.63 (0.45 to 0.82)

Across all RCPs, global mean sea level is projected to rise by 0.26 to 0.82 m by the late-21st century.

23rd century[edit]

AR5 also projects changes in climate beyond the 21st century. The extended RCP2.6 pathway assumes sustained net negative anthropogenic GHG emissions after the year 2070.^[5] «Negative emissions» means that in total, humans absorb more GHGs from the atmosphere than they release. The extended RCP8.5 pathway assumes continued anthropogenic GHG emissions after 2100.^[5] In the extended RCP 2.6 pathway, atmospheric CO₂ concentrations reach around 360 ppmv by 2300, while in the extended RCP8.5 pathway, CO₂ concentrations reach around 2000 ppmv in 2250, which is nearly seven times the pre-industrial level.^[5]

For the extended RCP2.6 scenario, global warming of 0.0 to 1.2 °C is projected for the late-23rd century (2281–2300 average), relative to 1986–2005.^[25] For the extended RCP8.5, global warming of 3.0 to 12.6 °C is projected over the same time period.^[25]

Up to 2500[edit]

In 2021, researchers who found that projecting effects of greenhouse gas emissions only for dates up to 2100 – as widely practiced in research and policy-making – is short-sighted modelled RCP climate change scenarios and their effects for dates up to 2500.^[26][27]

See also[edit]

• Coupled Model Intercomparison Project
• Shared Socioeconomic Pathways

References[edit]

Note: The following references are cited in this article using Template:Harvard citation no brackets:

• IPCC AR5 WG1 (2013), Stocker, T.F.; et al. (eds.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Working Group 1 (WG1) Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 5th Assessment Report (AR5), Cambridge University Press, archived from the original on 12 August 2014{{citation}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link). [Archived

• Meinshausen, M.; et al. (November 2011), «The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300 (open access)», Climatic Change, 109 (1–2): 213–241, doi:10.1007/s10584-011-0156-z.

External links[edit]

• Special Issue: The representative concentration pathways: an overview, Climatic Change, Volume 109, Issue 1–2, November 2011. Most papers in this issue are freely accessible.
• The Guardian: A guide to the IPCC’s new RCP emissions pathways
• G.P. Wayne: The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways
• Jubb, I., Canadell, P. and Dix, M. 2013. Representative Concentration Pathways: Australian Climate Change Science Program Information paper

Представитель Концентрация Путь ( RCP ) представляет собой парниковый газ, концентрация (не выбросы) траектория, принятая МГЭИК. Четыре пути использовались для моделирования климата и исследований для пятого оценочного доклада МГЭИК (ДО5) в 2014 году. Пути описывают различные варианты будущего климата, все из которых считаются возможными в зависимости от объема парниковых газов (ПГ), выбрасываемых в ближайшие годы. . RCP — первоначально RCP2.6, RCP4.5, RCP6 и RCP8.5 — помечены после возможного диапазона значений радиационного воздействия в 2100 году (2,6, 4,5, 6 и 8,5 Вт / м ², соответственно). Начиная с AR5, первоначальные пути рассматриваются вместе с Общими социально-экономическими путями : как и новые RCP, такие как RCP1.9, RCP3.4 и RCP7.

Концентрации

RCP согласуются с широким спектром возможных изменений в будущих антропогенных (т. Е. Антропогенных) выбросах парниковых газов и нацелены на представление их концентраций в атмосфере. Несмотря на характеристику RCP с точки зрения вводимых ресурсов, ключевым изменением по сравнению с отчетом МГЭИК 2007 г. и 2014 г. является то, что RCP игнорируют углеродный цикл, сосредотачиваясь на концентрациях парниковых газов, а не на вводе парниковых газов. МГЭИК изучает углеродный цикл отдельно, прогнозируя более высокое поглощение углерода океаном, соответствующее путям более высокой концентрации, но поглощение углерода сушей является гораздо более неопределенным из-за комбинированного воздействия изменения климата и изменений в землепользовании.

Четыре RCP согласуются с определенными социально-экономическими предположениями, но заменяются общими социально-экономическими путями, которые, как ожидается, обеспечат гибкое описание возможных вариантов будущего в рамках каждого RCP. Сценарии RCP заменили прогнозы Специального отчета о сценариях выбросов, опубликованные в 2000 году, и основывались на аналогичных социально-экономических моделях.

RCP

RCP 1.9

RCP 1.9 — это путь, который ограничивает глобальное потепление до уровня ниже 1,5 ° C, желательной цели Парижского соглашения .

RCP 2.6

RCP 2.6 — это «очень строгий» путь. Согласно IPCC, RCP 2.6 требует, чтобы диоксид углерода ( CO
2) выбросы начнут сокращаться к 2020 г. и упадут до нуля к 2100 г. Также требуется, чтобы выбросы метана ( CH
4) перейти примерно на половину CH
4уровень выбросов диоксида серы (SO2) снизится примерно до 10% от уровня 1980–1990 годов. Как и все другие RCP, RCP 2.6 требует отрицательного CO.
2выбросы (например, CO
2поглощение деревьями). Для RCP 2.6 эти отрицательные выбросы составят в среднем 2 гигатонны CO.
2в год (ГтCO2 / год). RCP 2.6, вероятно, удержит глобальное повышение температуры ниже 2 ° C к 2100 году.

RCP 3.4

RCP 3.4 представляет собой промежуточный путь между «очень строгим» RCP2.6 и менее строгими усилиями по смягчению последствий, связанных с RCP4.5. Помимо предоставления другого варианта, вариант RCP3.4 включает значительное удаление парниковых газов из атмосферы .

В документе 2021 г. предполагается, что наиболее правдоподобные прогнозы совокупного CO
2 Выбросы (с допуском 0,1% или 0,3% с исторической точностью) склонны предполагать, что RCP 3.4 (3,4 Вт / м ^ 2, 2,0–2,4 градуса Цельсия, потепление к 2100 году согласно исследованию) является наиболее вероятным путем.

RCP 4.5

RCP 4.5 описывается IPCC как промежуточный сценарий. Выбросы в RCP 4.5 достигают пика примерно в 2040 году, затем сокращаются. По мнению специалистов по ресурсам, сценарии выбросов МГЭИК смещены в сторону завышенной доступности запасов ископаемого топлива; RCP 4.5 является наиболее вероятным сценарием исходных условий (без климатической политики), принимая во внимание исчерпаемый характер невозобновляемых видов топлива.

Согласно IPCC, RCP 4.5 требует, чтобы диоксид углерода ( CO
2) выбросы начнут снижаться примерно к 2045 году и достигнут примерно половины уровня 2050 года к 2100 году. Также требуется, чтобы выбросы метана ( CH
4) перестанет расти к 2050 году и несколько снизится примерно до 75% от CH
4уровень выбросов диоксида серы (SO2) снизится примерно до 20% от уровня 1980–1990 годов. Как и все другие RCP, RCP 4.5 требует отрицательного CO.
2выбросы (например, CO
2поглощение деревьями). Для RCP 4.5 эти отрицательные выбросы составят 2 гигатонны CO.
2в год (ГтCO2 / год). RCP 4.5 с большей вероятностью приведет к повышению глобальной температуры на 2–3 градуса C к 2100 году при среднем повышении уровня моря на 35% выше, чем в RCP 2.6. Многие виды растений и животных не смогут адаптироваться к воздействию RCP 4.5 и выше.

RCP 6

В RCP 6 выбросы достигают пика около 2080 года, а затем снижаются.

RCP 7

RCP7 — это исходный результат, а не цель смягчения.

RCP 8.5

В RCP 8.5 выбросы продолжают расти в течение 21 века. Начиная с AR5, это считалось очень маловероятным, но все же возможным, поскольку отзывы не совсем понятны. RCP8.5, обычно принимаемый за основу для наихудших сценариев изменения климата, был основан на том, что оказалось завышенной оценкой прогнозируемых объемов добычи угля. Он по-прежнему используется для прогнозирования выбросов в середине века (и ранее) на основе текущей и заявленной политики.

Прогнозы на основе RCP

21-го века

Ниже в таблице представлены прогнозы глобального потепления и повышения среднего глобального уровня моря на середину и конец XXI века (средние значения для 2046–2065 и 2081–2100 годов соответственно) из Пятого оценочного доклада МГЭИК (IPCC AR5 WG1). Прогнозы относятся к температурам и уровням моря в конце 20-го — начале 21-го веков (в среднем за 1986–2005 годы). Прогнозы температуры можно преобразовать в базисный период 1850–1900 или 1980–99 годов, добавив 0,61 или 0,11 ° C соответственно.

Прогнозы увеличения глобального потепления (° C) AR5

Сценарий	2046–2065	2081–2100
Среднее ( вероятный диапазон)	Среднее ( вероятный диапазон)
RCP2.6	1,0 (от 0,4 до 1,6)	1,0 (от 0,3 до 1,7)
RCP4.5	1,4 (от 0,9 до 2,0)	1,8 (от 1,1 до 2,6)
RCP6	1,3 (от 0,8 до 1,8)	2,2 (от 1,4 до 3,1)
RCP8.5	2,0 (от 1,4 до 2,6)	3,7 (от 2,6 до 4,8)

По всем RCP к концу 21 века прогнозируется повышение средней глобальной температуры на 0,3–4,8 ° C.

Согласно исследованию 2021 года, в котором вероятные сценарии AR5 и SSP CO
2 выбраны выбросы,

Сценарии AR5 и SSP и прогнозы изменения температуры

Сценарий SSP	Диапазон повышения средней глобальной температуры (Цельсия) — 2100 от доиндустриального базового уровня
RCP 1.9	От ~ 1 до ~ 1,5
RCP 2.6	От ~ 1,5 до ~ 2
RCP 3.4	От ~ 2 до ~ 2,4
RCP 4.5	От ~ 2,5 до ~ 3
RCP 6.0	От ~ 3 до ~ 3,5
RCP 7.5	~ 4
RCP 8.5	~ 5

Прогнозы повышения глобального среднего уровня моря (м) AR5

Сценарий	2046–2065	2081–2100
Среднее ( вероятный диапазон)	Среднее ( вероятный диапазон)
RCP2.6	0,24 (от 0,17 до 0,32)	0,40 (от 0,26 до 0,55)
RCP4.5	0,26 (от 0,19 до 0,33)	0,47 (от 0,32 до 0,63)
RCP6	0,25 (от 0,18 до 0,32)	0,48 (от 0,33 до 0,63)
RCP8.5	0,30 (от 0,22 до 0,38)	0,63 (от 0,45 до 0,82)

Прогнозируется, что к концу XXI века глобальный средний уровень моря по всем RCP повысится на 0,26–0,82 м.

23 век

AR5 также прогнозирует изменения климата за пределами 21 века. Расширенный путь RCP2.6 предполагает устойчивые чистые отрицательные антропогенные выбросы ПГ после 2070 года. «Отрицательные выбросы» означают, что в целом люди поглощают из атмосферы больше ПГ, чем выделяют. Расширенный путь RCP8.5 предполагает продолжение антропогенных выбросов парниковых газов после 2100 года. В расширенном пути RCP 2.6 концентрации CO _{2 в} атмосфере достигают примерно 360 ppmv к 2300 году, в то время как в расширенном пути RCP8.5 концентрации CO ₂ достигают примерно 2000 ppmv в 2250 году., что почти в семь раз превышает доиндустриальный уровень.

Для расширенного сценария RCP2.6 прогнозируется глобальное потепление на 0,0–1,2 ° C в конце 23 века (в среднем 2281–2300) по сравнению с 1986–2005 годами. Для расширенного RCP8.5 прогнозируется глобальное потепление на 3,0–12,6 ° C за тот же период времени.

Смотрите также

• Проект взаимного сравнения связанных моделей
• Общие социально-экономические пути

использованная литература

Примечание. Следующие ссылки цитируются в этой статье с использованием шаблона: Цитирование из Гарварда без скобок :

• МГЭИК, AR5 WG1 (2013), Stocker, TF; и другие. (ред.), Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы 1 (WG1) в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) (AR5), Cambridge University Press, архив с оригинала 12 августа 2014 г.CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ). [Архивировано

• Meinshausen, M .; и другие. (Ноябрь 2011), «Концентрация RCP парниковых газов и их расширение с 1765 до 2300 (открытый доступ)», изменение климата, 109 (1-2): 213-241, DOI : 10.1007 / s10584-011-0156-г.

внешние ссылки

• База данных RCP
• Специальный выпуск: Представительные пути концентрации: обзор, изменение климата, том 109, выпуск 1-2, ноябрь 2011 . Большинство статей в этом выпуске находятся в свободном доступе.
• The Guardian: руководство по новым траекториям выбросов RCP МГЭИК
• GP Wayne: Руководство для начинающих по репрезентативным путям концентрации
• Джубб, И., Канаделл, П. и Дикс, М. 2013. Репрезентативные пути концентрации: Информационный документ Австралийской научной программы по изменению климата

Андрей Киселев, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник,
Игорь Кароль, профессор, доктор физико-математических наук,
Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова Росгидромета
«Коммерсантъ Наука» №33, август 2019

Современные изменения климата обычно отождествляют с глобальным потеплением. Однако это лишь верхушка айсберга: в климатической системе Земли наряду с ростом температуры происходят и другие не всегда заметные неспециалисту изменения — перестройка циркуляции воздушных масс в атмосфере и воды в Мировом океане, смена режима осадков и др. А эти изменения, в свою очередь, с высокой вероятностью влекут за собой увеличение числа аномальных погодных явлений — ураганов, ливней, засух, длительных периодов с экстремально высокими или низкими температурами.

Оговорка «с высокой вероятностью» здесь необходима, так как имеющихся сегодня данных наблюдений пока недостаточно, чтобы считать связь между изменениями климата и ростом числа погодных катаклизмов надежно установленным научным фактом. К сожалению, общемировая базирующаяся на научных критериях статистика погодных аномалий отсутствует. Отчасти этот пробел восполняет их подсчет, регулярно проводимый крупными страховыми агентствами, но надо учитывать, что у них своя система критериев. Тем не менее общее представление о развитии ситуации в последние десятилетия по данным страховых компаний получить можно.

Триада для объяснения аномалий

За приведенные на рисунке 38 лет число погодных катаклизмов, повлекших за собой значительные материальные потери, возросло примерно в три раза. Поэтому в последние годы изучение этого феномена стало одним из приоритетных направлений климатологии. Достаточно быстро выяснилось, что каждый тип погодных аномалий обладает собственной «индивидуальностью», и его особенности необходимо анализировать отдельно от остальных. Главным образом это вызвано тем обстоятельством, что за возникновение тех или иных погодных катаклизмов «ответственны» разные цепочки развивающихся в климатической системе процессов. Цепочки эти изучены с разной степенью подробности, и это критически отражается на достоверности наших знаний в приложении к каждому отдельному случаю.

Изучение причинно-следственных связей формирования и развития погодных аномалий является комплексным и базируется на «триаде»: 1) на данных их регулярного мониторинга, на способности 2) ясно объяснить происходящее с позиций известных физических законов и 3) воспроизвести его в расчетах с помощью современных климатических моделей. Наличие первых двух пунктов едва ли нуждается в комментариях. А появление третьего необходимо, поскольку только модели могут, во-первых, учесть одновременно все многообразие происходящих в климатической системе взаимодействий, во-вторых, спрогнозировать появление аномалии в обозримом будущем и, в-третьих, восполнить существующий дефицит данных наблюдений.

Атмосфера перестраивается

Согласно современным представлениям, считается, что наибольший прогресс достигнут в понимании механизмов формирования аномальных волн тепла или холода и их связи с текущими изменениями климата. Продолжительность таких волн может составлять от одних или нескольких суток до месяцев (как это было, например, над европейской территорией России летом 2010 года). По данным двух последних десятилетий, наряду с ростом числа летних волн тепла отмечено увеличение их времени жизни. Обычно продолжительное существование таких волн обусловлено блокингом — нахождением над регионом мощного антициклона, препятствующего перемещениям воздушных масс, присущим данной местности и сезону. Подсчитано, что около 3/4 всех блокирующих ситуаций приходится на евразийский континент.

Основной причиной участившихся случаев появления температурных экстремумов называют особенности перестройки атмосферной циркуляции. Однако существуют разные версии относительно того, чем вызвана такая перестройка. Высказывается мнение о ее зависимости от фазы Эль-Ниньо — Южного колебания. Изменения атмосферной циркуляции также объясняют спецификой термодинамических процессов, связывают с нарушениями в струйных течениях, с квазирезонансным усилением, вызывающим высокоамплитудные квазистационарные волны Россби с зональными волновыми числами 6–8 и пр. Столь широкий диапазон толкований, очевидно, стал прямым следствием сложности земной климатической системы, а также нехватки фактических данных. Поэтому неудивительно, что в этой ситуации основная нагрузка ложится на модельную часть вышеупомянутой «триады».

Современные модели высокого разрешения успешно воспроизводят эпизоды возникновения и развития волн тепла или холода, способны прогнозировать их в обозримом будущем. Возникающую при этом проблему описания грядущих изменений климатоформирующих факторов (в первую очередь эволюции эмиссии парниковых газов) решают, используя популярные сегодня сценарии RCP. Не вдаваясь в детали, отметим лишь, что чаще всего выбирают сценарий RCP 8.5, представляющий собой сценарий с максимальными антропогенными выбросами.

Жара может повториться

Основной целью изучения механизмов образования и развития волн тепла или холода (как и других аномальных явлений) является возможность осуществлять в дальнейшем их адекватный модельный прогноз, представляющий практический интерес как для специалистов, так и для обычных людей. Такие прогнозы имеют сегодня широкое распространение и в России, и в мире.

В частности, недавно по проекту Российского научного фонда ученые Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова (ГГО) Владимир Катцов, Игорь Школьник и Сергей Ефимов (Перспективные оценки изменений климата в российских регионах: детализация в физическом и вероятностном пространствах // Метеорология и гидрология, № 7, 2017, с. 68–80) оценили будущие изменения экстремальности климата на территории России, в частности, как изменится продолжительность волн тепла и холода к середине и концу текущего столетия.

В ней использовались массовые ансамблевые расчеты с региональной климатической моделью ГГО, охватывающей всю территорию нашей страны с горизонтальным разрешением 25 км, а также сценарий RCP 8.5.

Результаты показаны на рис. 2. Волны тепла (холода) рассчитываются здесь как максимальные за сезон непрерывные периоды (не менее 6 суток) с температурой воздуха у подстилающей поверхности выше (ниже) порогового среднего климатического значения температуры 90-го (10-го) процентиля в данной точке. Рис. 2 свидетельствует, что региональные изменения длительности волн тепла и холода усиливаются в течение XXI века и охватывают почти всю территорию страны к его концу. При этом продолжительность зимних волн холода сокращается гораздо быстрее, нежели растет длительность волн тепла летом.

Исследователи всего мира сегодня сходятся в том, что в ближайшей перспективе в условиях продолжающегося глобального потепления число волн тепла и их продолжительность будут возрастать. Лишь значительное ослабление эмиссии парниковых газов в атмосферу может снизить вероятность появления волн тепла уже в последующие 20 лет. Однако надо быть большим оптимистом, чтобы поверить в реалистичность такого ослабления.

Когда в Крымск пришла большая вода, Арсену Дарчиняну было пятнадцать. Его семья жила на берегу Адагума — во дворе вода поднялась в полтора человеческих роста, но его родные не пострадали. Полностью залило лишь подвал, и первый этаж — по щиколотку. Все потому, что отец строил дом на совесть. В 1988 году в Спитакском землетрясенииКатастрофическое землетрясение, произошедшее на северо-западе Армянской ССР 7 декабря 1988 года. Оно оставило без крова 514 тысяч жителей республики, 140 тысяч человек остались инвалидами, 25 тысяч — погибли погибли его брат и сестра — поэтому к укреплению своего дома он подошел основательно. 

6 июля 2012 года на небольшой кубанский городок обрушились проливные дожди — выпалоэкстремальное количество осадков, превысившее региональную норму в пять раз. Часть Крымска буквально снесло паводком. Не всем повезло так, как семье Дарчинян. По официальным данным, наводнение унесло жизни 171 человека, пострадали более 34 тысяч.

— Через два дома от нас жила семья Шкурко — там погибли трое. Мальчику на два года младше меня волна не дала выйти из подвала, его маму и бабушку тоже накрыло водой и придавило мебелью. Их тела достали на следующий день, — вспоминает Арсен. — Некоторые жители скончались уже после наводнения от пневмонии — из-за того, что стояли по несколько часов в холодной воде. Но этих погибших к официальным жертвам стихии относить не принято.

В 2015 году в журнале Nature Geoscience вышла статья, в которой ученые установили связь между потеплением Черного моря и наводнением в Крымске. Специалисты предполагают, что, если бы циклон проходил над более холодным морем, осадков было бы меньше, а значит, и потоп не стал бы таким разрушительным.

Конечно, у наводнения были и антропогенные причины — забитые мусором русла рек, сброс воды с Неберджаевского водохранилища, отсутствие береговых укреплений. Но когда на локальные проблемы накладывается глобальный тренд изменения климата — это приводит к катастрофам.

За десять лет до Крымска, в 2002 году, на Ставрополье и Кубани произошло не менее разрушительное наводнение. Таяние снега в горах, ливневые дожди и неправильная работа гидротехнических сооружений вызвали резкий подъем воды в реках. В зоне затопления оказались 377 населенных пунктов — погибли 114 человек, 335 тысяч пострадали. 

Уже который год в летний период новостные сводки полнятся сообщениями об аномальных осадках и новых потопах на юге России. Причем они чередуются с известиями об удушающих засухах и гибели урожаев.

По данным Института глобального климата и экологии имени Израэля (ИГКЭ), КрымДанная территория находится под контролем РФ, но является объектом территориального спора между РФ и Украиной. Большинство стран-членов ООН считают Крым частью Украины — одна из территорий-лидеров по климатическим рискам. В «красную зону» также входит Ставропольский край. В «оранжевую зону» из южных регионов попали Краснодарский край, Севастополь, Ростовская область, Адыгея и Калмыкия. Меньше других затронуты Дагестан, Чечня и Астраханская область. Специалисты ИГКЭ выделили эти регионы после оценки среднегодовых температур и осадков, волн жары, почвенных засух и опасных метеорологических явлений. В этот анализ не были включены последствия от протаивания мерзлоты в Арктической зоне — в этом регионе потепление проявляет иной «характер».

Как изменение климата на юге европейской части России влияет на сельскохозяйственный и курортно-туристический «кластер» страны, какие последствия оно будет иметь для жизни людей и экономики и что необходимо делать для снижения рисков — в исследовании «Кедра». 

Рецепт на жаропонижающее

На территории России теплеет как минимум в два с половиной раза быстрее, чем в среднем на планете: 0,49 °С за десятилетие против мировых 0,18 °С.

Но данные различаются как между субъектами, так и от сезона к сезону. Например, в Южном федеральном округе (ЮФО) прирост среднегодовой температуры составляет 0,57 °С за десятилетие, а по летнему потеплению ЮФО значительно опережает другие субъекты России — 0,74 °С/10 лет. Северо-Кавказскому округу в этом плане чуть «легче» — здесь среднегодовая температура растет наравне с общероссийскими темпами (0,49 °С/10 лет), а летнее потепление фиксируется на уровне 0,63 °С за десятилетие.

Эти цифры означают, что изменение климата на юге европейской части России «крепчает» именно в летний период, однако последствия потепления видны здесь и в другие сезоны. Например, Росгидромет предполагает, что к концу XXI века зимы в регионе могут и вовсе стать бесснежными.

— Температуры воздуха летом стали намного выше. При этом в разных районах такие изменения ощущаются по-разному. Например, +40 °С в Сочи не то же самое, что в Ростове-на-Дону, — говорит  заместитель директора по науке Субтропического научного центра РАН Наталья Яицкая. — Если в Ростове, особенно в сочетании с сухим ветром из Калмыкии, трудно дышать, высыхает почва и растительность, плавится асфальт, то из-за высокой влажности в прибрежных районах переносить жару еще тяжелее. Причем «выживать» в этот период непросто всем — и молодым людям, и пожилым.

И хоть знойно на юге России было всегда, Яицкая отмечает, что изменение климата усугубляет существующие проблемы. И дело не только в усилении «обычной» летней жары.

— Если говорить о температуре воздуха, то годовая амплитуда — разница между максимальным и минимальным значением в теплый и холодный сезон — стала больше. Это значит, что климат в регионе приобрел более резкий характер. Может случиться суровая зима и жаркое сухое лето — все это в первую очередь влияет на хозяйственную деятельность человека. Старожилы тоже говорят, что погода стала меняться резче. За несколько дней без видимых причин может нагрянуть жара и длительная засуха или внезапно усилившийся и поменявший направление ветер вызовет шторм и наводнение.

Изменился и холодный сезон — проще всего отслеживать его «поведение» по оледенению морей.

— Например, Северный Каспий и Азовское море в среднем всегда замерзали в конце ноября и оставались в таком состоянии до марта, — объясняет Яицкая. — В последние десятилетия лед стал образовываться в декабре, иногда в январе. Бывают годы, когда оледенение появляется всего на одну-две недели. 

Также эксперт отмечает, что в некоторых южных районах наблюдается сокращение периода межсезонья — то есть переход из зимы в лето и наоборот происходит быстрее и резче из-за «смазанных» весны и осени.

Не стоит забывать и о явлении городского «острова тепла»: в урбанизированных районах температура всегда на 1–3 °С выше, чем на открытой, незастроенной местности. Города наполнены хорошо нагревающимися бетоном и асфальтом, промышленными объектами и транспортом, которые производят дополнительный «жар», а близко стоящие здания образуют «каньоны» — блокируют охлаждающий ветер и не позволяют теплу эффективно рассеиваться. Юг России с каждым годом привлекает все больше людей, а появляющаяся под их запросы инфраструктура лишь увеличивает градус жары.

Море «съедает» берег

Уровень моря — величина непостоянная. Она зависит от множества факторов, однако, согласно оценкам Росгидромета, все три южных моря в России — Черное, Азовское и Каспийское — имеют тенденцию к подъему уровня воды. С 1993 по 2012 год средний прирост уровня Черного и Азовского морей составил 0,82 и 0,54 см/год соответственно. Это примерно в два раза быстрее средней скорости роста уровня Мирового океана за тот же период (0,32 см/год). В 2014 году специалисты сделали прогноз: при сохранении существующих темпов изменения климата уровень Черного и Азовского морей к 2030 году может вырасти примерно на 14 и 9 см, к 2060-му — на 40 и 25 см, к концу века — на 70 и 50 см соответственно.

Каспийское море — изолированный бассейн, а потому колебания воды в нем не связаны с повышением уровня Мирового океана. До 1978 года Каспий мелел, затем его уровень резко повысился, а сейчас — после пика в 1995-м — волнообразно снижается. Однако, опираясь на данные математического моделирования, специалисты предполагают, что Каспийское море может вновь подняться до отметок 1995 года.

Внезапное повышение Каспия (на 2,5 м с 1978 по 1995 год) обошлось России дорого — по разным оценкам, от 0,5 до $1 млрд.  Подъем уровня моря затронул 7 млн га суши, где проживало 600 тысяч человек — в одном только Дагестане в зоне затопления оказалось 260 тысяч жителей. Была разрушена инфраструктура, повысился уровень грунтовых вод, ценные сельхозземли подверглись засолению и подтоплению, повредились железные и автодороги, линии электропередач, нарушилась работа газопроводов, затопило даже нефтяные скважины. И хоть сейчас до отметок 1995-го далеко, ученые призывают не списывать со счетов риск нового повышения Каспия.

Что касается Черного моря, то, по прогнозам Росгидромета, подъем его уровня не создаст значительных проблем для побережья РФ в ближайшие десятилетия, чего нельзя сказать об Азовском. Берега последнего сложены рыхлыми породами — глинами, суглинками и песками, а потому вероятна абразия береговПроцесс разрушения горных пород волнами и прибоем, затопление инфраструктуры и поселков. 

В особой опасности Темрюк, Приморско-Ахтарск, Ейск и Таганрог, где проживают более 400 тысяч человек. Ученые Южного научного центра РАН полагают, что

в следующие 20 лет Азовское море поглотит не менее 200 га Ростовской области и более 400 га Краснодарского края.

Также они спрогнозировали экономический ущерб, который принесут абразионные и оползневые процессы на Азовском побережье (без учета Крыма) — 756 млн рублей, из которых 108 млн придется на капитальные строения (жилые дома, производственные объекты, образовательные учреждения, гостиницы и др.) и 648 млн — на поврежденные сельхозугодья. 

Помимо этого, возможен и размыв дельты Дона с частичным разрушением ее уникальных экосистем. Площадь затопления, вероятно, достигнет 200 км². Также, по данным Росгидромета, в дельте реки Кубань подъем уровня моря может совпасть с тектоническим погружением побережья, что приведет к затоплению до 900 кв. км² прилегающих территорий.

— Если уровень моря поднимется, увеличатся и относительные глубины. А значит, вырастет и волновая нагрузка, — говорит Наталья Яицкая. — Высота волн практически напрямую зависит от глубины. Учитывая, что штормовая активность на южных морях растет, нас ждут более сильные штормы, которые будут разрушать берега и вредить поселкам.

Сильные штормы уже стали более продолжительными. Причем в южных морях они часто сопровождаются нагонамиПовышение уровня воды, вызванное воздействием ветра. В нормальных условиях волна разрушается, когда ее высота становится больше ½ глубины. Но если возникает нагон, то волна не расходится на мелководье, ее высота растет, а разбиться она может только ударившись о препятствие.

Библейские потопы — в реальность

Последние годы каждое лето на юге начинается наводнениями. Согласно оценкам Росгидромета, в 2021 году на юге России наблюдался «значительный избыток» осадков: в Южном федеральном округе 126% нормы, в Северо-Кавказском федеральном округе — 132%. Это, казалось бы, противоречит длительным засухам, которые то и дело одолевают регион. Но все объяснимо: хоть среднегодовое значение выпадаемых осадков и выросло, их распределение в течение года изменилось. То есть дожди и снег приходят реже, но становятся интенсивнее. С точки зрения ведения хозяйства — ситуация неприятная. Когда вода нужна для полива — ее недостаточно. При этом

осадки выпадают резко и в большом количестве, часто в виде залповых ливней. Такой их характер «давит» на реки, которые не успевают «пропустить» весь объем воды и захватывают ближайшие поселки. Ежегодные потопы разрушают инфраструктуру и уносят жизни людей. 

Масштабы последствий зависят от того, насколько хорошо люди подготовились: расчищены ли русла, стоят ли берегоукрепления, справляются ли ливневки, оперативно ли реагируют местные службы безопасности. Пока успехов в борьбе с наводнениями нет. Например, мы рассказывали об уроках наводнения в Крымске, где спустя десять лет после трагедии до сих пор не закончены работы по укреплению берега реки Адагум и не расчищено ее русло.

В этом году летний сезон тоже «удался». Обильные осадки и разлившиеся реки топили Сочи два раза. В июне на федеральную трассу А-147 сошло три селя, машины вместе с туристами смыло в море, один человек погиб, пятеро пропали без вести. Спустя месяц история повторилась — затопило улицы, подстанции, дороги и дворы жилых домов. В июле от наводнений досталось и Крыму — затопило Ялту, Симферополь, Евпаторию, Алупку, Балаклаву и Керчь.

По данным Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации, в 2021 году в России зафиксировано 583 опасных гидрометеорологических явления, из них более 30%  —  на территории ЮФО и СКФО. В лидерах — Краснодарский край, Крым и Ставрополье. При этом 28% прошлогодних опасных явлений произошло из-за дождей и ливней.

Ледники тоже «плачут»

Центральный Кавказ — средоточие крупных ледников и узлов оледенения, здесь берут начало многие реки, питающие южный регион. Согласно докладу Росгидромета, за последние пять лет скорость деградации оледенения одного только Эльбруса выросла в пять раз.

В прошлом году сильнее всего досталось ледникам Джикаугенкез и Большой Азау в Приэльбрусье — они «похудели» на 4,5 и 3 км соответственно. А по данным исследования группы гляциологов, площадь оледенения Большого Кавказа с 2000 по 2020 год сократилась на 23% — с 1382 до 1061 км². Скорость таяния кавказских ледников в XXI веке выросла в четыре раза по сравнению с 1910–1960-ми годами. Эксперты связывают это с повышением температуры воздуха, сокращением осадков зимой (ледники и снежные «шапки» не успевают набрать «вес») и увеличением приходящей солнечной радиации — безоблачных дней на Кавказе летом стало больше из-за преобладания антициклональной погоды.

Кроме того, растет концентрация пыли, которую заносит в горы из пустынных районов — не только Ставрополья и Ростовской области, но даже из Сахары и стран Ближнего Востока, — это увеличивает и без того высокие темпы таяния, снижая альбедоУ снега самое высокое альбедо (отражающие способности) — это позволяет ему долго не таять, несмотря на палящее солнце. Накапливающаяся толстыми слоями пыль делает снежные склоны темнее, увеличивая поглощение тепла и снижая их «устойчивость» к солнечной радиации ледниковой поверхности. Меняется и высотная поясность — снеговая линия смещается, позволяя лесу и другой растительности продвигаться вверх по склонам. 

В краткосрочной перспективе «потеря» ледников может иметь положительный эффект — на какое-то время пресной воды станет больше. В долгосрочной же перспективе таяние ледников несет пагубные последствия — летом у рек не будет подпитки, что, в совокупности с длительными южными засухами, грозит локальными кризисами. Кроме того, таяние ледников делает склоны гор неустойчивыми, повышая риски схода лавин, обвалов и оползней. А деградация Эльбруса угрожает его туристическому потенциалу.

Ускоренное таяние чревато и катастрофическими прорывами приледниковых озер. Такое уже случалось — в 2017 году из-за «разлива» озера Башкара, которое расположено рядом с одноименным ледником на Центральном Кавказе, погибло три человека, а 7,7 тысяч оказались отрезаны от транспортного сообщения в Приэльбрусье.

По оценкам российских исследователей, даже если изменение климата пойдет по «мягкому» сценарию,

к концу века объем оледенения Кавказа уменьшится на 60–80% по сравнению с периодом 1950–1980-х годов. «Жесткое» потепление и вовсе приведет к исчезновению ледников Кавказа к 2100 году.

Грядущая Сахара

Наравне с потопами и штормами, российскому югу также грозит опустынивание. Эта проблема особенно актуальна для Калмыкии, Дагестана, Астраханской и Волгоградской областей, а также некоторых частей Ставропольского края.

Проблема здесь не столько в потеплении, сколько в деятельности человека.

Перевыпас скота и нерациональная распашка пастбищ привели к эрозии, разрушению структуры почв, утрате биоразнообразия и распространению песков.

В Калмыкии процессы опустынивания в сочетании с засушливым климатом приобрели угрожающие масштабы. Именно здесь появилась первая в Европе антропогенная пустыня — она расположена на территории заповедника «Черные Земли».

Проблема существует с советских времен — но решить ее до сих пор не смогли. Деградацию удавалось лишь немного затормозить сокращением поголовья скота в 2002–2010 годах и реализацией программ по борьбе с опустыниванием в 1980–1990-х годах. Сегодня пустыни продолжают «захватывать» новые территории. Из-за засухи и чрезмерных пастбищных нагрузок сложилась критическая ситуация: песчано-пылевой шлейф протянулся более чем на 700 км — от эпицентра на севере Дагестана и юге Калмыкии до Восточной Украины и Ростова-на-Дону. Площадь пустынных земель здесь превысила 1,4 млн га.

Хворь в нашем дворе

Потепление способствует распространению трансмиссивных заболеваний — тех, что возникают от укуса переносчиков (комаров, клещей, блох и прочих кровососущих насекомых). Они передают людям возбудителей (паразитов, вирусы и бактерии) таких заболеваний, как желтая лихорадка, малярия, лихорадка денге, Западного Нила, Зика, чикунгунья и др.

Населению юга России, например, угрожает Крымская геморрагическая лихорадка (КГЛ) — опасная инфекция, которую переносят преимущественно клещи рода Hyalomma marginatum. Из-за них в течение последних 20 лет на территории Южного и Северо-Кавказского федеральных округов сохраняется напряженная эпидемиологическая обстановка. Ученые связывают это с ростом температуры воздуха — членистоногие лучше переносят теплые зимы, раньше появляются и позже «впадают в спячку», условия для их размножения становятся все благоприятнее.

Рост среднесезонных температур в регионе способствует и расширению ареала клещей на север — не только из-за потепления ранее прохладных мест, но также из-за аридизацииПроцесс «осушения» территории, сопровождающийся сокращением биологической продуктивности экосистем за счет преобладания испарений над осадками степей. Хоть эти членистоногие и любят тепло, чересчур жаркие и сухие условия губительны для них, поэтому они перебираются в более благоприятные районы. В исследовании 2019 года ученые отмечают, что в Ростовской области за 2003–2015 годы граница распространения клещей Hyalomma marginatum сместилась на 45 км севернее, а случаи заболевания стали отмечаться в районах, где их раньше не было. Поэтому специалисты предупреждают о рисках распространения вируса КГЛ за пределы юга России. 

Еще одно заболевание — лихорадка Западного Нила (ЛЗН). Первые случаи заражения были зарегистрированы в Астрахани в 1997 году, а массовое продвижение вируса началось в 2010-х — с тех пор он осваивает новые территории. При этом около 90% случаев заражения в стране происходят именно в Южном федеральном округе — высокие температуры и аридный климат способствуют развитию и передаче вируса. В исследовании 2021 года сказано, что условия для развития ЛЗН становятся особенно благоприятными в районах Прикаспия и Предкавказья.

Жителям юга угрожают и другие тропические болезни — все чаще специалисты обнаруживают в регионе виды тропических комаров, которые могут переносить возбудителей лихорадок денге, чикунгунья, Зика и др.

— Климат — лишь один из факторов, влияющих на распространение болезней. Для возникновения вспышки инфекции должен быть комплекс причин, — говорит специалист в области медицинской географии и экологической паразитологии Варвара Миронова. — Новые климатические условия благоприятны для переносчиков, но не всегда вместе с ними продвигаются и болезни. Даже если переносчик укоренился на новой территории, это не значит, что он тут же начнет распространять инфекции. Ему нужно адаптироваться к местным экосистемам. К тому же не всякий переносчик включается в распространение болезней — они с возбудителем могут не подойти друг другу.

Тем не менее появление переносчиков в районах, где их раньше не было, — тревожный звоночек. Помимо продвижения уже знакомых переносчиков Крымской геморрагической лихорадки и лихорадки Западного Нила на новые территории, на Черноморском побережье Краснодарского края зафиксировано «вселение» как минимум двух видов экзотических комаров, которые не были характерны для этого региона.

— Первый — Aedes albopictus, азиатский тигровый комар, имеющий свойство быстро включаться в передачу инфекций на местном уровне и «помогать» распространению завозных болезней. Второй — желтолихорадочный Aedes aegypti, который переносит лихорадки денге и чикунгунья. Он отличается высокой антропофилией — то есть в качестве источника пищи выбирает людей, а не животных. Делать прогнозы пока рано — нет ясности, какова численность этих комаров на юге и насколько они способны переносить инфекции. Но само их появление и адаптация к нашим климатическим условиям вызывает настороженность, — считает Миронова.

Помимо инфекций, здоровью вредят и волны жары. На примере южных городов (Волгограда, Ростова-на-Дону, Краснодара и Астрахани) ученые показали, что короткие и длинные периоды аномального тепла увеличивают смертность населения от уже имеющихся патологий. Чаще всего в жару умирают от сердечно-сосудистых заболеваний, новообразований и болезней органов дыхания. Причем прирост смертностиРиску преждевременной смерти от жары подвержены не только люди в возрасте старше 65 лет, но и молодежь во время длинных знойных периодов более выражен, чем во время коротких. Отягощает ситуацию опустынивание — из-за него в воздухе повышается концентрация пыли. Росгидромет предупреждает, что смертность от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний увеличивается в дни, следующие за пыльными бурями.

Не менее важная проблема — безопасность продуктов и качество питьевой воды. Высокие температуры способствуют росту бактериальной флоры. Повышается риск «подхватить» через воду и пищу сальмонеллез, шистосомоз, а также ротавирусы, энтеровирусы и другие инфекции.

Вести с полей

ЮФО входит в тройку регионов-лидеров по производству сельхозпродукции. Помимо зерновых (рис, пшеница, ячмень, гречиха, кукуруза), на юге выращивают подсолнечник, сахарную свеклу, чай, бахчевые и субтропические культуры (гранаты, цитрусовые) и даже табак. Именно в Южном округе собирают больше всего зерна. Северо-Кавказский округ тоже можно отнести к «кормильцам» страны. Значительная часть выращиваемых здесь сельхозкультур вывозится в другие регионы страны и отправляется на экспорт.

Потепление действует на сельское хозяйство неоднозначно. С одной стороны, повышение температуры выглядит благоприятно: аномально теплые и мягкие зимы приходят чаще, период роста и развития растений увеличивается. Звучат предположения, что со временем эта тенденция позволит расширить посевы повторных культурВторичные посевы сельскохозяйственных растений на поле после уборки урожая основной культуры и даже наладить выращивание тех, которые сегодня производятся недостаточно или отсутствуют вовсе, например, чай и хлопок-сырец.

Но плюсы могут быть легко сведены на нет экстремальными погодными условиями. Для сельского хозяйства губительны как засухи, так и ливни с наводнениями. Также посадкам вредят град и сильные ветры. 

Во время сильных засух прошлых лет сокращение валовых сборов зерна достигало 40–50% по сравнению с годами, благоприятными по условиям увлажнения. Учитывая, что ЮФО и СКФО ориентированы на экспорт, специалисты предполагают, что количество отправляемого за рубеж зерна из этих регионов может снизиться на 4–5 млн тонн к 2030 году из-за ухудшения агроклиматических условий.

Кроме того, повышение температуры в регионе способствует распространению вредителей. На территории СКФО и ЮФО стали появляться вспышки массового размножения мароккской саранчи — причем не только в привычных регионах, но и там, где раньше ее не бывало. В этом году насекомые атаковали Приморско-Ахтарск. Климатический центр Росгидромета предупреждает, что сельскохозяйственные угодья могут быть захвачены и другими вредителями — итальянским прусом и азиатской саранчой. Из-за потепления также распространяются сорняки и возбудители опасных болезней растений и животных. Посевам на юге России угрожают, например, мучнистая роса, ржавчина, септориоз, фузариоз, гельминтоспориоз.

Сами мы не местные

С 1982 по 2009 год температура поверхности Черного моря росла со скоростью 0,06 °С в год, Азовского — 0,06–0,08 °С, а Каспийского — 0,05–0,06 °С в год. Росгидромет предполагает, что к 2030 году температура поверхностного слоя повысится на 1,2, 1,2–1,6 и 1,0–1,2 °С в Черном, Азовском и Каспийском морях соответственно. Нагрев воды, особенно в прибрежных мелководных районах, повышает риски образования «мертвых» зон, лишенных кислорода. Из-за них рыбы, крабы, моллюски и другие обитатели либо «переезжают» в другие районы, либо массово гибнут. Образованию подобных зон способствует и биогенное загрязнение, поступающее с побережий или с речными стоками. В совокупности с потеплением оно запускает процесс развития водорослей и цветения вод.

Высокие температуры могут ослаблять одни виды и «помогать» другим. Например, медузам вольготнее жить в теплых условиях — они быстрее размножаются и съедают кормовую базу рыб, что ведет к уменьшению численности некоторых промысловых видов. Активность медуз подогревается и отсутствием некоторых рыб, например, хамсы и тюльки — их популяции сократились в Черном и Азовском морях из-за перевылова и изменившихся климатических условий. Зоопланктон, которым они питались, теперь охотно поглощают медузы, захватывая жизненное пространство морей.

Теплые условия привлекают чужеродную флору и фауну, которой раньше было холодно в наших широтах, например, «гостей» из Средиземноморья. Вселенцы ведут себя по-разному: одни встраиваются в экосистемы незаметно, другие полностью меняют жизнь на новом месте.

В южных морях неоднократно происходил подобный «захват» территорий. Например, завезенный из Японского моря в конце 1940-х хищный брюхоногий моллюск рапана (всеми любимая ракушка) сильно подорвал черноморскую популяцию устриц и запасы мидий. 

Сильный удар по экосистеме южных морей нанесло случайное вселение гребневика мнемиопсиса (Mnemiopsis leidyi) — его завезли с балластными водами из Северной Америки в 1980-х. Мнемиопсис похож на медуз, но не относится к ним — это хищник, поедающий зоопланктон, икру и личинки рыб. Сначала он появился в Черном море, но из-за высокой плодовитости и темпов роста быстро перебрался в Азовское и Каспийское. В 1990-х годах ситуация стала плачевной — прожорливый мнемиопсис сократил кормовую базу рыб в 30 раз и ежегодно приносил убытки рыболовному промыслу России на $230–350 млн. Правда, вскоре у мнемиопсиса появился естественный враг — гребневик вида берое (Beroe ovata), на который сегодня возложены большие надежды. Конечно, к «домнемиопсисовским» временам в плане численности промысловых рыб уже не вернуться, но с его помощью можно попытаться поддерживать экосистемы в удовлетворительном состоянии.

Южные моря сильно изменились за последнее столетие. Меняется не только температура, но и соленость и процессы водообмена — как между Черным и Азовским морями, так и впадающими в них реками, которые стали более зарегулированными и «грязными». Все это не может не влиять на биоразнообразие и продуктивность морей. Рыбаки уже не первый год замечают уменьшение размеров промысловых видов.

Если в прошлом веке в Азовском море водились двухметровые осетровые, то сегодня они не просто стали мельче, но и вовсе ушли из этих вод. Причин у этого две — перевылов и потепление.

В новых климатических условиях несладко будет и наземным «жителям» — им придется менять ареал обитания, миграционные пути, а кому-то и вовсе искать новую кормовую базу. От наводнений могут пострадать особо охраняемые природные территории, расположенные в дельтах рек, и их уникальное биоразнообразие. Отдельный вопрос — как скажутся перемены на реликтовых и эндемичных видах юга России. 

— Надежда, что они приспособятся, есть. Раз им удалось дожить до наших дней, справившись со многими сложностями, вероятно, они обладают особыми механизмами адаптации. Какими именно — вопрос для биологов и генетиков. Возможно, дело в «спящих» генах, которые включаются в стрессовых условиях. Однако все равно необходимо стараться сохранять уникальные виды и поддерживать их популяции в естественной среде обитания, — говорит замдиректора по науке Субтропического научного центра РАН Наталья Яицкая. 

***

С годами перечисленные проблемы будут усугубляться — как «быстрые» последствия изменения климата в виде опасных погодных явлений, так и «медленные» вроде деградации аграрного сектора.

— Препятствовать опасным погодным явлениям мы не можем — нужно учиться жить с пониманием этой новой реальности. То есть грамотно планировать управление территориями и хозяйством. Причем делать это с опорой на данные ученых, недаром Росгидромет рассчитывает и публикует прогнозы на ближайшие годы и десятилетия. Необходимо расширять сеть стационарных наблюдений за погодными явлениями, внедрять оперативный мониторинг в работу гидрометеорологов и океанологов, а в высших учебных заведениях воспитывать новое поколение таких специалистов, — говорит Яицкая. 

— Если мы хотим и дальше что-то выращивать на юге, надо делать ставку на засухоустойчивые сорта культурных растений и внедрять эффективные системы орошения.

— Сейчас в России практически везде используют дождевальные машины, но в том же Израиле, где климат гораздо суше, выращивают огромные урожаи, потому что эффективно и экономно используют каждую каплю, — объясняет старший научный сотрудник лаборатории гидрологии Института географии РАН Мария Сидорова. — Дождевание не самый лучший выбор, большое количество воды просто испаряется. Кроме того, оно выводит из почв питательные вещества, ускоряя их деградацию. Системы капельного орошения дорогие, но это долгосрочные инвестиции. В южных районах засушливость будет усиливаться, необходимо бросить силы именно на увеличение эффективности водного хозяйства. Тем более, что состояние рек оставляет желать лучшего — высокая нагрузка от сельскохозяйственного использования, загрязнение удобрениями и отходами скота. Воды в регионе и так не много, а из-за изменений климата и увеличения потребления может стать еще меньше.

Многие районы Кубани и так живут в хроническом дефиците пресной воды. Даже в среднезасушливые годы ресурса рек не всегда хватает на покрытие хозяйственных нужд — летом в некоторых районах юга вода в квартиры и дома поступает по часам. 

Особенно страдает река Кубань — в 2020 году забор воды из нее (с учетом экологических требований) достиг 100%. Сельскохозяйственные предприятия потребляют воды больше, чем способна дать река. При этом засухи истощают не только естественные источники, но и водохранилища, из которых «пьют» многие города-курорты. Сегодня регион пользуется не только поверхностными, но и подземными источниками водоснабжения.

— Однако на них плотно «садиться» нельзя — процесс возобновления грунтовых вод может идти веками, — говорит Сидорова. —  К тому же существует угроза просадок. Например, город Мехико, который много лет эксплуатирует подземные горизонты, буквально проваливается из-за образовавшихся в грунте пустот. Конечно, для многих сел и городов это единственный источник. Но эксплуатировать грунтовые воды надо аккуратно.

Адаптация к изменениям климата — вопрос сложный и комплексный, в России (и не только на юге) работа по этому направлению ведется пока преимущественно на бумаге. В большинстве федеральных округов стратегии адаптации находятся в разработке, сегодня утверждено лишь семь региональных планов, в их числе Крым и Волгоградская область. Также в 2020 году утвержден Национальный план адаптации. 

Совершенно неясно, к чему приведут эти планы, ведь написать — еще не значит выполнить, а выполнить — еще не значит сделать это грамотно.