Борьба с глобальным потеплением Михаила Будыко

Борьба с глобальным потеплением не утрачивает своей актуальности. Как известно, новое – это хорошо забытое старое. Вот и сейчас вспомнили метод воздействия на климат, предложенный советским ученым Михаилом Будыко еще в 60-х годах прошлого века.

В чем суть метода, чем он может помочь, и почему его назвали «одеялом» (одеяло ведь должно греть, а не охлаждать), вы из настоящей статьи.

Борьба с глобальным потеплением Михаила Будыко

Снега Килиманджаро

Воспетые Эрнестом Хемингуэем, эти снега держались 11 000 лет – но 17 лет назад все же растаяли. Окончательно и, к сожалению, бесповоротно. Виновниками этого события были признаны тихоокеанские течения, ко­торые повели себя необычно.

Так на­зываемое декадное тихоокеанское колебание должно было в очередной раз перейти из положительной стадии в отрицательную и тем самым охладить нашу планету примерно на полградуса. Но этого не произошло. И Земля, вместо того чтобы немного остыть, продолжила нагреваться.

Если подобные случаи будут повто­ряться, то очень скоро, буквально через 15-20 лет, средняя температура на Земле повысится на 1,5-2 градуса. Может пока­заться, что в масштабах всей планеты это не так уж много, но…

По прогнозам ученых, это приведет к значительному росту природных ката­клизмов, затоплению ряда прибрежных городов и полному исчезновению неко­торых видов животных – к примеру, мор­жей. Что касается людей, то к 2050 году не менее полумиллиарда жителей пла­неты будут страдать и даже умирать от жары.

Но что привело к подобному измене­нию «отвечающих за климат» тихоокеан­ских течений?

Ответ известен – глобальное потепле­ние. Которое, в свою очередь, связано с парниковым эффектом, а этот послед­ний – со все увеличивающимся выбро­сом в атмосферу углекислого газа.

Несколько лет назад был зафиксирован своеобразный антирекорд по выбросу углекислого газа в атмосферу – 410 ча­стей газа на миллион других частиц воз­духа. Эта величина оказалась настолько пугающей, что ряд европейских стран приняли решение по возможности со­кратить его выбросы в атмосферу. Но что значит – сократить выбросы?

Динамика таяния арктических льдов

Уменьшить количество автомобилей, топливных электростанций, практически всех производств? В каком объеме?

Как оказалось, в очень большом. Чтобы хотя бы остановить рост парнико­вого эффекта (не говоря уже о его сни­жении), человечеству придется практиче­ски полностью отказаться от привычного образа жизни, от электричества, автомо­билей и большинства производственных товаров. К чему человечество, естественно, не готово.

Стало быть, надо «раскрутить» эту ло­гическую цепочку в обратную сторону. Противопоставить глобальному потепле­нию если не глобальное, то хотя бы ло­кальное охлаждение. Что или кого будем охлаждать?

Да того же, кто виноват в таянии сне­гов Килиманджаро и прочих климатиче­ских «безобразиях», – воды Мирового океана. Нужно по возможности быстро увеличить площадь морского льда в по­лярных и приполярных областях, и про­блема будет решена.

О пользе и вреде аэрозолей

Что, вот так просто, – спросите вы, – всего лишь увеличить площадь морского льда? И как же это сделать?

Это можно сделать с помощью распы­ления в атмосфере аэрозолей. Да-да, аэ­розолей, которые мы привыкли считать «экологическими врагами» и которым обязаны обширными «озоновыми ды­рами».

Только это будут другие аэрозоли, иного химического состава. Аэрозоли вредные, разрушающие озоновый слой, имели в своем составе фреоны – соединения в различных соотношениях углерода, фтора, хлора и водорода.

Фреоны во второй половине прош­лого века активно использовались в ка­честве хладагентов для холодильников, в тепловых насосах, теплоизоляции… и, что самое главное, в производстве кос­метических, бытовых и лекарственных аэрозолей.

Каждый раз, когда человек пользовался освежителем воздуха или, скажем, лаком для волос, он выпускал в атмосферу порцию фреонов. В наших квартирах и вообще на уровне земли они были безопасны; но, поднимаясь в верхние слои атмосферы, причиняли ей огромный вред.

На высоте примерно 20 км жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца «выбивало» из молекул фреонов атомы хлора. Эти освобожденные атомы вме­сте с химически активными остатками фреонов вступали в реакцию с озоном, превращая его в обычный кислород. Так планета теряла свой защитный озоновый слой.

Но что если заменить в составе аэ­розолей вредные фреоны на другие ве­щества? И распылять их не на уровне земли, а высоко в атмосфере? Не смогут ли аэрозоли сыграть роль своеобразного «зонтика», защищая поверхность нашей планеты от жарких солнечных лучей? По­верхность, 71 процент которой скрыт под водой…

Американцы из Массачусетского тех­нологического института как раз сейчас работают над этой проблемой – поиском подходящего состава аэрозолей, опре­деления оптимальной высоты распыле­ния и экономичного способа доставки на эту (достаточно большую) высоту.

Скромно умалчивая при этом, что саму идею воздействия на климат с помощью распыления аэрозолей в атмосфере они почерпнули у советского и российского ученого, физика и климатолога Михаила Ивановича Будыко.

Оде­яло Будыко

Михаил Будыко в середине прошлого века рассчитал среднюю температуру нашей планеты с помощью созданной им «модели физического равновесия». В этой модели солнечное излучение, по­глощенное Землей, уравновешивается тепловой энергией, излучаемой плане­той в окружающее пространство.

Если это равновесие нарушается в ту или иную сторону, Земля начинает пе­регреваться или, наоборот, застывает в очередном ледниковом периоде.

Человек своей технологической дея­тельностью, мягко говоря, не способст­вует сохранению равновесия.

Поэтому когда Будыко, как и мно­гие другие ученые, работал над «госу­дарственным заказом» по Северному морскому пути, он обратил внимание на возможные негативные последст­вия предлагаемого решения на климат Земли в целом.

Михаил Будыко и Се­верный морской путь

Основная проблема освоения Ар­ктики заключалась в трудностях судо­ходства по северным морям; слишком много льда, одними ледоколами не обойдешься. Поэтому ученые искали простой, быстрый и экономичный спо­соб растопить льды и очистить от них Се­верный морской путь.

Северный морской путь

М.И. Будыко предложил распылять в небе над Арктикой летучие отходы ре­зиновой промышленности. Лед и снег, как известно, хорошо отражают солнеч­ные лучи. Лед, покрытый снегом, погло­щает лишь пятую часть солнечной энер­гии, а голый лед – не более половины.

Но если на лед прольется дождь, образо­ванный химическими аэрозолями, и ля­жет слоем сажи, то поглощение солнеч­ной энергии увеличится многократно, и лед быстро растает. А новый лед, по расчетам Будыко, образовываться уже не будет, потому что морская вода по­глощает солнечное тепло практически полностью.

Борьба с глобальным потеплением опасна

Казалось бы, оптимальное решение для северных мореходов найдено. Но у метода, получившего название «оде­яло Будыко», могли быть серьезные по­бочные эффекты. Автор добросовестно описал их, все до единого, в своей работе «Полярные льды и климат» (1969 г.).

Активное таяние льдов в Арктике при­ведет к значительному потеплению на всей планете. В некоторых регионах (к примеру, в Центральной Америке) среднегодовая температура может уве­личиться на 15 (!) градусов. Повысится уровень Мирового океана, из-за чего подвергнутся затоплению некоторые прибрежные территории.

Ученый особо настаивал; если его «одеяло» будет использовано на пра­ктике, необходимо применить и какую- то другую технологию, позволяющую контролировать скорость таяния аркти­ческих льдов и препятствующую пол­ному их исчезновению. Баланс, равно­весие – вот что необходимо сохранить в любом случае.

«Зонтик» над планетой

Хотя одеяло Будыко так и не было при­менено в Арктике, глобальное потепле­ние все же началось. Причем его послед­ствия, прогнозируемые для середины уже нашего столетия, оказались столь не­гативными, что ученые бросились искать способы борьбы с ним.

И, кстати, вспомнили предложение советского ученого о распылении аэро­золей в атмосфере. Только состав аэро­золей должен быть принципиально иной; аэрозоли не будут в виде сажи опускаться на морские льды, а образуют облака, от­ражающие свет солнца.

Вследствие этого в небе развернется своеобразный сол­нечный зонтик, который будет охлаждать воды Мирового океана и препятствовать таянию льдов.

Примерный состав такой смеси уже разработан американцами – но, по по­нятным причинам, пока держится в се­крете. К открытым же данным относится предполагаемая высота распыления аэ­розолей – 13 км и количество самолетов, которые будут их распылять.

История глобального потепления

В принципе чем больше высота, тем больше тень от «зонтика»; но забраться выше 13 км по­мешают технические сложности.

Считается, что для возвращения пла­неты к тепловому равновесию пона­добится несколько лет. 125 самолетов Stratospheric Aerosol Injection Lofter (SAIL-01) на высоте 13 км будут распы­лять по 76 тонн аэрозолей каждый. Им придется делать 175 тысяч рейсов в год; весной в северном полушарии, осенью в южном.

И тогда года через два-три, возможно, цель будет достигнута – и охлажденная Земля вздохнет спокойно.

Противники этой программы упирают на то, что она будет весьма дорогостоя­щей – минимум 11 млрд долларов в год. На что авторы работы, опубликован­ной недавно в Environmental Research Communications Journal, резонно возра­жают, что 11 млрд долларов – это менее 0,1% годового ВВП США. И что лучше потратить эти деньги на насущные нужды всей планеты, чем на небезопасные во­енно-политические игры.