Клуб «Валдай»

82 подписчика

Свежие комментарии

  • Николай Коробков6 июля, 14:37
    Это про какую дистанцию в метро, здесь написано? Куча роликов где уплотнители в вагоны работают.Жить по-японски? ...
  • valerij8 ноября, 14:12
    Мы лучше других знаем, чего ожидать от наших "друзей" из Средней Азии и что-то на положительные эмоции это не настраи...Центральная Азия:...
  • valerij4 ноября, 9:19
    Эфиопам не выстоять против арабов.Египет и Эфиопия:...

Можем ли мы повлиять на климат Земли?

Можем ли мы повлиять на климат Земли?

Изменение климата породило широкий круг экологических проблем и повлияло на наши экономические и социальные системы. Воздействие изменения климата, вероятно, станет ещё более серьёзным в течение следующих нескольких десятилетий, и поэтому потребуются коллективные усилия по созданию устойчивой системы на глобальном и национальном уровнях. Об усилиях Индии по противодействию негативным последствиям изменения климата и важности международного сотрудничества в этом вопросе пишет Наяк Шайлеш, директор индийского Национального института перспективных исследований. 

Изменение климата – одна из величайших проблем XXI века. Климатическая система Земли – единая, взаимосвязанная и саморегулирующаяся система. Масса и энергия распределяются между её компонентами: атмосферой, океаном, геосферой, криосферой и биосферой. Понимание и моделирование этих процессов помогает в прогнозировании погоды, климата и возникающих опасностей. Изменение климата породило широкий круг экологических проблем и повлияло на наши экономические и социальные системы. Воздействие изменения климата, вероятно, станет ещё более серьёзным в течение следующих нескольких десятилетий, и поэтому потребуются коллективные усилия по созданию устойчивой системы на глобальном и национальном уровнях.

Во-первых, нам необходимо адаптироваться к естественным колебаниям климата, а также к долгосрочному изменению климата путём улучшения и внедрения основных климатических продуктов и услуг. Во-вторых, концентрация CO2 сейчас составляет 410 миллионных долей, что почти на 30 процентов выше, чем когда-либо в течение 800 000 лет, и, следовательно, требуются срочные глобальные меры для улучшения ситуации. Ещё один аспект, о котором мы должны помнить, заключается в том, что потепление вызывает высвобождение метана из вечной мерзлоты Арктики, Гренландии и Тибетского плато и, вероятно, приведёт к дальнейшему повышению температуры в мире, а это, в свою очередь, приведёт к ещё большему оттаиванию.

Знания об изменении климата достаточно полны, однако наше понимание его воздействия на водные ресурсы, сельское хозяйство, здоровье и т. д. всё ещё ограничено.

В течение последних двух десятилетий из-за изменения климата мы стали свидетелями частых случаев сильных дождей и наводнений, несвоевременных осадков и ливней, тепловых волн и лесных пожаров, интенсивных циклонов и устойчивых засух во многих регионах.

В Индии были замечены широкомасштабные изменения климата, и недавно были сделаны прогнозы будущих изменений температуры, муссонов, экстремальных явлений и т. д.  Средняя температура в Индии выросла примерно на 0,7 градуса в течение прошлого века и, по прогнозам, к концу этого столетия повысится на 4,4 и 2,4 градуса при сценариях высоких и средних выбросов парниковых газов.

Соответственно, по прогнозам, частота наступления тёплых дней и тёплых ночей и продолжительность тепловых волн существенно возрастут. Повышение температуры и влажности приводит к усилению теплового стресса, особенно в бассейнах Инда и Ганга. Летний сезон муссонов снизился на 6%, что особенно заметно на равнинах Инда и Ганга и в Западных Гатах. Частота выпадения локальных обильных осадков увеличилась в связи с увеличением содержания влаги в атмосфере. Прогнозируется, что средний размер и изменчивость муссонных осадков увеличатся, что приведёт к более частым засухам, особенно на юго-западном побережье, на юге полуострова и в северо-восточной части Индии.

Температура поверхности моря и теплосодержание океана на протяжении шести десятилетий демонстрируют тенденцию к увеличению, причём за последние два десятилетия наблюдается резкий рост. Подъём уровня моря в последние два с половиной десятилетия (1993–2017) ускорился до 3,3 мм в год. Ожидается, что к концу века он вырастет на 300 мм. Как следствие этих изменений, на восточном побережье Индии было отмечено значительное увеличение частоты очень сильных циклонных штормов, а также широкомасштабные наводнения.

В Гималаях наблюдалось повышение температуры примерно на 1,3 градуса Цельсия в течение 1951–2014 годов и тенденция к снижению количества снегопадов, что привело к таянию ледников. Ожидается, что к концу столетия температура повысится на 5,2 градуса Цельсия с увеличением годового количества осадков, но уменьшением количества снегопадов. Усиленное отступление ледников привело к образованию озёр, и риск затопления ниже по течению увеличился в много раз.

Хотя эти наблюдения относятся к Индии, они верны для многих развивающихся стран тропических и субтропических регионов. При постоянно нарастающих выбросах изменения климата могут привести к опасным последствиям, если мы не будем действовать твёрдо ради того, чтобы новая энергетическая инфраструктура чрезмерно не выделяла углерод. По мере повышения температуры уязвимые элементы климатической системы – полярные ледяные щиты, тропические леса Амазонки, западноафриканские/азиатские муссоны и многое другое – преодолеют критические пороги, что может привести к катастрофе. Для разработки жизнеспособных альтернатив требуются экстраординарные усилия.


Погода и климат Земли регулируются нелинейными процессами, поэтому они сложны и требуют большого количества данных для прогнозов. Для поддержки научно обоснованных решений по управлению рисками, а также инвестиций в системы раннего предупреждения, помимо анализа процессов земной системы, требуется информация об уязвимости населения и активов (например, сельскохозяйственного производства, инфраструктуры и домохозяйств и т. д.), а также социально-экономические данные, которые количественно определяют подверженность и уязвимость (например, несчастные случаи, повреждения при строительстве, снижение урожайности и нехватка воды). 

Такие данные квалифицируются как big data, и нам нужны инновационные способы их использования, чтобы делать полезные прогнозы и выводы о влиянии на общество. Новые методы сбора и анализа большого количества данных помогут нам понять взаимосвязь между наукой об изменении климата и его воздействием на общество. Проблема в том, как мы можем использовать такие данные. Необходимо установить научное и социальное значение больших данных, а также степень, в которой большие данные могут стать источниками экологической и экономической ценности. 

Большие данные, искусственный интеллект или машинное обучение помогают делать прогнозы. Большие данные предназначены не для того, чтобы научить компьютеры мыслить подобно людям, но, по сути, чтобы применять алгоритмы к огромному количеству данных для определения вероятностей событий. Такие системы со временем улучшаются, постоянно распознавая сигналы и шаблоны вероятных исходов. Большие данные обеспечивают количественные измерения социально-экономического воздействия.

Ожидается, что данные об изменении климата и его последствиях сохраняются на бесчисленных серверах по всему миру. Возможно, мы теряем точность на микроуровне, но получаем понимание на макроуровне. Мы в состоянии обнаружить закономерности и корреляции, которые дают ценную информацию. Это даёт нам возможность знать, что происходит. Каждый набор данных действительно имеет некоторую внутреннюю скрытую ценность, которую мы должны обобщить.

Большие данные дают не только решение проблемы изменения климата, но и позволят нам лучше подготовиться к использованию технологий для улучшения качества жизни. Это поможет количественно оценить все процессы земной системы и лучше понимать их. Большие данные полагаются на всю доступную информацию, они позволяют нам рассмотреть детали. Мы можем проверять новые гипотезы на разных уровнях детализации. Спутниковые данные, которые были собраны за последние 50 лет и будут собраны в будущем, вероятно, станут основным источником информации о климатической системе. Они могут оказаться менее точными, чем единичные точные измерения, но обеспечивают более полную картину и большую ценность. Внедрение передовых инструментов пространственных и локационных технологий позволит проводить оценку воздействия экстремальных погодных явлений с использованием прогнозов с высоким разрешением для критических мест, а также реконструировать климатические условия и пространственные карты для критических прошлых событий и разрабатывать стратегии управления рисками с использованием систем раннего предупреждения, чтобы уменьшить потери. Среднесрочное и долгосрочное отраслевое планирование (например, зонирование земель, развитие инфраструктуры, управление водными ресурсами, сельскохозяйственное планирование) будет способствовать сокращению экономических потерь, а также обеспечивать механизмы страхования и финансирования рисков с привязкой к погодным условиям для повышения устойчивости средств существования.

Индия в авангарде усилий по смягчению последствий изменения климата. Страна взяла на себя обязательство соответствовать требованиям второй степени и намерена выполнять обязательства по Парижским соглашениям. Индия – развивающаяся страна, и по-прежнему её годовые выбросы составляют 0,5 тонны на душу населения, что намного ниже среднемирового показателя 1,3 тонны. Что касается совокупных выбросов, вклад Индии составляет всего 4% для почти 1,3 миллиарда населения. По сравнению с этим на ЕС с населением около 450 миллионов человек приходится 20% мировых выбросов.

Развитые страны (за исключением России) практически не сократили свои выбросы. При этом сохраняется давление на развивающиеся страны с целью сократить добычу угля и производство электроэнергии на основе угля.

В Индии угольные тепловые электростанции вырабатывали 72% электроэнергии в 2019–2020 годах, и в ближайшие годы они будут по-прежнему зависеть от угля для обеспечения энергетической безопасности. Модернизация установок обессеривания дымовых газов (FGD) не является практическим решением, так как (i) в индийском угле очень мало серы, (ii) потребность в известняке и воде приведёт к дополнительным потребностям в энергии. Так что Индии нужен план перехода. Было предложено вывести из эксплуатации станции (~ 8000 МВт) возрастом более 25 лет и вырабатывать электроэнергию на тепловых и атомных станциях с высокой эффективностью и низким уровнем выбросов (HELE). К 2030 году ожидается, что в Индии будет только около 200 ГВт угольной генерации. 

Задача выработки 70–80% (650–750 ГВт) за счёт возобновляемых источников энергии в значительной степени зависит от развития технологий, включая повышение эффективности преобразования энергии в электрическую, управление электрическими сетями, а также технологии хранения. Развитие технологий смягчения последствий изменения климата значительно упало после того, как Копенгагенское соглашение обозначило конец юридически обязывающих обязательств по сокращению выбросов со стороны развитых стран. Это серьёзный шаг назад, и необходимо усилить развитие технологий.

Теперь мы знаем, что одного лишь сокращения выбросов углерода может быть недостаточно для сдерживания глобального потепления. Нам необходимо разработать углеродно-отрицательные технологии для удаления большого количества CO2 из атмосферы. К середине века нам нужна стратегия перехода от чистых положительных выбросов к чистым отрицательным выбросам CO2.

Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS) – одна из самых перспективных технологий. Некоторое время назад использовалось биотопливо: сахарный тростник и кукуруза для непищевой целлюлозы и непродовольственных культур. Стоит изучить новейшие виды биотоплива, полученные с помощью микробов, которые могут жить на непригодных к использованию землях и производить химические вещества, способные служить топливом.

Исследователи ищут способы превратить углекислый газ в метанол за один этап с использованием энергоэффективных процессов. Этот подход очень эффективен с точки зрения химии, но очень дорог . Сейчас учёные работают над снижением затрат.

Можем ли мы повлиять на климат Земли? Существует множество схем, от отбеливания облаков и солнцезащитных экранов до фертилизации океана, покрытия пустынь сияющим майларом и даже отправки зеркал в космос. Неясно, могут ли такие схемы исправить климат и осуществимы ли они в принципе.


Патентование геоинженерных технологий может иметь серьёзные негативные последствия и нанести вред будущим разработкам. Должны быть правовые ограничения на управление солнечным излучением. Любая технология, которой может управлять небольшое количество людей, способных изменить климат нашей планеты, очень опасна.

Технологии геоинженерии должны служить общественному благу, общественность должна участвовать в принятии решений, исследования должны быть открытыми и прозрачными под контролем независимых экспертов, а внедрение технологий должно иметь прочную структуру управления.

Нам необходимо проводить политику и формировать системы, которые помогут нам подготовиться к борьбе с экстремальными климатическими явлениями и компенсировать неблагоприятные воздействия на сельское хозяйство, водные ресурсы, здравоохранение и социально-экономическую стабильность, средства к существованию и т.д. Нам нужен сдвиг парадигмы с реагирования на чрезвычайные ситуации на более проактивный, целостный и системный подход с упором на снижение рисков. Такой подход потребует метеорологического, гидрологического и климатического обслуживания для поддержки научно обоснованных решений по управлению рисками, а также углеродно-нейтральных технологий.

В этом отношении очень важно сотрудничество с Россией как на двусторонней основе, так и на многосторонних форумах, таких как БРИКС и G20. Мы можем вместе проводить исследования Арктики, Антарктики и Ледовитого океана, разрабатывать технологии для прогнозирования воздействий изменения климата, чистые угольные технологии, хранение энергии и т.д., обеспечить охват больших рынков развивающихся технологий, поскольку затраты на фундаментальные и прикладные исследования более низкие в Индии и России. Наши совместные усилия могут быть конкурентоспособными и рентабельными. Усилия Индии и России станут более полезными в решении проблем изменения климата в рамках глобальных усилий.


 

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх