Погода – Климат – Человек

Нико Штер (2011)

В совместной работе метеоролога Ханса фон Шторха и социолога Нико Штера предпринята попытка объединить естественнонаучный и социологический подходы к проблеме климата. Авторы не только объясняют, в чем различие между погодой и климатом, и развенчивают многие мифы вокруг проблемы глобального потепления, но также подробно анализируют особенности повседневного восприятия климата в обществе.

Введение

2. Как менялись представления о климате

Наблюдения и объяснения климатических процессов в самом общем виде можно разделить на три важных этапа. Эти этапы не только приходятся на различные исторические периоды и имеют разную продолжительность, но, кроме того, выражают разные интересы, методики наблюдения и подходы к объяснению, имеющие свою определенную аудиторию.

Интерес человека к вопросам климата возник очень давно. На первом этапе в центре внимания находился человек, т. е. первоначально люди были заняты поиском механизмов влияния климата на сущность человека, его характер и здоровье.

Лишь на исходе XIX века, по крайней мере в науке, утверждается чисто физический подход к изучению климата. Одновременно с этим начинает формироваться особая наука, занимающаяся исследованием климата. Это второй этап развития представлений о климате. С точки зрения общества, такого рода наука была важна тем, что она предоставляла таблицы, карты и атласы, описывающие средние климатические условия, а также характер и частоту экстремальных явлений. Все это находило практическое применение в сфере планирования. На данном этапе климат трактовался как объективный феномен, тогда как на первом этапе он рассматривался в качестве ресурса, приносящего либо ущерб, либо пользу людям, живущим в определенной климатической зоне.

Сегодня мы переживаем третий этап, когда климат уже не является просто данностью, но в какой-то мере может быть изменен самим человеком. Происходит своего рода возврат к темам первого этапа. Поскольку климат меняется — будь то по антропогенным или естественным причинам — неравномерно, он снова утрачивает свою «беспристрастность». На географической карте можно выделить тех, кто «выиграл» от климатических изменений, и тех, кто «проиграл», или же определить, кто «проиграл» больше, а кто меньше. «Изменение климата» превратилось в политическую категорию, причем знания об этом процессе служат аргументом в процессе внедрения социальных стратегий и ценностей. Исследования механизмов изменчивости климата становятся менее важными, чем исследования воздействия климата на экологические и социальные системы. Само слово «климат» покинуло башню из слоновой кости, в которую его поместила сначала дескриптивная, а затем аналитическая естественная наука. Среди современных исследователей климата все реже можно встретить оторванных от практики ученых и все чаще — экспертов, которые выступают по радио и телевидению и рисуют картину безрадостных перспектив, заставляя общественность замирать от страха.

Александр Гумбольдт (1769–1859) относится к числу заинтересованных наблюдателей климата первого этапа. В первом томе своего произведения «Космос: план описания физического мира» (1845) он так описывает климат:

изменения в атмосфере, которые видимым образом воздействуют на наши органы: это температура, влажность, изменение давления на барометре, спокойное состояние воздуха или воздействия разнонаправленных ветров, сила электрического напряжения, чистота атмосферы или смешение ее с более или менее вредными газообразными эксгаляциями, наконец, степень обычной прозрачности или ясности небосвода, что важно не только для усиленного теплового излучения почвы, органического роста растений и созревания плодов, но и для чувств и общего состояния души человека».

В своем описании климата Гумбольдт, с одной стороны, обращает внимание на возникновение и состояние климата в зависимости от определенных геофизических и атмосферных процессов, а, с другой стороны, указывает на влияние климата на человека в целом и на его самочувствие.

Наступивший в конце XIX века перелом в понимании климата и связанная с этим постановка климатических исследований на научную основу привели к возникновению нового понятия климата. В нем акцент делается на том обстоятельстве, что климат, как писал известный австрийский метеоролог Юлиус фон Ханн (1839–1921), охватывает всю «совокупность метеорологических явлений, характеризующих среднее состояние атмосферы на том или ином участке земной поверхности».

Интерес к физическим, психическим и социальным влияниям климата ослабевает, а на первый план выходит описание климата на основе инструментального определения его переменных. Отныне различают климат и погоду. Погода — это мимолетное состояние атмосферы в данном месте в данный момент. По сравнению с погодой, климат гораздо менее изменчив, охватывает бóльшие временные промежутки и, как правило, простирается на бóльшие географические территории. Серии измерений и наблюдений атмосферных переменных, в первую очередь температуры и осадков, на протяжении продолжительных промежутков времени позволили представить климат в виде количественных и статистических величин. Особую роль, начиная с этого момента, играет статистический метод наблюдения климата в значении среднего состояния атмосферы. Таким образом, изучение климата заключается прежде всего в сравнительном измерении и классификации средних показателей изменяющихся погодных условий на протяжении длительных периодов времени. В результате климат оказывается более или менее статичным и ограничивается ближайшими к земле слоями атмосферы. Глобальный климат есть не что иное, как сумма всех региональных климатов.

Когда в 20-е годы прошлого века благодаря техническим инновациям отпала необходимость ограничивать эмпирическое наблюдение климата поддающимися измерению состояниями атмосферы непосредственно у поверхности Земли, начался третий этап изучения климата. Климатология окончательно утвердилась в статусе специальной науки, занимающейся едва ли не исключительно физическим описанием климатических процессов. Физики стали все чаще обращаться к исследованию атмосферных и океанических явлений. Традиционная связь с географией ослабевала, давая простор для новой дисциплины — физики атмосферы и океана. Вследствие этой смены концепций вопросы влияния климата на биосферу и человека все больше отходили на задний план. В этом переходе климатологических исследований на новую научную основу можно выделить три особенности:

1) Расширяются наши знания о будущих и прошлых климатических условиях на Земле. На смену концепции более или менее постоянного — по крайней мере, в исторический период — климата, долгое время доминировавшей в науке ХХ-го века, пришло понимание того, что климат необходимо рассматривать как переменную величину применительно к любому отрезку времени¹. Такой подход, наряду с анализом факторов воздействия на климатическую систему, ведет к осознанию того, что климат может меняться под влиянием человеческой деятельности. И действительно, сегодня многие исследователи климата полагают, что за последние 100 лет климат уже существенно изменился вследствие человеческой активности и будет меняться дальше.

2) Климатическая система теперь может быть измерена на больших территориях при помощи спутников. Правда, пока динамические ряды данных, полученных через спутник, ограничиваются небольшими временными промежутками, так что их использование в исследовании долгосрочного развития климата тоже ограничено. Становится возможным квазимоментальное «синоптическое» отображение по крайней мере физического состояния атмосферы (погоды). К этой цели еще в конце XVIII века стремилась метеорологическая сеть «Societas Meteorologica Palatina» (1781–1792), учрежденная Маннгеймской академией наук. Сегодня это совершенно обычная процедура, без которой был бы невозможен ежедневный прогноз погоды.

3) Математизация физики повлекла за собой математизацию океанографии и климатологии. Атмосферные и океанические процессы описываются при помощи математических уравнений. До изобретения ЭВМ эти уравнения могли быть решены лишь в весьма упрощенном виде, поэтому исследовались только самые важные взаимосвязи. Развитие ЭВМ позволило реализовать более сложные климатические модели, с помощью которых можно максимально приближенно к реальности показать природные процессы и степень их подверженности антропогенным воздействиям. Данные климатические модели в исследованиях климата выполняют функцию экспериментальных построений¹.

После того как благодаря новым методам было достигнуто более глубокое понимание процессов в климатической системе и в динамике климата, климатология в последние годы оказалась в центре внимания науки и общественности.

Примечания

1

В разделе 4.7 мы еще вернемся к этой теме и рассмотрим различные исторические случаи, когда изменение климата интерпретировалось как результат человеческих действий.

1

Концептуальное рассмотрение моделей в климатологическом исследовании см. в: Müller P., von Storch H. Computer Modelling in Atmospheric and Oceanic Sciences — Building Knowledge. Springer Verlag Berlin–Heidelberg–New York, 2004. P. 304 и далее. На самом деле модель — это сложное понятие, которое может иметь различные значения в социальных и естественных науках. В климатологии модель — это математический конструкт, который представляет функцию всей системы через комбинацию компонентов, объясняющих совокупность всех значимых процессов, главным образом используя базовые категории, такие как масса или сохранение энергии.