Климатическая доктрина РФ против национальных интересов России

В вопросе о позиции РФ по проблеме так называемого «глобального потепления» нельзя игнорировать ряд очевидных положений:

1. Основу современной экономики РФ составляет экспорт энергоносителей и энергоемкой продукции;

2. Ограничения на деятельность современной энергетики и обусловленные ею выбросы парниковых газов приемлемы для России только при условии бесспорных доказательств их негативного влияния на климат;

3. Слабость или даже полное отсутствие таких доказательств (точка зрения Президиума РАН) должны быть максимально высвечены представителями России на международных переговорах климатозащитной направленности;

4. Защита интересов РФ на таких переговорах должна осуществляться профессионалами высокой квалификации, безусловно не ангажированными с помощью зарубежных грантов;

5. Защита интересов РФ должна стоять во главе угла при формировании Климатической доктрины, а не носить характер голословной декларации, практически незаметной на фоне безоговорочного принятия весьма спорных научных предпосылок Киотского протокола и Парижских соглашений;

6. Решение о присоединении к международным соглашениям климатозащитной направленности есть решение политическое, и оно принимается политическими руководителями страны. Но даже, если это решение положительное, целесообразно представить позицию РФ, как уступку беспочвенной обеспокоенности западной общественности, что дает основание ожидать встречных уступок.

Совершенно очевидно, что направленность и основные утверждения Климатической доктрины РФ в корне противоречат приведенным выше положениям и мнению Президиума РАН, высказанному по запросу Президента России, об ОТСУТСТВИИ НАУЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ доктрины антропогенного глобального потепления. Примеры таких утверждений чрезвычайно многочисленны и мы рассмотрим лишь наиболее вопиющие из них. Впрочем и приведенных примеров вполне достаточно, чтобы утверждать, что упомянутая доктрина декларативна, голословна и в корне противоречит государственным интересам страны.

Климатическая доктрина РФ, Преамбула:

«Современная наука предоставляет всё более веские основания в подтверждение того, что хозяйственная деятельность человека, связанная прежде всего с выбросами парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива, оказывает заметное влияние на климат.»

Основаниями в науке считаются бесспорные экспериментальные факты и строго доказанные теоретические положения. И то, и другое напрочь отсутствует в проблеме антропогенного влияния на климат.

Климатическая доктрина РФ, Преамбула: Раздел I, 4:

«Научное обоснование настоящей Доктрины включает признание способности антропогенного фактора оказывать воздействия на климатическую систему, приводящие к значимым, в первую очередь неблагоприятным и опасным для человека и окружающей среды, последствиям.»

В стране не выполнено ни единой НИР, направленной на обоснование ОПАСНОСТИ «для человека и окружающей среды, последствий» климатических изменений, причем численные оценки величины этих изменений различаются в разы, а доказательства их антропогенной обусловленности полностью отсутствуют.

Климатическая доктрина РФ, Преамбула: Раздел IV, 28:

«К отрицательным последствиям ожидаемых изменений климата для Российской Федерации относятся: повышение риска для здоровья (увеличение уровня заболеваемости и смертности) некоторых социальных групп населения… и т.д. и т.п.»

Какие публикации в научной прессе обосновывают «повышение риска для здоровья некоторых социальных групп населения» известно только авторам доктрины.

Важным обстоятельством является то, что крайне немногочисленные среди российских специалистов сторонники антропогенно обусловленного глобального потепления — это те же самые лица, которые, не считаясь ни с очевидными фактами, ни с требованиями научной этики проталкивали фреоновую версию истощения озонового слоя и присоединение страны к Монреальскому протоколу.

Откуда возник тезис о глобальном потеплении?

Как и в истории с «истощением озонового слоя», всё началось с пугающих картинок. Международная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), ссылаясь на авторитетные источники стала публиковать ужастики, вроде приведенного на Рис. 1.

Рис. 1. Отклонения глобальной температуры от климатической нормы (1960−2000 гг.). Синие точки — среднегодовые значения, красная кривая — скользящее пятилетнее осреднение.

Дальше на «очевидный рост глобальной температуры» стали вешать дополнительные пугалки:

Разумеется, «очевидный рост глобальной температуры» трактовался как однонаправленный и антропогенно обусловленный: сжигание углеродных топлив вызывает катастрофический рост содержания углекислого газа в атмосфере и усиливает парниковый эффект. При этом, всячески педалировалась положительная обратная связь в климатической системе Земли:

рост содержания СО₂ в атмосфере =>

усиление парникового эффекта =>

рост температуры =>

уменьшение растворимости СО₂ в океане =>

рост содержания СО₂ в атмосфере

и игнорировались все отрицательные обратные связи, начиная с простейшей:

рост температуры =>

увеличение испарения =>

рост облачности =>

увеличение альбедо Земли =>

уменьшение приходящей солнечной энергии =>

снижение температуры

и кончая реализуемой через тропические циклоны и ураганы. При этом постоянно ссылались на результаты компьютерного моделирования климата, которые единообразно подтверждают грядущий Апокалипсис. При этом никто не разъяснял широкой общественности, что роль компьютера в моделировании состоит исключительно в ускорении рутинных расчетов, а органические пороки моделей, о которых детально сказано ниже, он устранить не может. Под этот барабанный бой были приняты и продолжают приниматься не имеющие под собой ни малейшей научной основы, но весьма обязывающие в экономическом отношении, международные соглашения, начиная с Киотского протокола. И никому не пришло в голову задать климатическим пугателям простые вопросы:

1) Почему скорость роста температуры в 1900—1940 годах была практически такой же, как в наши дни (см. Рис. 1), хотя антропогенные выбросы СО₂ в атмосферу совершенно не сравнимы?

2) А с какой точностью можно определить среднеглобальную температуру с помощью имеющейся наблюдательной сети сегодня и в средине XIX века, и является ли при таких точностях тренд 0,5ºС за столетие статистически значимым?

3) Каковы пределы естественной изменчивости среднеглобальной температуры? Так, в частности, то обстоятельство, что легендарный командир викингов Эрик Рыжий назвал так открытую им на рубеже I и II тысячелетий и ныне полностью скованную льдом Гренландию (зеленую землю), следует объяснить его дальтонизмом или следует искать более правдоподобные причины?

4) Какой вклад в наблюдаемый на ограниченном временном интервале рост глобальной температуры вносят астрономические эффекты, о роли которых в долговременной эволюции климата известно со времён всемирно известной работы Миланковича (Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата — М., Л.: ГОНТИ; Ред. техн.-теорет. лит., 1939)?

Отсылая читателя, интересующегося ответами на эти вопросы к нашим работам (Крученицкий Г.М. Глобальная температура: потенциальная точность измерения, стохастические возмущения и долговременные изменения. // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 12. С. 1064−1070,и Дворецкая И.В., Крученицкий Г.М., Матвиенко Г.Г., Станевич И.И. Астрономические факторы в долговременной эволюции климата Земли. // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 02. С. 139−149.) мы переходим к ответу на основной вопрос.

Почему Президиум РАН в 1994 году отверг научную обоснованность Киотского протокола?

Ответ на этот вопрос мы начнем с изложения элементарных соображений, которые делают очевидной несостоятельность описанных выше пугалок для любого школьника. Земля, как уже более 300 лет хорошо известно, вращается не вокруг Солнца, а вокруг центра масс Солнечной системы (ЦМСС), который несколько отстоит от центра Солнца и находится в непрерывном движении (Рис. 2).

Рис. 2. Положение ЦМСС относительно Солнца.

Отклонения ЦМСС от центра Солнца составляют величину в масштабах времени порядка десятилетий сопоставимую с диаметром Солнца. Поток солнечной энергии на расстоянии радиуса земной орбиты варьируется ввиду отличия орбиты от круговой в пределах 1321−1412 Вт/м², то есть ±3,3% от среднего значения. Поток солнечной энергии, получаемый Землей, естественно, зависит от расстояния от Земли до Солнца, а не до ЦМСС. Если эти расстояния будут отличаться на диаметр Солнца, то есть на 1/114 среднего расстояния Земля-Солнце, то поток солнечной энергии, обратно пропорциональный квадрату этого расстояния будет варьироваться в долговременном масштабе на ±1,8%, то есть вариации потока солнечной энергии ±24 Вт/м². Это на ПОРЯДОК (то есть в 10 раз) больше чем приращение этого потока (2,4 Вт/м²), которые МГЭИК назвала следствием антропогенно обусловленного возрастания парникового эффекта. Такой эффект, даже если бы он существовал был бы практически, не заметен на фоне естественных вариаций глобальной температуры.

Следовательно, любой школьник, претендующий на тройку по астрономии, должен признать аргументы и угрозы, приведенные в докладах МГЭИК даже не безграмотной фальшивкой, а обычным стебом.

Точный расчет показывает достижение в долговременном масштабе гораздо большего чем диаметр Солнца расстояния между его центром и ЦМСС (в частности, объясняющее почему 1000 лет назад Гренландия была зеленой), но такой расчет, разумеется, недоступен школьнику.

Собственно, на этом можно было бы закончить рассмотрение вопроса о неблагоприятном влиянии хозяйственной деятельности человека на глобальную температуру, но для полноты изложения ответим еще на два вопроса:

1) А как же несомненный рост глобальной температуры (Рис. 1)?

2) А как же результаты компьютерного моделирования?

А как же???

А вот как! Смещения ЦМСС обусловлены в основном положением четырех планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Зададимся вопросом: если сегодня имеет место некое взаимное расположение указанных планет Солнца и Земли, то когда оно повторится вновь? Ответ: точно никогда, так как периоды обращения планет несоизмеримы. А хотя бы приблизительно? Несложные расчеты показывают что такая повторяемость наблюдается с периодичностью в 178 лет (разумеется, 178 лет — это не период климатических изменений, а квазипериод). За 178 лет Юпитер сделает 15,01 полного оборота вокруг Солнца, Сатурн — 6,04, Уран — 2,12, а Нептун — 1,08. По мере углубления с таким временным шагом в прошлое (или будущее) отклонение от числа полных оборотов будет нарастать и климатическая повторяемость ухудшаться. Но для такой временной протяженности, какую имеют ряды измерений температуры, эта периодичность будет работать прекрасно. 178 лет назад были пушкинские времена. Вспомните:

В тот год осенняя погода

Стояла долго на дворе,

Зимы ждала, ждала природа…

Снег выпал только в январе

На третье в ночь…

То есть в Псковской области первый снег выпал только в средине зимы (3 января в России XIX века это 15 января по грегорианскому календарю). Однако у современников Пушкина хватило аналитической культуры не вопить о глобальном потеплении. А ведь это Гаусс, Остроградский, Лобачевский, Коши и многие другие, чьи имена подобно ярким бриллиантам сияют в истории человеческой мысли.

Результаты сравнения гипотезы глобального потепления, то есть линейного роста глобальной температуры, с гипотезой медленного колебания, период которого обусловлен строением Солнечной системы, приведены на Рис. 3. Синие точки на нем изображают отклонения глобальной температуры от климатической нормы, синяя прямая — тренд этих данных, представляющая собой, по мнению сторонников версии глобального потепления долговременную изменчивость, обусловленную антропогенными выбросами парниковых газов. Она составляет 0,53ºС за столетие, и её эффективность равна 42,5%, то есть за счет этого эффекта можно объяснить 42,5% наблюдаемых изменений глобальной температуры. Если учесть вклад первых четырех гармоник упомянутого колебания, то модель долговременной изменчивости (красная линия на графике), то эффективность модели составит 58%, а остатки моделирования (зеленые точки на графике) не будут иметь статистически значимого тренда. Точнее, этот тренд (зеленая прямая на графике) уменьшится на три порядка и составит величину 0,0005ºС за столетие, что находится далеко за пределами обнаруживаемости не только существующими, но и ожидаемыми в обозримой перспективе измерительными средствами.

Рис. 3. Изменения глобальной температуры.

Важно, отметить, что статистическая значимость всех гармоник колебательной модели составляет 100%, а остатки модели представляют собой белый шум, о чем свидетельствует приведенная на Рис. 4 интегрированная периодограмма их остатков.

Рис. 4. Интегрированная периодограмма остатков колебательной модели (точки) и её линейная аппроксимация (прямая).

Белый шум, по определению, имеет постоянную спектральную плотность, следовательно, его интегрированная периодограмма должна представлять собой прямую, проходящую через начало координат, что как видно из рисунка и выполняется с погрешностью 0,003%.

Следовательно, никакой информации, кроме той, что содержится в колебательной модели, имеющиеся на сегодняшний день данные о глобальной температуре НЕ СОДЕРЖАТ.

Из сказанного следует, что «несомненный рост глобальной температуры» просто обман зрения — отрезок синусоиды вблизи нуля всегда похож на прямую, но из этого никто не делает вывода, что синусоида — это прямая.

И, наконец, о результатах климатического моделирования. Мы перечислим лишь несколько причин, о каждой из которых можно сказать — это окончательный и не подлежащий обжалованию смертный приговор современному подходу к климатическому моделированию. Перед тем, как излагать эти причины, приведем рисунок из статьи двух апологетов этого моделирования (Кароль И.Л., Киселев А.А. Климатическая модель: инструмент или игрушка? «Природа», № 5, 2009. С. 25−31)

Рис. 5. Развитие климатических моделей за последние 30 лет с демонстрацией того, каким образом различные блоки изначально развивались отдельно, а затем включались во всеобъемлющие модели климата.

Рисунок воспроизведен с сохранением и претенциозной подписи, и очевидной ошибки, допущенной авторами (надписи над последними двумя столбцами следует поменять местами). Причины, о которых шла речь выше разделим на три основных класса: 1) неустранимые принципиальные причины, 2) информационные причины и 3) технические причины.

К неустранимым принципиальным причинам относятся:

1. Все модели, начиная с самой первой, включали в себя уравнение глобальной циркуляции, представляющее собой уравнение Навье-Стокса во вращающейся системе координат.

Это уравнение не обладает свойством единственности решения, и, следовательно, не подлежит решению численными методами, которые только и могут быть реализованы при компьютерном моделировании.

Важно подчеркнуть, что дело не в том, что теорема единственности не доказана: единственность принципиально отсутствует, что следует из существования явления турбулентности.

2. В получившем мировую известность и переведенном на многие языки УЧЕБНИКЕ (не монографии!) одного из величайших математиков ХХ века (В.И. Арнольд. Математические методы классической механики. М., «Наука», 1979. с. 307−308) показано, что

погрешность задания начальных условий при прогнозировании эволюции атмосферы нарастает со временем по экспоненциальному закону, то есть прогноз, например, на месяц вперед невозможен.

При выводе этого соотношения сделан ряд некоторых упрощений, но по порядку величины эволюция погрешности оценена верно независимо от их справедливости. Соотношение Арнольда уверенно подтверждает многолетняя практика динамического прогноза погоды, и сроки прогноза в десятки лет гидродинамическими методами невозможен.

К неустранимым информационным причинам относятся:

1. Отрывочность сведений об аэрозоле (форма, размеры, микрофизика, пространственное распределение).

2. Отрывочность сведений о малых газовых составляющих атмосферы (поля концентрации, спектральный ход сечения поглощения и его температурная зависимость).

3. Недостаточность сведений о воздухе (поля плотности и отношения смеси).

Неустранимые технические причины обусловлены закрытостью и обширностью по объему кодов, реализующих современные климатические модели. Опыт разработки современных операционных систем, имеющих сравнимые объемы кода, показывает, что для устранения большинства ошибок требуются многие сотни миллионы человеко-часов тестирования, что не менее, чем на четыре-пять порядков превышает реальный отладочный ресурс климатических моделей.

РЕЗЮМЕ

Имеющиеся на сегодня результаты наблюдений и заслуживающие доверия теоретические оценки полностью подтверждают экспертную оценку Президиума РАН об отсутствии научного обоснования антропогенной природы наблюдаемых климатических изменений, выданную по запросу Президента РФ.