Обобщенный доклад

Вставка 5-1: Временная шкала и инерция.

Термины “временная шкала” и “инерция” не имеют общепринятого определения в тех дисциплинах, которые использовались при подготовке ТДО. С целью ответа на этот вопрос применяются следующие определения:

“Временная шкала” – это время, необходимое для проявления по меньшей мере половины конечного эффекта возмущающего фактора, воздействующего на конкретный процесс. Временные шкалы для некоторых ключевых процессов системы Земли показаны на рисунке 5-1.
“Инерция” означает запаздывание, медлительность или устойчивость климатической, биологической или антропогенной системы с точки зрения ее реакции на действие факторов, которые нарушают темпы изменений, в том числе на продолжение процесса изменений в системе после устранения вызывающей их причины.

В литературе используются лишь две из нескольких концепций с целью описания реакции комплексных, нелинейных, адаптационных систем на внешнее воздействие.

Рисунок 5-1. Временные шкалы, характерные для некоторых основных процессов в системе Земли: состав атмосферы (синий цвет), климатическая система (красный цвет), экологическая система (зеленый цвет) и социально-экономическая система (фиолетовый цвет). “Временная шкала” определяется в данном случае как время, необходимое для проявления как минимум половины последствий изменения движущего фактора конкретного процесса. Проблемы адаптации возникают тогда, когда процессы реагирования (такие, как продолжительность срока жизни некоторых растений) происходят гораздо медленнее, чем движущие процессы (изменение в температуре). Проблемы справедливости в отношениях между поколениями возникают в случае всех процессов, для которых временные шкалы превышают время жизни одного поколения людей, поскольку большая часть последствий деятельности конкретного поколения людей проявится при жизни будущих поколений.

РГI ТДО, главы 3, 4, 7, и 11; РГII ТДО, глава 5 и РГIII ТДО, главы 5, 6 и 10

5.1

В рамках этого вопроса рассматривается проблема инерции и временных шкал, связанных с важными процессами взаимодействия климатических, экологических и социально-экономических систем, и приводятся соответствующие примеры. Затем следует обсуждение потенциально необратимых изменений, т.е. таких ситуаций, когда отдельные элементы климатических, экологических или социально-экономических систем могут оказаться не в состоянии вернуться к своему бывшему состоянию в диапазоне временных шкал жизни нескольких поколений людей после ослабления или полного устранения движущих факторов, ведущих к соответствующему изменению. И наконец, здесь рассматривается вопрос о том, каким образом последствия инерции могут повлиять на решения относительно мер по адаптации к изменению климата или смягчению его последствий.

5.2

Инерция является широко распространенной характеристикой, присущей взаимодействию климатических, экологических и социально-экономических систем. Так, некоторые воздействия в результате изменения климата, вызванного антропогенными факторами, могут быть очень медленными и поэтому незаметными, а некоторые из них могут оказаться необратимыми, если не ограничить темпы и масштабы изменения климата до достижения ими соответствующих пороговых уровней, величина которых может оказаться практически неизвестной.

5.3

Совокупное воздействие взаимодействующих инерций различных составных процессов заключается в том, что стабилизация климата и находящихся под влиянием климата систем будет достигнута лишь спустя много времени после того, как будут уменьшены антропогенные выбросы парниковых газов. Нарушение атмосферы и океанов в результате воздействия СО₂, уже выброшенного вследствие деятельности человека начиная с 1750 года, сохранится в течение многих столетий из-за медленных темпов перераспределения углерода между крупными океаническими и земными накопителями с медленным круговоротом (см. рисунки 5-2 и 5-4). Согласно прогнозам, будущая атмосферная концентрация СО₂ сохранится в непосредственной близости к наиболее высокому достигнутому уровню, поскольку естественные процессы могут лишь вернуть данную концентрацию к доиндустриальным уровням в геологических диапазонах временных шкал. Напротив, стабилизация выбросов парниковых газов с менее продолжительным периодом существования, таких, как СН₄, приведет в течение нескольких десятилетий к стабилизации атмосферных концентраций. Инерция также предполагает, что предотвращение выбросов парниковых газов с продолжительным периодом жизни характеризуется долгосрочными выгодами.

РГI ТДО, разделы 3.2, 3.7 и 4.2 и РГI ТДО, рисунок 9.16

5.4

Основными источниками инерции в системе климата в диапазонах временных шкал до 1 000 лет являются океаны и креосфера (ледовые шапки, ледовые щиты, ледники и вечная мерзлота). Прогнозы, разработанные на базе сдвоенных моделей “океан–климат”, свидетельствуют о том, что вследствие наличия большой массы, толщины и теплоемкости океанов и креосферы, а также медленной скорости процесса переноса тепла потребуются сотни лет для того, чтобы средняя температура атмосферы у поверхности Земли наконец приблизилась к температуре “равновесия” после изменения в радиационном воздействии. Проникновение тепла из атмосферы в верхний “перемешанный слой” океана происходит в течение десятилетий, в то время как перенос тепла в глубины океана потребует столетий. Еще одно связанное с этим последствие заключается в том, что вызванный деятельностью человека подъем уровня моря будет неумолимо продолжаться в течение многих столетий, после того как произойдет стабилизация атмосферной концентрации парниковых газов.

РГI ТДО, разделы 7.3, 7.5 и 11.5.4 и РГI ТДО, рисунки 9.1, 9.24 и 11.16

Другие доклады в этой подборке