Полярная метеорология: понимание глобальных последствий
Послание г-на М. Жарро, Генерального секретаря ВМО
Каждый год 23 марта Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО), 187 ее стран-членов и мировое метеорологическое сообщество празднуют Всемирный метеорологический день. В этот день отмечается вступление в силу в 1950 г. Конвенции ВМО, в соответствии с которой была создана Организация. Впоследствии, а именно в 1951 г., ВМО получила статус специализированного учреждения системы Организации Объединенных Наций.
В 2005 г. в связи с проведением своей пятьдесят седьмой сессии Исполнительный Совет ВМО постановил, что темой на 2007 г. будет "Полярная метеорология: понимание глобальных последствий", что является признанием важного значения Международного полярного года 2007/2008 (МПГ), а также вкладом в него. Совместными организаторами этого мероприятия являются ВМО и Международный совет по науке (МСНС). Фактически, оно будет проводиться с марта 2007 г. по март 2009 г. для обеспечения того, чтобы исследователи могли работать в обоих полярных регионах в течение летних и зимних месяцев. Фундаментальная концепция МПГ заключается в резкой активизации координируемых на международном уровне междисциплинарных научных исследований и наблюдений, сосредоточенных на полярных регионах Земли и связанных с ними далеко идущих глобальных воздействиях.
В последние годы вновь стал проявляться интерес к климатическим и экологическим условиям в полярных регионах, причиной которого являются важные предшествующие исторические события, поскольку эти регионы традиционно играли жизненно важную роль в деятельности ВМО, а также в деятельности ее предшественницы – Международной Метеорологической Организации (ММО). В 1879 г. на Втором метеорологическом конгрессе была утверждена концепция Международного полярного года, который был проведен в 1882-1883 гг. Второй Международный полярный год, проведение которого также было начато по инициативе ММО, состоялся в 1932-1933 гг. Ввиду успеха первого и второго МПГ была разработана концепция проведения международного геофизического года в более широких рамках, охватывающих более низкие широты, а не просто нового международного полярного года. Это был Международный геофизический год (МГГ), который продолжался с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г. и характеризовался важными последствиями с точки зрения научных исследований благодаря участию в нем 80 000 ученых из 67 стран.
Действуя через национальные метеорологические и гидрологические службы (НМГС) и другие учреждения своих стран-членов, ВМО будет вносить существенный вклад в новый МПГ в таких областях, как полярная метеорология, океанография, гляциология и гидрология, путем проведения научных исследований и наблюдений. Еще один существенный вклад в НПГ будет внесен по линии Космической программы ВМО. В конечном счете научные и рабочие итоги МПГ принесут пользу нескольким программам ВМО за счет создания всеобъемлющих комплектов данных и приобретения авторитетных научных знаний, необходимых для обеспечения дальнейшего развития систем экологического мониторинга и прогнозирования, включая предсказание суровой погоды. Кроме того, он обеспечит ценный вклад в оценку изменения климата и его последствий, в частности, в решение вопроса о том, могут ли быть сохранены в рабочем режиме в течение многих лет сети наблюдений, которые должны быть созданы или усовершенствованы в период МПГ.
Что касается метеорологических наблюдений в точке, то полярные регионы представляют собой районы Земли, которые охвачены наименее плотным образом. В этой связи полярная метеорология опирается главным образом на полярно-орбитальные спутники. На раннем этапе метеорологические спутниковые данные, полученные из этих регионов, представляли собой главным образом реальные и инфракрасные изображения, однако в последние годы благодаря активным и пассивным микроволновым приборам появилась продукция гораздо более широкого диапазона, позволяющая, в частности, получать профили температуры и влажности даже в условиях облачности в атмосфере, а также профили ветров, данные о протяженности и концентрации морского льда и несколько других параметров. Кроме того, эта относительная нехватка данных наблюдений в точке частично компенсировалась развертыванием автоматических метеорологических станций (АМС) и буев как постоянных, так и дрейфующих во льдах.
Хотя полярные регионы обычно находятся далеко от густо населенных зон, имеется настоятельная необходимость в достоверных метеорологических прогнозах в этих районах. В районах вокруг Арктики прогнозы необходимы для защиты общин коренного населения и оказания поддержки морским операциям, а также для разведки и добычи нефти и газа. В Антарктике надежные прогнозы требуются в ходе сложных воздушных и морских логистических операций, а также для оказания поддержки программам научных исследований и расширения сферы деятельности туристической отрасли. По сравнению с внеполярными регионами метеорологическое прогнозирование в обеих частях земного шара характеризуется определенными уникальными проблемами, однако значительный прогресс, достигнутый в последние годы в области систем наблюдений и численного прогноза погоды, привел к значительному повышению точности метеорологических прогнозов, в т. ч. составленных для полярных регионов.
В последние десятилетия в окружающей среде полярных регионов были выявлены существенные изменения, такие как уменьшение объема вечного морского льда, таяние некоторых ледников и вечной мерзлоты, а также сокращение объема льда на реках и озерах. Эти изменения, которые еще более очевидны в Арктике по сравнению с Антарктикой, явились объектом тщательного изучения. В Третьем докладе об оценках (2001 г.) Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), совместно спонсируемой ВМО, указывается, что глобальная средняя температура поверхности Земли повысилась в течение XX века приблизительно на 0,6°С. Согласно другим оценкам этого доклада глобальная средняя температура поверхности будет увеличиваться в пределах от 1,4 до 5,8°С в период 1990-2100 гг. В целом по оценкам МГЭИК к 2100 г. уровень моря повысится от 9 до 88 см, что создаст весьма серьезную проблему для многих малых островных развивающихся государств и в общей сложности для всех низкорасположенных районов мира. В настоящее время МГЭИК занимается подготовкой своего Четвертого доклада об оценках, который будет выпущен в 2007 г.
Сокращение объемов морского льда может, вероятно, привести к серьезным изменениям в морских экосистемах, что в свою очередь скажется на морских млекопитающих и огромных популяциях криля, который является кормом для бесчисленного количества морских птиц, тюленей и китов. Вечная мерзлота также является чувствительной для долгосрочного атмосферного потепления, и поэтому существует вероятность постепенного оттаивания замерзших участков земли вокруг Арктики, сопровождаемого расширением заболоченных земель и возможным причинением значительного ущерба зданиям и инфраструктуре на опорных конструкциях. Это таяние будет также иметь последствия для цикла углерода в результате выброса одного из основных парниковых газов, а именно метана, который сохраняется в вечной мерзлоте.
Исключительно важным стратосферным газом является озон, поскольку он защищает биосферу благодаря поглощению солнечной ультрафиолетовой радиации. Первые измерения стратосферного озона над Антарктикой проводились при помощи наземных приборов в течение МПГ 1957-1958 гг. С середины 1970-х годов в конце зим в южном полушарии была выявлена иная модель, поскольку все более низкие значения озона последовательно измерялись каждый год до наступления весеннего потепления стратосферы. Соответственно, важным результатом МПГ явилось открытие антарктической озоновой дыры. В конечном итоге было установлено, что эта "дыра" образовалась главным образом в результате выбросов некоторых широко используемых промышленных газов. В то же время после принятия ответных мер в настоящее время происходит, по-видимому, ее стабилизация. Считается, что в случае соблюдения положений Монреальского протокола 1987 г. по веществам, разрушающим озоновый слой, озоновый слой в средних широтах будет восстановлен до нормальных величин к середине нынешнего века и что для его восстановления над Антарктикой потребуются еще 15 лет.
Каким бы важным ни было изучение полярной метеорологии как таковой, невозможно переоценить основные воздействия полярных регионов на глобальную климатическую систему в целом. Изменения в более высоких широтах могут иметь и действительно имеют серьезные последствия для всех экосистем и всех типов социальных формаций независимо от географической широты. Поэтому воздействия полярной метеорологии должны рассматриваться в рамках самого широкого контекста.
Действительно, имеются многочисленные примеры глобального распространения полярных проблем. Например, полярный лед образует эффективные термальные шапки, играющие жизненно важную роль для поддержания глобальной океанической циркуляции. Кроме того, полярным регионам отводится первоначальная роль в определении глобальной климатической системы, действие которой зависит от энергии, получаемой от Солнца, главным образом в более низких широтах. В целом на экватор в течение года приходится в пять раз больше тепловой энергии по сравнению с полюсами, а атмосфера и океаны реагируют на этот значительный температурный градиент переносом тепла в направлении полюсов. Поэтому оба полярных региона связаны с остальной частью климатической системы Земли скорее сложными путями, зависящими от сочетания атмосферного потока и океанической циркуляции.
Эль-Ниньо/южное колебание (ЭНСО) – это основное массовое колебание вдоль тропической части Тихого океана, которое связано с периодическими изменениями температур поверхности моря в восточной части Тихого океана. ЭНСО фактически является длительным климатическим циклом и оно продемонстрировало свою способность затрагивать регионы, находящиеся на значительном расстоянии от бассейна Тихого океана. Статистические данные показывают, например, что в некоторых частях Африки ЭНСО может способствовать межгодовым изменениям осадков и даже засухе, что реально имело место в связи с явлением Эль-Ниньо в 1991-1992 гг., когда опустошительная засуха угрожала голодом почти 18 миллионам человек. "Телесвязи" определяются как атмосферные взаимодействия между значительно удаленными друг от друга регионами, и в настоящее время исследователи изучают подобные связи между полярной погодой и другими метеорологическими и климатическими событиями.
В этой связи в рамках Международного полярного года 2007/2008 будет рассмотрен широкий спектр физических, биологических и социальных вопросов, которые тесным образом или косвенно связаны с полярными регионами. Срочный и сложный характер изменений, которые наблюдаются в полярных регионах, потребует широкого и комплексного научного подхода. Более широкое международное сотрудничество и открытые партнерские отношения, являющиеся результатом этих играющих важную роль научных усилий, будут, безусловно, стимулировать и облегчать неограниченный доступ к данным и осуществление совместных инициатив в области исследований. Благодаря активной пропагандистской деятельности МПГ также явится решительным шагом вперед в направлении предоставления научных знаний и обеспечения их доступности широкой общественности. В то же время главная проблема будет заключаться в том, что последствия, источником которых являются полярные регионы, имеют также важное значение для глобальной климатической системы в целом, и поэтому многие изменения, выявленные в более высоких широтах, будут также серьезно влиять на устойчивое развитие общества любого типа независимо от географической широты.
Давно признано, что метеорология является примером науки без границ, а полярная метеорология представляет собой, вероятно, яркий пример этого принципа. Поэтому в связи с празднованием международным метеорологическим сообществом Всемирного метеорологического дня 2007 г. я надеюсь, что всеми странами-членами Всемирной Метеорологической Организации будет признано важное значение полярной метеорологии и ее потенциальных глобальных последствий для их жизни, безопасности и процветания. Кроме того, я также ожидаю, что результаты этой деятельности будут способствовать лучшему пониманию изменчивости и изменения климата, а также разработке крайне необходимых климатических применений для решения некоторых из основных проблем XXI века.
