Кіріспе

Климаттың өзгеруі туралы ғылыми бағдарлама (CCSP) - 2002 жылдың ақпан айынан 2009 жылдың маусым айына дейін АҚШ-тың үкіметтік агенттіктерімен жүргізілген ғаламдық жылыну туралы зерттеулерді үйлестіру және біріктіру үшін жауапты бағдарлама. Осы кезеңнің соңында CCSP климатты бағалау туралы 21 жеке баяндама шығарды, олар климатты бақылау, атмосферадағы өзгерістер, күтілетін климаттың өзгеруі, әсерлері мен бейімделу және тәуекелдерді басқару мәселелері бойынша есеп берді. Президент Обама билікке келгеннен кейін көп ұзамай бағдарламаның атауы АҚШ-тың жаһандық өзгерістерді зерттеу бағдарламасы (USGCRP) болып өзгертілді, бұл 2002 жылға дейін бағдарламаның атауы болды. Дегенмен, Обама әкімшілігі жалпы алғанда CCSP өнімдерін климат саясатының негізін беретін дұрыс ғылым ретінде қабылдады. Бұл есептер көбінесе Климаттың өзгеруі жөніндегі үкіметаралық кеңестің (IPCC) төртінші бағалау есебінен кейін шығарылғандықтан және кейбір жағдайларда АҚШ-қа ерекше назар аударылғандықтан, олар АҚШ-та жалпы алғанда Обама әкімшілігінің алғашқы бірнеше жылдығындағы IPCC бағалауларымен салыстырмалы маңыздылық пен ғылыми сенімге ие деп қарастырылды.

Климаттың өзгеруінің байқаулары мен себептері

Үш SAP климаттың өзгеруіне қатысты бақылауларды бағалады және осы өзгерістердің себептерін нақты анықтауға мүмкіндік береді.

Төменгі атмосферадағы температураның өзгеруі (SAP 1.1)

NOAA 2006 жылдың мамыр айында "Температураның төменгі атмосферадағы үрдісі: айырмашылықтарды түсіну және татуластыру қадамдары" атты 21 CCSP синтезі мен бағалау есебінің біріншісін шығарды. Бұл баяндамада жер бетіндегі температураның спутниктік өлшеулер мен басқа да температуралық бақылаулардағы қателері анықталып, түзетілді. Бұл жайт атмосфераның төменгі қабаты жер шарының орташа температурасының атмосфераның жоғары қабатымен салыстырғанда, жер бетіндегі орташа температураның өсуі бойынша айырмашылықтың жоқтығын көрсетеді. Сондай-ақ, "ағымдағы атмосфералық мәліметтер жиынтығы жер бетіндегі ауа температурасының көтерілуіне ұқсас жаһандық орташа жылынуды көрсетеді. Бұл мәліметтер климаттың әлемдік модельдеріндегі нәтижелерімен сәйкес келсе де, тропиктердегі айырмашылықтарды әлі де шешу керек". USGS баспасөз хабарламасына сәйкес, баяндамада: Арктика соңғы уақытта бұрынғы Арктика климаты туралы барлық жазбаларда ескертілгендей жылдам жылынуда. Соңғы онжылдықта жаз айларында теңіз мұздарының жоғалуы соңғы мың жылмен салыстырғанда өте сирек кездеседі. Жер орбитасының өзгеруі жай айларында мұздықты көбейтер еді. Кем дегенде 2-7 °C тұрақты жылыну Гренландияның барлық мұздықтарын ерітуі мүмкін, бұл теңіз деңгейін бірнеше метрге көтереді. Өткен уақыт бізге климаттық жүйедегі шектерден өткенде климаттың өзгеруі өте үлкен және өте тез болуы мүмкін екенін айтады. Адамның іс-әрекеті алдағы онжылдықтар мен ғасырларда осындай оқиғалардың орын алуына түрткі бола ма, жоқ па, ешкім білмейді.

Климаттың өзгеру себептерін анықтау (SAP 1.3)

NOAA 2008 жылдың желтоқсанында негізгі атмосфералық ерекшеліктер үшін тарихи климаттық деректердің қайта талдауын: байқалған өзгерістердің себептерін белгілеудің әсері. Есепке сәйкес, 1951-2006 жылдар аралығында Солтүстік Америкадағы орташа жылдық температура 1,6°F жоғарылады, бұл 1970 жылдан бері барлық жылынулар. Осы кезеңде Аляска, Юкон аумақтары, Альберта және Саскачеван жерінде орташа температура шамамен 3,6 °F-қа дейін жылыды, бірақ АҚШ-тың оңтүстігінде немесе Канаданың шығысында елеулі жылыну болған жоқ. Солтүстік Американың жылынуының жартысынан астамы адам әрекетімен байланысты (бұл 66 пайыздан астам мүмкіндік). Жауын-шашынның өзгеріп жатқанына дәлел аз. 1951 жылдан бері Солтүстік Америкада жауын-шашынның елеулі өзгеруі байқалмаған, бірақ жыл сайын, тіпті он жылдан он жылға айтарлықтай өзгерістер орын алған. Сонымен қатар, соңғы жарты ғасырда АҚШ-тың құрлықтық бөлігінде қатты құрғақшылық қаншалықты жиі және қай жерде орын алғаны туралы айтарлықтай өзгеріс болған жоқ. Дегенмен, соңғы онжылдықта құрғақшылықтың әсері күшейген көрінеді. Соңғы құрғақшылық бірнеше жыл бойы жалғасып, температураның көтерілуі өсімдіктерге қысым жасап, оларды осал етіп қойғандықтан, бұл жағдайдың одан да ауыр болғаны анық.

Парниктік газдар шығарындылары мен атмосфералық концентрациясын болжау сценарийлері (SAP 2.1)

АҚШ Энергетика министрлігі 2007 жылдың шілдесінде екінші SAP-ті шығарды, ол "Үйжай газдары шығарындылары мен атмосфералық концентрациялардың сценарийлері және интеграцияланған сценарийді әзірлеу мен қолдануды қарау" деп аталды. Бұл екі томдық баяндамада парниктік газдардың таза әсерін төрт түрлі деңгейде тұрақтандыруға мүмкіндік беретін шығарындылар сценарийлері қарастырылған. Сонымен қатар, онда жаһандық өзгерістердің сценарийлерін әзірлеудің негізгі қағидаттары мен тәсілдері көрсетілген. Екі есептің әрқайсысын Климаттың өзгеруі туралы ғылыми бағдарламаның өнімдерді әзірлеу жөніндегі консультативтік комитетінің мүшелерінің бір тобы жазды, бұл кеңес Федералды консультативтік комитет туралы заңға сәйкес ұйымдастырылған. Есептің қорытындысында радиациялық климатты тұрақтандыру үшін қажетті эмиссияны азайту "әлемдік энергетикалық жүйені өзгертуді, соның ішінде энергияға деген сұранысты азайтуды және энергетикалық технологиялар мен отынның қоспасын өзгертуді қажет етеді" деп мәлімделген. Алайда авторлар климатты реттеудің бағасы мен экономикалық шығындары туралы үлкен күмәнді анықтады: "Бұл айырмашылықтар ұзақ мерзімді сценарийлерде болмайтын кейбір күмәнді жағдайларды көрсетеді".

Басқа синтез және бағалау өнімдері

SAP 2.1 қосымшасында CCSP климатты мәжбүрлеуді күшейту мақсатын алға жылжыту үшін тағы үш есеп шығарды: NOAA 2007 жылдың қарашасында "Солтүстік Американың көміртегі бюджеті және жаһандық көміртегі циклына әсері" (SAP 2.2) жариялады. NASA 2009 жылдың 16 қаңтарында "Атмосфералық аэрозоль қасиеттері және климаттық әсерлері" (SAP 2.3) жариялады. NOAA 2008 жылдың қарашасында "Озонды кемітетін заттардың шығарындылары, озон қабатының қалпына келуі және ультрафиолет сәулеленуіне әсер ету үрдістері" (SAP 2.4) жариялады.

Тиісті әсерлер мен бейімделу

Жеті АӨЖ климаттың өзгеруінің әсерін, адамдарға және табиғи жүйелерге әсерін, сондай-ақ бейімделу мүмкіндіктері мен қабілетін зерттеді. Бұл бағалаулар 2009 жылдың маусым айында жарияланған Конгресс тапсырған АҚШ-тағы жаһандық климаттың өзгеруінің әсеріне негізделген.

Теңіз деңгейінің көтерілуіне байланысты жағалаудың сезімталдығы (SAP 4.1)

АҚШ-тың Қоршаған ортаны қорғау агенттігі 2009 жылдың 16 қаңтарында "Теңіз деңгейінің көтерілуіне жағалаулық сезімталдығы: Атлантика ортасындағы аймаққа назар аудару" (SAP 4.1) атты мақаласын шығарды. Есептің тұжырымына сәйкес, теңіз деңгейінің көтерілуі төменгі жерлерді су басып, су тасқынын, жағалау эрозиясын, ылғалды жерлерді жоғалтуды және тұщы судың сағалар мен тұщы сулы су қоймаларына енуін ұлғайтады. Құрама Штаттардың көп бөлігі жағалаулық ортадан және теңіз деңгейінің көтерілуіне формасын, өлшемін немесе орнын өзгерту арқылы жауап беретін кедергілі аралдар мен ылғалды жерлер сияқты жер формаларынан тұрады. Теңіз деңгейінің көтерілуі мен дауылдар сияқты климаттың өзге де факторларының әсері жағалаудың тез және кері қайтарылмайтын өзгеруіне әкелуі мүмкін. Жағалаудағы қауымдастықтар мен меншік иелері жағалаудағы қауіптерге жағалаудағы қорғаныс құрылымдарын орнату, жерді және ғимараттарды көтеру немесе ішкі жерлерге көшіру арқылы жауап берді. Теңіз деңгейінің жылдам өсуі осы шаралар шығынын және қоршаған ортаға әсерін арттырады. Теңіз деңгейінің көтерілуіне дайындық көптеген жағдайларда ақталуы мүмкін, өйткені қазір дайындықтың құны кейінірек әрекет ету құнына қарағанда аз. Мысалға, ылғалды жерлерді қорғау, су тасқынынан сақтандыру, ұзақ уақыт бойы өмір сүрген инфрақұрылым және жағалаудағы жерді пайдалануды жоспарлау. Дегенмен теңіз деңгейінің көтерілуіне дайындық ереже емес, ерекше жағдай болды. Жағалау институттарының көпшілігі теңіз деңгейі мен жағалау сызықтары тұрақты деген тұжырымға негізделген. Теңіз деңгейінің көтерілуін жоспарлауға бағытталған күш-жігерді бірнеше институционалдық бейімділіктер, соның ішінде жағалауды дамытуға ынталандыратын мемлекеттік саясат, теңіз деңгейінің көтерілуін ескермейтін су тасқынынан сақтандыру карталары, теңіз деңгейінің көтерілуін ескермейтін, теңіз деңгейінің көтерілуіне байланысты қай аймақтар қорғалатындығын немесе қорғалмауын айқындайтын жоспарлардың болмауы. Федералды консультативтік комитет туралы заң бойынша құрылған комитет SAP 4.1 бағдарламасының барысын бақылады және қорытынды есептің бірнеше аспектілерін күмәнге ұшыратты. Бастапқы жоспарға SAP 4.1 басты авторы Джеймс Г. Титус жүргізген EPA карталық зерттеуінен алынған ылғалды жерлердің жоғалуының карталары мен бағалаулары кірді. Алғашқы жобаларда карталар мен нәтижелер болған, бірақ түпкілікті жобада жоқ. Сарапшылар мен экологиялық ұйымдар өшірулерге қарсы болды. Федералды консультативтік комитет карталарды SAP 4.1-ден алып тастау мәселесін де қарастырды және EPA карталық зерттеуді жариялауын ұсынды. Кейіннен EPA басқармасының баяндаманы өзгертіп, карталық зерттеуді басқарғанын растады, бірақ себебін түсіндіруден бас тартты.

Экожүйелердегі шекті мәндер (SAP 4.2)

USGS 2009 жылдың 16 қаңтарында Экожүйелердегі климаттың өзгеруінің шегін (SAP 4.2) шығарды. Есептің негізгі тұжырымдамасы бойынша, экологиялық шек - бұл экожүйеде үлкен, тұрақты және кері қайтарылмайтын өзгерістерге әкелетін күрт өзгеріс орын алатын нүкте. Есепте климаттың сәл өзгеруі экожүйенің тез арада өзгеріп, кері қайтарылуы қиынға соғатынын атап өтті. Бұл реакциялардың кейбірі, мысалы, жәндіктердің таралуы, орман өрттері және орманның құрып кетуі, адамдарға, сондай-ақ экожүйелерге, өсімдіктер мен жануарларға кері әсерін тигізуі мүмкін. Ең басты мәселелердің бірі - экологиялық шекті шамадан асып кеткенде, экожүйенің бұрынғы күйіне қайта оралмауы. Сондай-ақ, баяндамада адам әрекеті экожүйенің экологиялық шекті өтуге мүмкіндіктерін арттыра алатыны атап өтілді. Мысалы, адам суды құрғақшылыққа ұшыраған су бассейнінде қосымша пайдалануы су тіршілігінде қайталанбайтын негізгі өзгерістерді тудыруы мүмкін. Климаттың өзгеруінен басқа да стресс факторларына тап болған экожүйелер, әрине, тез өзгеру шегіне жетеді.

Климатқа бейімделген экожүйелер мен ресурстар үшін бейімделу нұсқалары (SAP 4.4)

EPA 2008 жылы мамыр айында климатқа сезімтал экожүйелер мен ресурстар үшін бейімделу нұсқаларының алдын ала шолуын (SAP 4.3) жариялады. Зерттеуде ұлттық парктер, ұлттық ормандар, ұлттық жабайы табиғат қоры, жабайы және көрікті өзендер, ұлттық сағалар және теңіз қорғалған аймақтары назарға алынды, олардың барлығы федералды үкімет қорғауында. Есепте әр қорғалатын аумақ үшін белгіленген қолданыстағы басқару мақсаттарына қалай жету керектігі, әр экожүйенің орнықтылығын қандай стратегиялар арттыратынын түсіну үшін талдау жасалды. EPA климаттың өзгеруі экологиялық жүйелерге дәстүрлі стресс факторларының (мысалы, ластану немесе тіршілік ортасын жою) әсерін арттыра алады және осы стресс факторларын азайту үшін көптеген қолданыстағы басқарудың үздік әдістерін климаттың өзгеруінің әсерін азайту үшін қолдануға болады деген қорытындыға келді. Мысалы, қазіргі уақытта су ағыстары бойындағы өсімдіктерді қалпына келтіру арқылы тіршілік ортасының жойылуын болдырмау үшін жүргізіліп жатқан жұмыстар климаттың өзгеруіне қарсы экожүйенің төзімділігін арттырады, мысалы, ластаушы заттар мен қарқынды жауын-шашыннан пайда болған шөгінділердің көп болуы. EPA сонымен қатар елдің климаттың өзгеруіне бейімделу қабілеті әртүрлі факторларға байланысты болады, соның ішінде жаңа стратегияларды іске асырудағы кедергілерді тану, экожүйелер менеджерлері арасындағы ынтымақтастықты кеңейту, бағдарламаның мақсаттары мен билік органдарын шығармашылықпен қайта қарау және басымдықтарды белгілеуде және өзгерістерді басқаруда икемді болу.

Климаттың өзгеруінің энергия өндіру мен пайдалануға әсері (SAP 4.5)

DOE 2007 жылдың қазан айында Климаттың өзгеруінің АҚШ-тағы энергия өндіру мен пайдалануға әсері (SAP 4.5) жариялады. Есепте климаттың өзгеруінің энергия өндіруге әсері соншалықты маңызды, сондықтан оған қалай бейімделу керектігі қарастырылуда. Есептің қорытындысында үш сұрақ пен жауаптар келтірілген: Климаттың өзгеруі АҚШ-тағы энергия тұтынуға қалай әсер етуі мүмкін? Зерттеулер климаттың жылынуы АҚШ-тың жылумен қамтамасыз ету қажеттілігін азайтады және ғимараттарды салқындату қажеттілігін арттырады дегенге айқын дәлел. Бұл өзгерістер аймаққа және маусымға байланысты әр түрлі болады, бірақ олар тұрмыстық және бизнес энергиясының құнына және энергиямен жабдықтау мекемелеріне деген сұраныстарына әсер етеді. Жалпы алғанда, өзгерістер электр энергиясына деген сұраныстың артуын білдіреді, ол барлық суыту энергиясын қызмет көрсетуді қамтамасыз етеді, бірақ кейбір жылу қызметтерін ғана қамтамасыз етеді. Энергия тұтынуға әсер ететін басқа факторлар да аз анықталады. Климаттың өзгеруі АҚШ-тағы энергия өндіру мен жеткізуге қалай әсер етуі мүмкін? Ауа райының экстремалды құбылыстары мен су тапшылығынан туындаған аймақтық әсерлерді қоспағанда, әсерлердің көпшілігі шамалы болуы мүмкін. Климаттың өзгеруі Америка Құрама Штаттарында энергия өндіру мен тұтынуды жанама түрде қалай әсер етуі мүмкін? Жанама әсерлер туралы ғылыми деректердің көлемі климаттың өзгеруіне байланысты саясаттың энергия технологиясын таңдауға әсері туралы мол ақпараттан бастап, энергия қауіпсіздігіне әсері сияқты мәселелер туралы өте шектеулі ақпаратқа дейін жетеді. Осы аралас дәлелдерге сүйенсек, климаттың өзгеруі кейбір энергетикалық институттардың инвестициялық мінез-құлқындағы тәуекелдерді басқаруға әсер етуі мүмкін және ол энергетикалық технологияларға, ҒЗТ-ға және энергия ресурстары мен технологиясын таңдауға әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, климаттың өзгеруі басқа елдерге әсер етуі мүмкін, бұл өз кезегінде АҚШ-тың энергия нарықтарына олардың әлемдік және жарты шарлық энергия нарықтарына қатысуы арқылы әсер етеді, ал климаттың өзгеруіне қатысты мәселелер АҚШ-тың энергия қауіпсіздігіне бағытталған саясаттың кейбір қозғаушы күштермен өзара әрекеттесуі мүмкін.

Көлік пен инфрақұрылымға әсері (SAP 4.7)

АҚШ-тың Көлік министрлігі 2008 жылдың наурыз айында "Климаттың өзгеруі мен өзгеруінің көлік жүйелері мен инфрақұрылымына әсері" (Gulf Coast Study) атты зерттеуді (SAP 4.7) жариялады. Есепті Federal Highway Administration-дан Майкл Савонис, DOT-тің кеңесшісі Джоан Поттер және USGS-тен Вирджиния Беркет дайындады. SAP 4.7 болжамы бойынша климат өзгеріп жатыр. Мексика шығанағындағы теңіз деңгейі алдағы 50-100 жылда климаттың жылынуы мен жердің құлдырауының әсерінен екі-төрт футқа дейін көтерілуі мүмкін. Тропикалық дауылдардың күшейе түсетіні және қатты жауын-шашынның саны арта түсетіні, су тасқыны мен құрылыс зақымдануының күшеюі күтілуде. Ал өте ыстық күндердің саны (яғни, 90 ° F) 50% -ға өсуі мүмкін. Есепте осы климаттық әсерлердің көліктікке күтілетін әсері айтарлықтай екені айтылған. Егер теңіз деңгейі бір метрге көтерілсе, аймақтың жол, темір жол және порт желілерінің едәуір бөлігі тұрақты су басу қаупіне ұшырайды. Бұл негізгі жолдардың 27%-ын, темір жол желілерінің 9%-ын және порттардың 72%-ын қамтиды. Аймақтың негізгі автомобиль жолдарының жартысынан астамы (64% мемлекетаралық; артериялардың 57%) темір жолдың жартысына жуығы, 29 әуежай және барлық порттар дауылдың күшеюіне байланысты уақытша су басу мен зақымдануға ұшырайды. Күнделікті жоғары температураның артуы асфальттың тозуын және рельстің бүкпеу мүмкіндігін арттырады. Құрылыс шығындары 90 градус Фаренгейттен жоғары температурада жұмыс істейтіндерге шектеулер қойылғандықтан, көтерілуі мүмкін. Көліктік жоспарлаушылар климаттық деректерді пайдаланып, болашақ туралы маңызды қорытындылар шығара алады. Gulf Coast Study-да айтылғандай, Мексика шығанағындағы көлік саласына қатысты шешім қабылдаушылар көлік саласына инвестиция салу стратегиясын әзірлеуде климаттық әсерлерді дереу бағалауы керек. Зерттеу барысында көлік жоспарлаушыларға климаттық құбылыстарды болжауға тән ұзақ мерзімді, күрделі және белгісіз жағдайларды шешу үшін жаңа әдістемелік құралдар қажет екені анықталды. Мұндай әдістер, мүмкін, ықтималдық пен статистикаға (яғни, тәуекелдерді бағалау әдістері) сондай-ақ инженерлік және материал ғылымдарына негізделген.