Опровергнутая гипотеза глобального похолодания 1970-х годов.

Введение

Дискредитированная гипотеза 1970-х годов о надвигающемся похолодании Земли

Глобальное похолодание было предположением, особенно в 1970-х годах, о неизбежном охлаждении Земли, которое должно было завершиться периодом обширного оледенения из-за охлаждающего эффекта аэрозолей или орбитального воздействия. Некоторые сообщения в прессе в 1970-х годах спекулировали о продолжающемся похолодании; они неточно отражали научную литературу того времени, которая в основном была сосредоточена на потеплении, вызванном усилением парникового эффекта. Фактический рост за этот период составил 29%. Пол Р. Эрлих упоминал о глобальном потеплении от парниковых газов как о противодействии охлаждающему эффекту аэрозолей еще в 1968 году. К тому времени, когда идея глобального похолодания достигла общественной прессы в середине 1970-х годов, температура перестала падать, и в климатологическом сообществе возникла обеспокоенность по поводу согревающего эффекта углекислого газа. В ответ на эти сообщения Всемирная метеорологическая организация в июне 1976 года выпустила предупреждение о вероятности "очень значительного потепления глобального климата". В настоящее время существуют некоторые опасения относительно возможных региональных эффектов охлаждения в результате замедления или остановки термохалинной циркуляции, что может быть спровоцировано увеличением притока пресной воды в Северную Атлантику из-за таяния ледников. Вероятность этого события обычно считается очень низкой, и МГЭИК отмечает, что "даже в моделях, где ТГК ослабевает, по-прежнему наблюдается потепление в Европе. Например, во всех интеграциях AOGCM, где увеличивается радиационное воздействие, знак изменения температуры над северо-западной Европой положительный".

Физические механизмы

Период охлаждения воспроизводится современными (с 1999 года) глобальными климатическими моделями, учитывающими физическое воздействие сульфатных аэрозолей, и сейчас существует общее мнение, что воздействие аэрозолей было основной причиной охлаждения в середине 20-го века. В то время двумя наиболее часто предлагаемыми физическими механизмами, объясняющими охлаждение, были аэрозоли и орбитальное воздействие.

Аэрозоли

Человеческая деятельность — главным образом как побочный продукт сжигания ископаемого топлива, а также частично из-за изменений в землепользовании — увеличивает количество мельчайших частиц (аэрозолей) в атмосфере. Они оказывают прямое воздействие: эффективно увеличивая планетарное альбедо, тем самым охлаждая планету за счет уменьшения солнечной радиации, достигающей поверхности; и косвенное воздействие: влияя на свойства облаков, выступая в роли ядер конденсации облаков. В начале 1970-х годов некоторые предполагали, что этот охлаждающий эффект может преобладать над согревающим эффектом выбросов CO2: см. обсуждение работ Расула и Шнайдера (1971) ниже. В результате наблюдений и перехода к более чистому сжиганию топлива, это уже не представляется вероятным; современные научные исследования указывают на то, что глобальное потепление гораздо более вероятно. Хотя прогнозируемое этим механизмом понижение температуры теперь отвергнуто в свете более точной теории и наблюдаемого потепления, считается, что аэрозоли внесли вклад в тенденцию к охлаждению (которое нивелируется увеличением парниковых газов), а также способствовали глобальному потемнению.

Орбитальное принуждение

Орбитальное форсирование относится к медленным, циклическим изменениям наклона земной оси и формы ее орбиты. Эти циклы незначительно изменяют общее количество солнечного света, достигающего Земли, и влияют на сроки и интенсивность сезонов. Считается, что этот механизм определяет сроки ледниковых циклов, и понимание этого механизма быстро расширялось в середине 1970-х годов. В работе Хейса, Имбри и Шеклтона «Изменения на орбите Земли: двигатель ледниковых эпох» авторы оговорились, что их прогнозы должны быть квалифицированы двумя условиями. Во-первых, они применимы только к естественной составляющей будущих климатических тенденций, а не к антропогенным факторам, таким как вызванные сжиганием ископаемого топлива. Во-вторых, они описывают только долгосрочные тенденции, поскольку связаны с орбитальными вариациями с периодами в 20 000 лет и более. Климатические колебания с более высокой частотой не предсказываются. Результаты указывают на то, что долгосрочная тенденция в течение следующих 20 000 лет направлена на обширное оледенение Северного полушария и похолодание климата. Идея о предсказуемости ледниковых циклов, по-видимому, смешалась с представлением о том, что следующий ледниковый период должен наступить «скоро» – возможно, потому, что большая часть этих исследований проводилась геологами, привыкшими работать с очень большими временными масштабами и использующими термин «скоро» для обозначения периодов в тысячи лет. Строгое применение теории Миланковича не позволяет предсказать «быстрое» начало ледникового периода (то есть менее чем за столетие или два), поскольку самый быстрый орбитальный период составляет около 20 000 лет. Были предложены некоторые нестандартные подходы к решению этой проблемы, в частности, идея «снежного шторма», продвигаемая Найджелом Кальдером, но они не получили широкого признания. Продолжительность текущего межледникового температурного максимума сопоставима с продолжительностью предыдущего межледникового максимума (Сангамон/Эем), поэтому можно предположить, что мы, возможно, приближаемся к концу этого теплого периода. Однако этот вывод был бы ошибочным. Во-первых, потому что продолжительность предыдущих межледников была нерегулярной; см. рисунок. Petit и др. отмечают, что «межледниковья 5.5 и 9.3 отличаются от голоцена, но схожи друг с другом по продолжительности, форме и амплитуде. Во время каждого из этих двух событий наблюдается теплый период продолжительностью 4 тыс. лет, за которым следует относительно быстрое похолодание». Во-вторых, будущие орбитальные вариации существенно не будут повторять вариации прошлого.

Orbital forcing refers to the slow, cyclical changes in the tilt of Earth's axis and shape of its orbit. These cycles alter the total amount of sunlight reaching the Earth by a small amount and affect the timing and intensity of the seasons. This mechanism is thought to be responsible for the timing of the ice age cycles, and understanding of the mechanism was increasing rapidly in the mid 1970s. The paper of Hays, Imbrie, and Shackleton "Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages" qualified its predictions with the remark that "forecasts must be qualified in two ways. First, they apply only to the natural component of future climatic trends and not to anthropogenic effects such as those due to the burning of fossil fuels. Second, they describe only the long term trends, because they are linked to orbital variations with periods of 20,000 years and longer. Climatic oscillations at higher frequencies are not predicted the results indicate that the long term trend over the next 20,000 years is towards extensive Northern Hemisphere glaciation and cooler climate". The idea that ice ages cycles were predictable appears to have become conflated with the idea that another one was due "soon" perhaps because much of this study was done by geologists, who are accustomed to dealing with very long time scales and use "soon" to refer to periods of thousands of years. A strict application of the Milankovitch theory does not allow the prediction of a "rapid" ice age onset (i. e., less than a century or two) since the fastest orbital period is about 20,000 years. Some creative ways around this were found, notably one championed by Nigel Calder under the name of "snowblitz", but these ideas did not gain wide acceptance. The length of the current interglacial temperature peak is similar to the length of the preceding interglacial peak (Sangamon/Eem), and so it could be concluded that we might be nearing the end of this warm period. This conclusion would be mistaken. Firstly, because the lengths of previous interglacials were not particularly regular; see figure. Petit et al. note that "interglacials 5.5 and 9.3 are different from the Holocene, but similar to each other in duration, shape and amplitude. During each of these two events, there is a warm period of 4 kyr followed by a relatively rapid cooling". Secondly, future orbital variations will not closely resemble those of the past.

Проблема до 1970-х годов

В 1923 году возникла обеспокоенность по поводу наступления нового ледникового периода, и капитан Дональд Бакстер Макмиллан отправился в Арктику, спонсируемый Национальным географическим обществом, чтобы найти свидетельства наступления ледников. В 1926 году берлинский астроном предсказывал глобальное похолодание, но считал, что это произойдет "через много лет". Опасения о приближении нового ледникового периода вновь возникли в 1950-х годах. Во время Холодной войны Гарри Векслер выражал опасения, что испытания атомных бомб могут ускорить наступление нового ледникового периода из-за сценария ядерной зимы. Уже в 1963 году Дж. Мюррей Митчелл показал многодесятилетнее похолодание, начавшееся примерно в 1940 году. На конференции по изменению климата, проходившей в 1965 году в Боулдере, штат Колорадо, представленные доказательства, подтверждающие циклы Миланковича, вызвали дискуссии о том, как рассчитанные незначительные изменения в солнечной активности могут спровоцировать ледниковые периоды. В 1966 году Чезаре Эмилиани предсказал, что "новое оледенение начнется в течение нескольких тысяч лет". В своей книге 1968 года "Бомба населения" Пол Р. Эрлих писал: "Парниковый эффект усиливается из-за значительно возросшего уровня углекислого газа, [но] этому противодействуют низкие облака, образующиеся от конденсационных следов, пыли и других загрязнителей. На данный момент мы не можем предсказать, каковы будут общие климатические последствия использования атмосферы в качестве свалки". Несмотря на это, в популярной прессе о возможности похолодания сообщалось, как правило, без оговорок, присутствовавших в научных докладах, и "аномально суровые зимы в Азии и частях Северной Америки в 1972 и 1973 годах привлекли внимание общественности к этой проблеме". 11 января 1970 года газета The Washington Post сообщила, что "Более холодные зимы предвещают наступление нового ледникового периода". В 1972 году Эмилиани предупредил: "Деятельность человека может либо спровоцировать этот новый ледниковый период, либо привести к значительному или даже полному таянию ледяных шапок". Также в 1972 году группа экспертов по ледниковым эпохам на конференции согласилась, что "естественный конец нашей теплой эпохи, несомненно, близок"; однако в томе Quaternary Research, посвященном отчёту о встрече, говорилось, что "основной вывод, который можно сделать из обсуждений в этом разделе, заключается в том, что знаний, необходимых для понимания механизмов изменения климата, по-прежнему крайне недостаточно". Джордж Кукла и Роберт Мэтьюс в статье для журнала Science, посвященной конференции, спросили, когда и как закончится нынешний межледниковый период, и пришли к выводу, что, если не учитывать влияние будущей деятельности человека, "глобальное похолодание и связанные с ним быстрые изменения окружающей среды, значительно превышающие колебания, наблюдавшиеся человеком в исторические времена, следует ожидать в течение следующих нескольких тысячелетий или даже столетий", однако многие другие ученые сомневались в этих выводах.

In 1923, there was concern about a new ice age and Captain Donald Baxter MacMillan sailed toward the Arctic sponsored by the National Geographical Society to look for evidence of advancing glaciers. In 1926, a Berlin astronomer was predicting global cooling but that it was "ages away". Concerns that a new ice age was approaching was revived in the 1950s. During the Cold War, there were concerns by Harry Wexler that setting off atom bombs could be hastening a new ice age from a nuclear winter scenario. J. Murray Mitchell showed as early as 1963 a multidecadal cooling since about 1940. At a conference on climate change held in Boulder, Colorado in 1965, evidence supporting Milankovitch cycles triggered speculation on how the calculated small changes in sunlight might somehow trigger ice ages. In 1966, Cesare Emiliani predicted that "a new glaciation will begin within a few thousand years." In his 1968 book The Population Bomb, Paul R. Ehrlich wrote "The greenhouse effect is being enhanced now by the greatly increased level of carbon dioxide [this] is being countered by low level clouds generated by contrails, dust, and other contaminants At the moment we cannot predict what the overall climatic results will be of our using the atmosphere as a garbage dump."). Despite that, in the popular press the possibility of cooling was reported generally without the caveats present in the scientific reports, and "unusually severe winters in Asia and parts of North America in 1972 and 1973 pushed the issue into the public consciousness". On January 11, 1970, The Washington Post reported that "Colder Winters Held Dawn of New Ice Age". In 1972, Emiliani warned "Man's activity may either precipitate this new ice age or lead to substantial or even total melting of the ice caps". Also in 1972, a group of glacial epoch experts at a conference agreed that "the natural end of our warm epoch is undoubtedly near"; but the volume of Quaternary Research reporting on the meeting said that "the basic conclusion to be drawn from the discussions in this section is that the knowledge necessary for understanding the mechanism of climate change is still lamentably inadequate". George Kukla and Robert Matthews, in a Science write up of a conference, asked when and how the current interglacial would end; concluding that, unless there were impacts from future human activity, "Global cooling and related rapid changes of environment, substantially exceeding the fluctuations experienced by man in historical times, must be expected within the next few millennia or even centuries", but many other scientists doubted these conclusions.

Доклад 1970 года

В исследовании критических экологических проблем 1970 года сообщалось о возможности потепления в результате увеличения концентрации углекислого газа, но не высказывалось опасений по поводу охлаждения, что определяет самую раннюю дату проявления интереса к "глобальному похолоданию".

1972 и 1974 Национальный совет по науке

В докладе Национального научного совета "Модели и перспективы в области экологических наук" 1972 года обсуждалось циклическое поведение климата и существовавшее тогда понимание того, что планета входит в фазу похолодания после теплого периода. "Судя по данным о прошлых межледниковых эпохах, нынешний период высоких температур должен подходить к концу, сменившись длительным периодом значительно более низких температур, ведущим к следующему ледниковому периоду примерно через 20 000 лет". Однако в докладе также отмечалось: "Тем не менее, возможно, или даже вероятно, что человеческое воздействие уже настолько изменило окружающую среду, что климатическая картина ближайшего будущего пойдет по иному пути". Обсуждение циклических ледниковых периодов в этом докладе отсутствует. Вместо этого центральное место в анализе доклада занимает роль человека. "Причина наблюдаемого похолодания неизвестна с уверенностью. Однако все большее беспокойство вызывает возможность того, что сам человек может быть вовлечен не только в недавнее похолодание, но и в потепление, наблюдавшееся в течение последнего столетия".

Доклад Национальной академии наук 1975 года

Также был опубликован доклад Национальной академии наук США (NAS) под названием «Понимание изменения климата: программа действий». В докладе утверждалось (стр. 36), что «средняя температура воздуха у поверхности в Северном полушарии повышалась с 1880-х годов до примерно 1940 года и с тех пор снижается». Также утверждалось (стр. 44), что «если в будущем поступление в атмосферу газов и твердых частиц будет расти с одинаковой скоростью, то существенно различное время жизни этих двух загрязнителей в атмосфере означает, что влияние твердых частиц будет возрастать по сравнению с влиянием газов». В докладе не было сделано прогноза о том, сохранится ли 25-летняя тенденция к охлаждению. В нем говорится (Предисловие, стр. v), что «мы не обладаем достаточным количественным пониманием климатической системы Земли и факторов, определяющих ее развитие, [поэтому] предсказать климат представляется невозможным», и (стр. 2) «Климат Земли всегда менялся и, несомненно, продолжит меняться в будущем. Мы не знаем, насколько значительными будут эти будущие изменения, где и как быстро они произойдут». «Программа действий» доклада заключалась в призыве к созданию новой Национальной программы климатических исследований. В ней говорится (стр. 62): «Если мы хотим рационально реагировать на неизбежные климатические изменения в будущем и когда-либо предсказывать их дальнейшее развитие, будь то естественные или вызванные деятельностью человека, нам требуется гораздо большее понимание этих изменений, чем мы имеем сейчас. Более того, важно получить эти знания как можно скорее». По этой причине в докладе утверждается, что «настало время начать широкомасштабную и скоординированную работу над проблемой климата и изменения климата».

Статья в журнале Time за 1974 год

В то время как эти дискуссии продолжались в научных кругах, в популярных СМИ появились и другие сообщения. В выпуске от 24 июня 1974 года журнал "Time" представил статью под названием "Еще один ледниковый период?", в которой отмечалось, что "атмосфера постепенно охлаждалась в течение последних трех десятилетий", но также указывалось, что "некоторые ученые полагают, что тенденция к охлаждению может быть лишь временной".

Статья 1975 года в Newsweek

В статье журнала "Ньюсуик" от 28 апреля 1975 года под заголовком "Охлаждающийся мир" указывалось на "тревожные признаки того, что погодные условия на Земле начали меняться", и отмечалось "снижение средней температуры земли в Северном полушарии на полградуса [Фаренгейта] в период с 1945 по 1968 год". В статье утверждалось: "Доказательства в поддержку этих прогнозов [о глобальном похолодании] стали накапливаться настолько стремительно, что метеорологам трудно успевать за ними". В статье журнала Newsweek не указывалась причина похолодания; в ней говорилось, что "причины наступления больших и малых ледниковых периодов остаются загадкой", и приводилось заключение Национальной академии наук, что "не только основные научные вопросы остаются в значительной степени без ответа, но во многих случаях мы еще недостаточно знаем даже для того, чтобы правильно сформулировать ключевые вопросы". В статье упоминались альтернативные решения, такие как "расплавление арктического ледяного покрова путем покрытия его черной сажей или перенаправление арктических рек", но признавалось, что они нереализуемы. В заключение статьи "Ньюсуик" критиковал правительственных лидеров: "Но ученые не видят признаков того, что правительственные лидеры где-либо готовы даже принять простые меры по созданию запасов продовольствия или учитывать неопределенность климата в экономических прогнозах будущих поставок продовольствия. Чем дольше будут откладывать планировщики (политики), тем сложнее им будет справиться с изменением климата, когда его последствия станут суровой реальностью". В статье подчеркивались сенсационные и в основном неподтвержденные последствия: "результирующий голод может быть катастрофическим", "засуха и опустошение", "самая разрушительная вспышка торнадо, когда-либо зарегистрированная", "засухи, наводнения, продолжительные периоды засухи, длительные заморозки, задержка муссонов", "невозможность для голодающих людей мигрировать", "нынешний спад продвинул планету примерно на шестую часть пути к ледниковому периоду". 23 октября 2006 года журнал Newsweek опубликовал поправку, более чем через 31 год после первоначальной статьи, заявив, что она была "настолько поразительно неверной в отношении ближайшего будущего" (хотя редактор Джерри Адлер отметил, что "статья не была "неверной" в журналистском смысле, то есть "неточной").

An April 28, 1975, article in Newsweek magazine was titled "The Cooling World", it pointed to "ominous signs that the Earth's weather patterns have begun to change" and pointed to "a drop of half a degree [Fahrenheit] in average ground temperatures in the Northern Hemisphere between 1945 and 1968." The article stated "The evidence in support of these predictions [of global cooling] has now begun to accumulate so massively that meteorologists are hard pressed to keep up with it." The Newsweek article did not state the cause of cooling; it stated that "what causes the onset of major and minor ice ages remains a mystery" and cited the NAS conclusion that "not only are the basic scientific questions largely unanswered, but in many cases we do not yet know enough to pose the key questions." The article mentioned the alternative solutions of "melting the Arctic ice cap by covering it with black soot or diverting Arctic rivers" but conceded these were not feasible. The Newsweek article concluded by criticizing government leaders: "But the scientists see few signs that government leaders anywhere are even prepared to take the simple measures of stockpiling food or of introducing the variables of climatic uncertainty into economic projections of future food supplies The longer the planners (politicians) delay, the more difficult will they find it to cope with climatic change once the results become grim reality." The article emphasized sensational and largely unsourced consequences "resulting famines could be catastrophic", "drought and desolation", "the most devastating outbreak of tornadoes ever recorded", "droughts, floods, extended dry spells, long freezes, delayed monsoons", "impossible for starving peoples to migrate", "the present decline has taken the planet about a sixth of the way toward the Ice Age." On October 23, 2006, Newsweek issued a correction, over 31 years after the original article, stating that it had been "so spectacularly wrong about the near term future" (though editor Jerry Adler stated that "the story wasn't 'wrong' in the journalistic sense of 'inaccurate.)

Другие источники 1970-х годов

Академический анализ рецензируемых исследований, опубликованных в то время, показывает, что большинство работ, изучавших различные аспекты климата в 1970-х годах, либо не выявили выраженной тенденции, либо демонстрировали тенденцию к потеплению.

Конференция ВМО 1979 года

Позже в этом десятилетии, на конференции ВМО в 1979 году, Ф. Кеннет Хейр доложил:

1980-е годы

Опасения по поводу ядерной зимы возникли в начале 1980-х годов на основе нескольких докладов. Аналогичные предположения высказывались и в связи с последствиями катастроф, таких как падение астероидов и масштабные вулканические извержения.

1990-е годы

В 1991 году предсказание Карла Сагана и других ученых, работавших над знаменитым исследованием TTAPS о ядерной зиме, о том, что массивные пожары нефтяных скважин в Кувейте вызовут значительные последствия для климата, не подтвердилось. В январе 1999 года скептик Патрик Майклз опубликовал комментарий, предлагая "заключить пари, что 10 лет, заканчивающихся 31 декабря 2007 года, покажут статистически значимую тенденцию глобального похолодания по данным спутниковых измерений температуры", основываясь на его мнении, что рекордные температуры 1998 года были случайным явлением. Действительно, в течение этого периода спутниковые измерения температуры больше не приближались к пику 1998 года. Из-за резкого, но временного снижения температуры в 1999–2000 годах, линейная регрессия методом наименьших квадратов, построенная по данным спутниковых измерений температуры, показала незначительную общую тенденцию. Данные спутниковых измерений температуры RSS показали небольшое похолодание, а данные UAH – небольшое потепление.

Двадцать первый век

В 2003 году Управлению по оценке перспектив в Министерстве обороны США было поручено провести исследование вероятных и потенциальных последствий резкого современного изменения климата в случае остановки термохалинной циркуляции. Исследование, проведенное под руководством главы ONA Эндрю Маршалла, смоделировало возможное изменение климата на основе события 8,2 тыс. лет назад, поскольку оно представляло собой промежуточный вариант между периодом Позднего Дриаса и Малым ледниковым периодом. Ученые утверждали, что "резкое изменение климата, вызванное таянием Гренландского ледникового щита, не является реалистичным сценарием для XXI века".