nucl0id wrote in engineering_ru

Глобальное потепление в России. Что делать и кто виноват?

Май, да и июнь на Урале выдался довольно жарким. Конкретно в моем родном Екатеринбурге был поставлен температурный рекорд за более чем 100 лет: + 34 градуса 24 мая. В связи с этим хочется сказать пару слов о глобальном потеплении и том, как к нему относятся и что делают в России для борьбы с ним. Конечно, связывать температуру за окном и климат не корректно. Хотя обыватели обычно так и делают. И я прекрасно помню как этой же зимой, во время аномальных морозов, многие шутили как раз в духе «ха-ха, ну и где ваше глобальное потепление?». Ну так вот оно. Не только в майской жаре, сколько в росте частоты таких температурных аномалий. И зимой, и, конечно, летом. И будет их дальше только больше. Но давайте по пунктам о том чем нам это может грозить, что Россия в этой связи делает, а чего не делает, со ссылками и картинками.

Кстати, как обычно я записал видеоверсию этой статьи. Не забывайте подписываться на мой youtube-канал (это очень поможет его развитию!), где я рассказываю об атомной энергетике и ядерных технологиях, и не только о том, что публикую в виде больших статей.

Глобальное потепление в России. Плюсы, минусы, подводные камни

Глобальное потепление (далее ГП) – это не про жаркое лето, а про рост средней глобальной температуры в приземном слое. В России, кстати, по данным нашего Росгидромета, она растет в 2,5 раза быстрее, чем в среднем по планете - на 0,51°С в десятилетие против среднемировых 0,18°С. А в арктическом регионе рост еще выше. Так что нас это очень даже касается. Многие в такие дни наверно просто радуются возможности покупаться и позагорать не в сезон, и не очень думают о том, что такие периоды жары, если они будут продолжительными, повлекут за собой рост смертности. Причем счет может пойти на тысячи и десятки тысяч по стране, как было в 2010-м. Под угрозой пожилые люди, обладатели сердечных и прочих хронических заболеваний. Лесные и торфяные пожары могут этот эффект еще и усилить. Но на фоне нашего наплевательского отношения к коронавирусу это, конечно, совсем не то, что приходит на ум при виде очередного температурного рекорда.

Картинка температурных аномалий 2020 года в России по сравнению с предыдущими десятилетиями. Данные Росгидромета.
Картинка температурных аномалий 2020 года в России по сравнению с предыдущими десятилетиями. Данные Росгидромета.

Если кто-то думает, что все не так плохо, и глобальное потепление – это вообще для северной России хорошо, что будет больше лета и возможность в Сибири и на Урале снимать по два урожая апельсинов, то боюсь вас разочаровать. Да, у ГП теоретически могут быть потенциальные положительные последствия, например, в виде снижения затрат на отопление, снижение избыточной смертности зимой, или того же сельского хозяйства. Но само ничего не возникнет. К любым изменениям надо готовиться. А чтобы извлечь из них пользу - готовиться вдвойне. А значит нужны исследования, технологии, инвестиции и упорный труд.

Но кроме возможных плюсов есть и риски. Риски именно для России описаны, например, в подробном отчете Росгидромета от 2017 г, который так и называется - "Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации". В частности, там отмечено, что за последние 20 лет число наносящих ущерб опасных гидрометеорологических явлений (ОЯ) - паводков, наводнений, засух и т.д, выросло в 1,5-2 раза. При этом сами эти опасные явления оказались более интенсивными и разрушительными, чем когда-либо. Такая же тенденция наблюдается и по всему миру.

Кроме того, растут риски повышения частоты таких волн жары, температурных аномалий, в том числе и отрицательных (вспоминаем морозный апокалипсис и недавний блэкаут в Техасе, о котором я писал ранее); риски деградации земель; риски для крупных сооружений из-за изменения привычных температур и нормы осадков; риски для инфраструктуры, стоящей в зоне многолетней мерзлоты (вспоминаем прошлогоднюю аварию в Норильске с разливом топлива и представляем, что что-то подобное из-за таяния мерзлоты может случиться с кучей нефте- и газопроводов на северах); риски нарушения транспортной связности из-за снижения периода работы зимников в северных регионах, риски тех же пожаров в лесах; риски роста вспышек численности насекомых-вредителей и появление их чужеродных видов в новых ареалах обитания.

Коротко о причинах

Не хочу сильно уходить в эту сторону причин, иначе это уведет разговоры в отдельную тему, как уже было в одной из моих прошлых публикаций, но пропустить некоторые пояснения для текущей темы тоже нельзя. Несмотря на массу скептиков (которые по совпадению не являются специалистами по климату), научный ответ на причины глобального потепления вполне однозначный - дело именно в антропогенном влиянии. 

Помимо непоследственных научных данных, обобщенных в докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) (кужа входят и ученые из России), существует и научный консенсус по поводу причин ГП - анализ более 11 тыс. научных статей по теме климата за 2019 г показывает 100% согласие с тем, что текущее изменение климата реально и что его причина именно в деятельности человека (см J.Powell, 2019). Собственно, и наш родной Росгидромет не допускает двояких толкований по поводу существования и причин ГП.

Человечество за последние пару веков выбросило слишком много углерода, сжигая ископаемое топливо, и слишком серьезно изменило земную поверхность. Естественные колебания климата, наблюдавшиеся ранее, не идут ни в какое сравнение с тем что происходит сейчас - ни по скорости роста температуры, ни по глобальному эффекту. Об этом говорит и анализ изотопного состава выброшенного углерода, и многочисленные исследования по моделированию климата, неспособные объяснить наблюдаемые эффекты без учета антропогенного влияния.

Ниже на картинке из доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) обобщены данные сотен исследований по вкладам различных факторов, как природных, так и антропогенных, влияющих на изменение энергетического потока Земли (радиационного воздействия), т.е. грубо на "потепление/похолодание" планеты. Видно, что влияние колебаний солнечной активности на несколько порядков ниже, чем влияние антропогенных выбросов парниковых газов, в первую очередь CO2. Кстати, среднегодовая вулканическая активность, тоже едва достигает 1% от того что выбрасывает человек. Так что человек просто "задавил" все другие процессы, влияющие на климат, и задал один конкретный тренд на глобальное потепление.

Влияние различных факторов на изменение климата
Влияние различных факторов на изменение климата

За последние пару веков человечество высвободило в атмосферу порядка 600 Гт (млрд. тонн) углерода (более 2400 Гт CO2). Углерод очень медленно выводится из атмосферы, поэтому там и накапливается. Поэтому CO2 играет куда боле важную роль в потеплении, чем другой парниковый газ - водяной пар, который легко конденсируется. Всего из выброшенных 600 Гт около 40% так и остались в атмосфере, повысив концентрацию CO2 в ней на 40% по сравнению с доиндустриальным уровнем до самых высоких величин за последние 800 тыс. лет. Остальные 30% углерода поглощены океаном, что приводит к росту его кислотности, и еще 30% поглощены биомассой, за счет чего наблюдается ее прирост. Так что планета, конечно, пытается переварить наше влияние, но не успевает за ним. Люди по прежнему выбрасывают по 11 Гт углерода в год, поэтому рост температуры неизбежен, со всеми вытекающими рисками, описанными выше.

Углеродный баланс (точнее дисбаланс) на планете. IPCC AR5, 2014
Углеродный баланс (точнее дисбаланс) на планете. IPCC AR5, 2014

Кто виноват и что делать

Понятно, что рост населения и промышленности на планете шел неравномерно. Западный мир прошел индустриализацию пораньше сегодняшних развивающихся стран, а потому и основной объем выброшенного углерода пришелся на них. На картинке ниже видно, что к 2019 году исторический накопленный объем всех выбросов сформирован на 25% США, на 22% Европой, на Китай приходится 12,7%, на Россию 6% (источник).

Но на текущий момент расклад поменялся и развивающиеся страны "нагоняют" упущенное за счет бурного роста экономики и необходимости удовлетворения растущего спроса в энергии, за которым не поспевают экономически оправданные меры по снижению выбросов. По текущим годовым выбросам лидирует Китай (28%), США (15%), Индия (7,0%). Россия же снова на четвертом месте 4,6% ежегодных глобальных выбросов.

В рамках уже нескольких международных соглашений - Киотский протокол, Парижское соглашение и т.д., большинство стран собираются сокращать выбросы, а многие уже это делают. Например, Европа по Киотскому протоколу сократила выбросы по отношению к 1990 году более чем на 23%, при росте ВВП на 60%. США к Киотскому протоколу не присоединялись, но они прошли пик выбросов в 2000 году и с тех пор их снизили на 20%, вернувшись на уровень 1990 года. Мотивация к снижению выбросов, кстати, не ограничивается вопросами глобального изменения климата. Иногда гораздо более важным аргументом становится банальная забота о чистоте воздуха в крупных городах и мегаполисах, напрямую связанная со здоровьем сотен миллионов людей.

Однако суммарные выбросы на планете за счет развивающихся стран продолжают расти. Общемировые выбросы CO2 с 1990 года выросли в 1,6 раза. В Китае и Индии за то же время - больше чем в 4 раза.

Помимо взятых на себя в рамках Парижского соглашения обязательств о сокращении выбросов, многие страны обозначили планы по их полному снижению, до нуля, т.е. по достижению углеродной нейтральности. Евросоюз, США, Япония, Южная Корея и десятки других страны собираются достигнуть углеродной нейтральности к 2050 году. Китай обещает пройти пик выбросов до 2030 года и достигнуть углеродной нейтральности не позже 2060 года. По данным ООН, на начало 2021 года обозначили планы по углеродной нейтральности страны, составляющие 70% мирового ВВП и ответственные за 65% всех выбросов.

А что Россия?

У нас все сложно. С одной стороны, Россия внесла довольно существенный вклад в снижение выбросов, о чем наше руководство не забывает напоминать миру. Например, месяц назад на климатическом саммите в США Путин сказал следующее:

«По сравнению с 1990 годом Россия в большей степени, чем многие другие страны, сократила выбросы парниковых газов. Эти выбросы уменьшились в два раза – с 3,1 миллиарда тонн эквивалента СО2 до 1,6 миллиарда тонн. Это стало следствием кардинальной перестройки российской промышленности и энергетики, ведущейся в последние 20 лет»

Это правда, что Россия больше всех сократила выбросы от уровня 1990 года (см диаграмму ниже). Но сокращение произошло в результате той самой «величайшей геополитической катастрофы», выражаясь словами вышеупомянутого персонажа, т. е. развала СССР. Когда в начале 1990-х рухнула экономика, тогда и сократились выбросы, почти вдвое. Но об этом скромно умалчивается, а причиной успехов называется реформа экономики.

С 1990 по 1998 года в России и экономика, а за ней и выбросы, падали. А после стабилизации экономики, с 1998-99 годов выбросы только росли, периодически притормаживая во время очередных экономических кризисов и проблем - после 2008 и после 2014.

Выбросы России по годам, без учета поглощения лесов. С учетом поглощения в 2017 получается около 1,6 млрд.т. вместо 2,2 млрд .т.
Выбросы России по годам, без учета поглощения лесов. С учетом поглощения в 2017 получается около 1,6 млрд.т. вместо 2,2 млрд .т.

Но надо отдать должное, росли выбросы не так быстро как могли бы. Рост неэнергетического сектора экономики, особенно бурный с 2000 по 2008, и модернизация энергетики за последние 20 лет позволили снизить углеродоемкость экономики, т.е. удельные выбросы на единицу ВВП, почти вдвое. Однако по моим оценкам, это внесло лишь около 10% в кумулятивное сокращение выбросов с 1990 года. Все остальное - за счет падения в лихие 90-е. Что, конечно, не мешает Путину рассказывать с высоких трибун о том, что сокращение выбросов России - это заслуга его 20-летнего правления.

Взятые Россией обязательства в рамках Парижского соглашения тоже весьма скромные. Мы обязались сократить к 2030 году выбросы на 30% от уровня 1990 года. Но мы уже достигли этого показателя к 1995 году по описанной выше причине, задолго до подписания Парижского соглашения! Сейчас наши выбросы, без учета поглощающей способности лесов, на уровне 67,6% от уровня 1990. С учетом поглощения лесов - почти 50% от уровня 1990 г. Т.е. по сути, чтобы нам выполнить взятые на себя обязательства, до 2030 года можно выбросы даже увеличить. С учетом низких темпов роста экономики это ни разу не амбициозная задача, можно практически ничего не делать.

Когда Россия собирается стать углеродно-нейтральной тоже непонятно. Какой-то принятой стратегии у нас нет. В начале 2020 года Минэкономразвития подготовило проект Стратегии долгосрочного развития с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года [3]. Так там даже в оптимистичном сценарии мы к 2050 будем примерно на том же уровне выбросов, что и сейчас, а углеродная нейтральность ожидается ближе к концу XXI века (см график ниже). Блин, даже у коптящего как паровоз Китая, с его растущей экономикой и в два раза большими удельными выбросами, цели куда амбициознее! Впрочем, полгода назад наш Совет Безопасности эту стратегию завернул и отправил на доработку. Посмотрим, в какую сторону ее поправят. Почему вообще СБ занимается оценкой таких стратегий – отдельный вопрос.

Есть отдельный штрих, характеризующий приоритетность вопроса изменения климата для руководства страны. Вроде бы дело важное, существует даже такая должность - советник Президента и специальный представитель Президента по вопросам климата. Создал ее Медведев в 2009, и занял ее тогда ушедший с поста главы Росгидромета президент Всемирной метеорологической организации Александр Бедрицкий. Но после рокировки 2018 года Путин выбрал себе другого советника. Им стал 44-летний Руслан Эдельгериев [6], бывший глава правительства Чечни, до того глава минсельхоза Чечни, до того 10 лет проработавший в милиции. Выпускник Кубанского университета по специальности «садоводство». Сын школьной учительницы Кадырова

Честно говоря, в плане советников и спецпредставителей в области климатической повестки у меня куда больше надежд вызывает недавно назначенный Анатолий Чубайс, который с декабря 2020 года является спецпредставителем Президента по связям с международными организациями для достижения целей устойчивого развития.

Но есть и хорошие новости

Но что же я все о плохом. Давайте расскажу что у нас имеется или даже специально делается для климатического ответа. А кое-что все же делается и в чем-то мы лучше, чем в среднем по миру.

Во-первых, у нас достаточно «зеленая» структура электроэнергетики. Доля низкоуглеродных источников в ней около 40%. Половина из них приходится на гидроэнергетику, половина на АЭС. Доля атома по итогам прошлого года впервые перевалила за 20%, а к 2040 году должна вырасти до 25%. Еще около 30% энергобаланса приходится на природный газ, который приводит к почти вдвое меньшим выбросам для получения киловатта электроэнергии, чем сжигание угля. Так что удельные выбросы электроэнергетики России очень неплохие по мировым меркам - около 350 г CO2/кВт*ч. Это ниже, чем в среднем по миру и чем во многих развитых странах (см график ниже, источник).

Удельные выбросы электроэнергетики разных стран мира
Удельные выбросы электроэнергетики разных стран мира

Кстати, удельные выбросы за жизненный цикл атомной энергетики. согласно данным МГЭИК - около 12 г CO2/кВт*ч, вместо около 500 г CO2/кВт*ч в среднем по миру, или в среднем по России без учета гидро- и атомной энергетики. Так что получается. что наши 11 АЭС, выработав в 2020 году около 215 млрд кВт*ч, позволили избежать выбросов около 100 млн.т. CO2. Это около 5% всех годовых выбросов страны. И это примерно 1/6 от того объема CO2, что поглощают все наши леса.

Во-вторых, у нас есть возобновляемая солнечная и ветровая энергетика. Мало, всего 0,2% выработки, но есть. Пока мощностью около 2 ГВт, но через 4 года будет втрое больше. Так что будем надеяться, что будет развиваться, хотя программы поддержки все пытаются урезать.

В-третьих, уже сейчас идет процесс принятия закона об ограничении выбросов парниковых газов, что позволит ввести в стране учет их выбросов, связанное с ними налогообложение, продажу зеленых сертификатов, а главное – взаимодействие с ЕС по вопросу углеродных налогов и отслеживания углеродного следа произведенных в России товаров. Кстати, в ближайшие 4-5 лет на Сахалине будет проводиться эксперимент по учету выбросов и созданию там углеродно-нейтрального региона. Весьма любопытная идея. А еще у нас есть планы развития водородной энергетики и желание занять 20% мирового рынка водорода. А пока из ближайшего – развитие водородного ж/д транспорта на все том же Сахалине с участием Росатома.

Перспективы и выводы

Конечно, борьба с изменением климата не должна становиться самоцелью и затмевать все остальные проблемы. Ситуации в разных странах свои, приоритеты свои и свои возможности. Развитые страны уже достигли высокого уровня потребления энергии и ресурсов и могут позволить себе довольно затратную трансформацию своих экономик без ущерба для уровня жизни людей. Развивающиеся страны, например Китай, не могут сейчас себе позволить снижение потребления энергии, которое им необходимо для роста экономики, т.к. это приведет к снижению уровня жизни людей. За последние 30 лет Китай увеличил потребление энергии на душу населения в 10 раз (хотя оно все равно ниже чем в России), и сократил число бедных более чем на 100 млн человек за последние 10 лет.

Так что они решают свои первоочередные проблемы. Но и про климат не забывают, и про улучшение качества воздуха в городах, напрямую связанное с промышленными выбросами и автотранспортом - именно на Китай приходится половина всех установленных мощностей возобновляемой энергетики, половина ее ежегодного прироста и половина мирового автопарка электромобилей. Так что Китай для удовлетворения огромного спроса на энергию строит все виды тепло и электростанций, включая угольные. Но при этом озеленение экономики, т.е. снижение удельных выбросов на единицу ВВП, в Китае идет такими же темпами или даже быстрее, чем в России. Поэтому они хоть и отодвигают задачу по достижению углеродной нейтральности на 10 лет по сравнению с США и Европой, но четко о ней заявляют и двигаются к ней.

В России же уже достаточно высокий уровень потребления энергии на душу населения, он очень медленно растет на 1-2% в год. Да и роста экономики не наблюдается. Поэтому наши проблемы ближе к ситуации Европы и США, чем к Китаю. Вот только уровень жизни не совсем такой. И структура экономики. Углеводороды и энергоресурсы – это по-прежнему 25% ВВП и 60% экспорта. И менять что-то кардинально мы не планируем. Наоборот, рассчитываем на рост добычи и продажи ресурсов. Да, мир, в основном Азия, еще какое-то время будут потреблять ископаемое топливо. Скорее всего пройдет еще лет 20-30 прежде чем будет пройден мировой пик потребления угля, нефти и газа. Так что еще пару десятилетий застоя можно протянуть, разворачивая поставки сырья в сторону востока и Китая. Хотя к экономической целесообразности и экологическим последствиям такой политики тоже есть масса вопросов. Но Европа, как основной наш внешнеэкономический партнер, откажется от нашего сырья раньше. Поэтому все эти западные, а на самом деле уже мировые климатические и экологические инициативы, вся эта возобновляемая энергетика, электромобили и углеродные налоги зачастую воспринимаются и руководящими товарищами, и многими простыми жителями, как антироссийский заговор. Хотя что сейчас так не воспринимается?

Отдельный свежий пример. Буквально на днях наше Министерство иностранных дел (там, конечно, работают большие специалисты по климату) прислало в Минэкономразвития страны рекомендации по формированию климатической политики, где рекомендовало финансирование исследований, которые позволили бы России продвигать «альтернативные» точки зрения на изменение климата, которые «не обязательно означают отказ от ископаемого топлива и ограничение промышленного роста». При этом документ намекает, что наши российские ученые, поддерживающие позиции МГЭИК, делают это потому что ведут исследования на иностранные гранты. Удивительное непонимание того как вообще ведутся научные исследования и попытка влезть со своими политическими бреднями в научную проблему. Подробнее об этом отзыве МИДа и мнении о нем наших ученых можно почитать по ссылке.

Печально, что и на бытовом уровне отношение к климатическим проблемам довольно неоднозначное. Куда ни глянь, все жалуются на «плохую экологию» (не говорите так никогда! Экология – это наука, а плохим может быть состояние нашей окружающей среды или отношение к ней), но при этом сторонников идеи о заговоре климатологов по моим ощущениям не меньше, чем антипрививочников. И не меньше, чем тех, кто реально занимается наукой в области климата и экологии, или создает экологичные бизнесы или технологии, или на бытовом уровне занимается сортировкой мусора, или отказался от автомобиля живя в городе, или готов добиваться каких-то действий в области охраны окружающей среды от властей, или противостоять мракобесию в головах принимающих решение чиновников. Зато желающих пошутить и позлорадствовать над практичностью электромобилей в России, над девочкой Гретой или глобальным потеплением морозной зимой – хоть отбавляй. А смешного то тут мало.

PS: Изначально статья наипсана мной для блога на Хабре и выложена в блоге компании ItSoft.

promo engineering_ru июль 19, 2016 09:09 79
Buy for 50 tokens
Свет от масляных и керосиновых фонарей был не слишком сильным, поэтому в фарах первых автомобилей довольно скоро загорелся газ. Бачок с карбидом кальция располагался, как правило, на подножке автомобиля и соединялся с фарами шлангами: Шофер, открыв специальный клапан, подавал воду в бачок с…
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded 

Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →