В новом выпуске программы «Cosmic Queries» на канале StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и климатолог Кейт Марвел обсуждают архитектуру климатических моделей, неизбежность определенных изменений и стратегии спасения планеты. В центре дискуссии — переход от индивидуальной ответственности к системным решениям и понимание физики климата как фундамента для прогнозирования будущего.
🌍 Игрушечные планеты: как работают климатические модели 2:54
Кейт Марвел, имеющая степень доктора философии в области теоретической физики элементарных частиц, описывает климатические модели как «игрушечные планеты», созданные внутри суперкомпьютеров . Эти цифровые копии Земли позволяют ученым проводить эксперименты, которые невозможны или опасны в реальности.
Марвел выделяет ключевые особенности моделирования:
- Контрфактические эксперименты: модели позволяют задавать вопросы «что, если?», например: «что произойдет, если завтра взорвется гигантский вулкан?» или «как изменился бы климат, если бы не было Скалистых гор?» .
- Фундаментальная физика: в основе каждой модели лежат законы Ньютона (F = ma), законы сохранения энергии и массы . Модель — это не просто набор данных, а сложная система дифференциальных уравнений, описывающих взаимодействие воздуха, воды, льда и суши .
- Масштаб вычислений: современное поколение климатических моделей генерирует около 50 петабайт данных . Для сравнения: один петабайт в тысячу раз больше терабайта.
По словам Кейт Марвел, ученые используют спутниковые данные NASA не для «запуска» моделей, а для проверки их достоверности. Спутники отслеживают температуру, облачность, цвет океанов и активность фитопланктона, позволяя сопоставить прогнозы с реальностью .
🧤 Погода против климата: метафора настроения 8:09
Одной из главных проблем коммуникации ученый называет непонимание разницы между погодой и климатом. Кейт Марвел цитирует доктора Маршалла Шепарда: «Погода — это ваше настроение, а климат — ваша личность» .
Различия заключаются в следующем:
- Продолжительность: погода переменчива и краткосрочна, в то время как климат — это средние показатели за длительный период .
- Прогнозируемость: невозможно точно предсказать погоду на конкретный день через 10 лет, но можно с уверенностью сказать, что в июне в Нью-Йорке будет теплее, чем в январе, основываясь на климатических данных .
- Ложные выводы: выпадение снега в апреле не опровергает глобальное потепление; это лишь временное «настроение» системы в рамках меняющегося климата .
🫰 Проблема Таноса: люди или их действия? 4:50
В ответ на вопрос слушателя о том, помогло бы уничтожение половины человечества (по сценарию Таноса из Marvel) остановить климатические изменения, Кейт Марвел подчеркивает критическое различие: проблема не в самих людях, а в их действиях .
Климат меняется из-за повышения уровня CO2, что вызвано конкретными процессами:
- Сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии и транспорта .
- Вырубка лесов .
- Промышленное животноводство, выбрасывающее метан .
Нил Деграсс Тайсон и Кейт Марвел сходятся во мнении, что решение заключается в смене технологий. Вместо сокращения населения человечество может использовать «гигантский термоядерный реактор в небе» (Солнце), энергию ветра, геотермальные источники и ядерную энергетику . Тайсон иронично замечает, что если бы у Таноса была такая власть, ему стоило бы просто удвоить ресурсы или уменьшить людей в размере, как в фильме «Короче» (Downsizing) .
🧊 Точки невозврата и необратимые последствия 14:04
Марвел утверждает, что климатические изменения — это не бинарная система «пройдено/не пройдено». Однако существуют процессы, которые практически невозможно повернуть вспять в человеческих временных масштабах .
Ключевые угрозы:
- Вымирание видов: Нил Деграсс Тайсон отмечает, что исчезновение насекомых и других существ из-за разрушения их экологических ниш — это процесс, который нельзя отменить .
- Таяние ледяных щитов: если Гренландия или Западная Антарктида растают, уровень моря поднимется катастрофически. По словам Марвел, «вернуть воду в Гренландию и заморозить её» невозможно .
- Разрушение амазонских лесов: вырастить тропический лес с нуля после его высыхания крайне сложно .
По данным исследований, мир уже прогрелся примерно на 1,2 градуса Цельсия по сравнению с доиндустриальной эпохой . По мнению Кейт Марвел, «безопасного» уровня потепления не существует — каждая десятая доля градуса и каждая тонна углекислого газа имеют значение .
🏜️ Жаждущий воздух: механизм мегазасух 18:25
Кейт Марвел объясняет парадокс: несмотря на то, что в среднем на планете количество осадков увеличится, многие регионы столкнутся с жесточайшими засухами.
Механизм прост: «Теплый воздух — это жаждущий воздух» . Даже если количество дождей останется прежним, повышенная температура заставляет влагу испаряться из почвы быстрее, чем она успевает питать растения или пополнять грунтовые воды . В юго-западной части Северной Америки уже наблюдается худшая засуха за последние тысячи лет . Дополнительным фактором является отсутствие снежного покрова в горах, который раньше служил естественным резервуаром воды, постепенно тая весной .
🖐️ Топ-5 решений климатического кризиса 25:04
По просьбе слушателей Кейт Марвел сформулировала приоритетный список действий для борьбы с изменениями :
- Прекращение сжигания ископаемого топлива: Самый важный пункт .
- Изменение рациона: Сокращение потребления мяса или переход на альтернативные белки с меньшим углеродным следом .
- Политическая ответственность: «Не голосовать за людей, которые этого не понимают» . Для решения проблемы необходим научно грамотный электорат.
- Электрификация всего: Переход на электромобили и электрическое отопление даже при нынешней энергосистеме создает базу для использования чистой энергии в будущем .
- Городская мобильность: Создание условий для пеших прогулок, езды на велосипедах и использования общественного транспорта (метро) .
🏛️ Системный подход: роль организаций и городов 35:42
Марвел критикует чрезмерный акцент на индивидуальной ответственности (переработка отходов, замена лампочек). Она называет климатический кризис системной проблемой, требующей системных решений .
В качестве примера Кейт приводит Нью-Йорк, где вводится запрет на использование газовых плит в новостройках в пользу индукционных панелей . Когда город или крупная организация принимает такое решение, это меняет инфраструктуру в масштабах, недоступных отдельному человеку . Объединение в группы — церковные общины, профсоюзы, школьные комитеты — помогает людям преодолеть «климатическую тревогу» и действовать эффективнее .
🗣️ Как говорить о климате без отчаяния 38:18
Как признает климатолог, данные сами по себе редко меняют мнение людей. Гораздо эффективнее работают истории, рассказанные доверенными лицами .
В финале дискуссии Кейт Марвел предлагает изменить подход к обсуждению проблемы:
- Знание как сила: «Представьте, насколько страшнее было бы изменение климата, если бы мы не знали, что его вызывает и что с этим делать» .
- Вызов поколению: Чак Найс предлагает рассматривать борьбу за климат как возможность для нынешнего поколения стать «величайшим поколением» (The Greatest Generation), сопоставимым с теми, кто спас мир во время Второй мировой войны .
Кейт Марвел заключает, что нам «повезло родиться именно в это время», так как мы живем в момент, когда еще можем изменить всё к лучшему .
