Рисунок 5. Ожидаемый год, когда превышение наблюдаемых климатических аномалий станет очевидно стороннему наблюдателю, то есть когда красная линия выйдет из серой зоны на графиках для разных регионов (Mahlstein et al., 2011). Для территории России (вверху справа) климатические аномалии станут очевидны к 2050-му году, хотя отдельные годы (красный фон) уже в настоящее время дают аномалии, прежде никогда не наблюдавшиеся, к примеру, невероятная жара 2010-го года. Для тропических районов изменения климата уже совсем очевидны.

Реально ли потепление климата?

Отчего изменения климата столь сложно заметить
Почему многие из нас считают, что глобальное потепление это реальность? Где мы его проявления можем увидеть вокруг нас?
Изменения климата — это очень медленный процесс и в большинстве районов мира всё ещё малозаметный на фоне межгодовых аномалий погоды. Изменения климата в первую очередь заметны там, где и сама погода очень мало меняется, то есть над океанами в тропиках. Но как раз там-то это продемонстрировать и не на чем, кроме сухих цифр статистически. Рисунок 5 наглядно демонстрирует данные трудности. Исследования общественного мнения продемонстрировали, что люди намного охотнее соглашаются с мнением климатологов о глобальном потеплении, если уже на их памяти, экстремально тёплые годы случались не так давно. В этом смысле ужасно жаркое лето в центральной России в 2010-м году и в арктических районах в 2016-м году помогли серьёзно поменять мнение россиян относительно климатических процессов.
Отличные анимированные иллюстрации меняющегося климата предлагает в своём твиттере Гэвин Шмидт(см., к примеру, Рисунок 6).

Рисунок 6. Изменения разброса температур по месяцам и 30-летиям.
Где признаки потепления климата для каждого очевидны?
Тем не менее в мире имеются регионы, где изменения климата очень и очень наглядны. Это Арктика и крайний Север, хотя и там живут «понимающие» люди, которые отказываются наотрез верить своим глазам. Рисунок 7 более чем наглядно демонстрирует отступление ледника в Норвегии за сто двадцать один год. Причём ледник исчез даже с перевала в горах! Ледники по всему миру отступают, хотя в некоторых местах отдельные ледники увеличиваются из-за выпадения большего количества снега. Тот явный факт, что горные ледники отступают, очень важный. Именно потепление климата за счёт выбросов углекислого газа должно в первую очередь приводить к прогреву верхней атмосферы (три—шесть километров над поверхностью Земли), а уж затем и самой поверхности. Ни Солнце, ни естественные климатические изменения, ни космические лучи  не приводят к подобному хитрому эффекту.

Рисунок 7. Энгабреен — ледник в северной Норвегии (Му-и-Рана). Фотографии сделаны с одной точки в 1889-м и 2010-м годах.

Рисунок 8 демонстрирует намного более масштабное исчезновение льдов в Ледовитом океане. И хотя Ледовитый океан все еще замерзает, этот лёд совсем не тот. Он намного тоньше, он более солёный и от этого тает и ломается намного быстрее.

Рисунок 8. Возраст (белый лёд — старый) и положение льдов в Ледовитом океане по данным зондирования Земли из космоса.

Потепление реально, ну и что?

Синоптики обещают сегодня дождь. Врут, безусловно, но зонтик захватить с собой все де будет не лишним!
Аномалии погоды уходят и приходят, а климатические изменения медленно, но неумолимо, меняют нашу жизнь и нашу окружающую среду и, в конечном итоге и все наше общество. То, что в погоде понимают все люди — неудивительно, в конце концов, мы все имеем более или менее полные традиционные знания об окружающей среде. Но ни наш скептицизм по отношению к синоптикам и их прогнозам, ни это наше понимание, ни даже очень самодеятельные прогнозы некоторых особо «понимающих» людей, не мешают нам прислушиваться к официальным прогнозам погоды и даже им следовать.
Все меняется, как только мы понятие «погода» поменяем на понятие «климат». Тогда уверенность «понимания» достигнет огромных вершин! И на самом деле, ценные указания экономических советников и мастеров пера, если им следовать, не принесут немедленного ущерба, как, например, попадание молнии в самолёт, но зато более отдалённый ущерб может оказаться намного серьёзней.
К примеру, недостаточный учёт потепления (и пренебрежение температурным режимом почвы) в городах крайнего севера привёл к тому, что до 70% зданий в них были повреждены протаиванием мерзлоты.
Увы, есть различие в спорах по вопросам строительства пирамид 5000 лет назад и строительства атомных электростанций сейчас. Различие это в том, что альтернативное мнение по второму вопросу может отразиться за здоровье и жизни любого слушателя. Точно также и пренебрежение «официальными знаниями» климатологов отразится на каждом, даже и незаинтересованном гражданине. Отразится не сразу, но масштабно и очень дорого.
Спросите себя, а Вы хотели бы рискнуть своим здоровьем или имуществом, с порога отвергая результаты, которые получены «официальными учёными», даже если и имеется некоторая вероятность того, что они неточные и где-то может быть и неверные?

Чем мы рискуем, пренебрегая зловредными «официальными знаниями»?

Как на нашей жизни способно сказаться глобальное потепление? На нашей экономике? На чём-то ещё? Чем вообще это может грозить людям? Ну подумаешь, немного теплее будет.
Совершенно верно, что климат менялся и в прошлом, меняется в настоящее время и станет меняться в будущем, в том числе, и по причинам, которые не зависят от человека. Рисунок 9, взятый с известного научного сайта климатологов RealClimate, демонстрирует изменение климата в исторической и геологической перспективе. Действительно, были на Земле периоды, когда температура была сильно ниже и сильно выше современной. Даже относительно недавно, последний межледниковый период был намного теплее современного климата. Более того, даже и в наш межледниковый период, во время оптимума, температуры были выше. К примеру, всего лишь шесть тысяч лет назад в Прибалтике климат напоминал Северную Францию, ярко развивалось земледелие, и было довольно многочисленное население, по сравнению с более поздними эпохами.

Рисунок 9. Изменение глобальной температуры поверхности Земли за последние 550 миллионов лет. Источник: http://www.realclimate.org/index.php/archives/2014/03/can-we-make-better-graphs-of-global-temperature-history/.

Казалось бы, нет никакой опасности и незачем удерживать потепление в пределах 1,5 °C от современных температур. В реальности же в дело вмешивается экономика и геополитика. Мир поделён на страны, и в каждой стране есть города, дороги, земледелие,  да и весь образ жизни, приспособленные к  климату, который есть сейчас. Ухудшение условий жизни, стихийные бедствия и даже относительно небольшие подвижки климатических норм ведут к необходимости расплачиваться большим ущербом и новыми капиталовложениями, а часто и жизнями.
Интересный пример мы видим в Норвегии. Здесь 99% электричества производится на гидроэлектростанциях. В горах построены большие водохранилища, в которых с периода осенних дождей держат воду, чтобы в достатке производить электроэнергию зимой, когда вода копится в виде снега, а спрос на энергию наибольший. Поэтому, к концу октября, когда в горах ложится снег, водохранилища полны до краёв. И вот климат теплеет, и дожди, а не снег, все чаще идут в ноябре и декабре. Воду приходится сбрасывать. В течение ряда последних лет дождей в ноябре было настолько много, что сброс воды приводил к массовым разрушениям дорог и зданий. Ущерб осенью дополнялся ущербом весной, когда из-за недостатка снега (он же растаял и был сброшен) не хватало электричества, и предприятия были вынуждены останавливать производство, так как покупать энергию из Швеции слишком дорого.
Ущерб в менее развитых странах, как правило, гораздо больше. Посмотрите на Сирию, где засуха в течение ряда лет привела к массовой миграции, политической нестабильности и гражданской войне.

Мало ли парниковых газов выбрасывают люди?

Какова роль человеческой деятельности в том, что происходит с климатом на планете? Я слышал, что парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу предприятиями, относительно мало. И что, мол, потепление — это естественный процесс, на который человек никак не влияет.
В том, что изменения атмосферы происходят именно от парниковых газов, которые выбросил человек — сомнения нет. И не только и даже не столько потому, что эти изменения согласуются с изменениями экономической активности человечества, с количеством добытых угля, нефти и газа, а главным образом потому, что изотопный состав сжигаемого углерода согласуется с составом появляющегося углекислого газа. И он отличен от такового естественного происхождения.
Надо пояснить. Человечество меняет химический состав атмосферы, главным образом, через выбросы CO2. Сейчас, начиная примерно с 1920-х годов, человечество является главным источником нового CO2 в атмосфере. Конечно, существует круговорот CO2 в природе. Растения и океан поглощают (растворяют) CO2 из атмосферы, а процессы дыхания, горения и испарения возвращают его обратно. Нам известно, что содержание углекислого газа в воздухе менялось в очень узких пределах на протяжении сотен тысяч лет. Чтобы найти такое высокое содержание CO2, которое имеется сейчас, то есть 400 частей на миллион частей воздуха, нам нужно пойти назад аж на 3 миллиона лет. Ни наступления и отступления ледников, ни изменения уровня океана на сотню метров, ни извержения или молчание вулканов не приводили за эти миллионы лет к таким большим концентрациям углекислого газа.
Так что нового CO2 поставляется в атмосферу много, и поставляет его именно человечество, что установлено не подсчётами баланса, а точными методами изотопного анализа — «старый» углерод из ископаемого топлива + «новый» кислород из современной атмосферы. В настоящее время прирост содержания CO2 в воздухе составляет 0,5% в год и колеблется в согласии с экономической активностью. Кризис 2008-го года вполне чётко виден на рисунке ниже, как замедление прироста CO2 в 2009-м. Так же как, кстати, и кризис, связанный с распадом СССР в 1989 — 1993-м. Этот же рисунок показывает, что прирост содержания CO2 за пять лет перекрывает размах сезонного цикла (синий зигзаг на верхнем графике), то есть способности северных лесов поглощать углекислый газ летом.

Рисунок 9b. Рисунок демонстрирует изменение содержания углекислого газа в атмосфере с 1958-го по 2012-й годы. Он также широко известен под популярным именем «Кривая Киллинга». На верхней панели красной линией показаны осреднённые по всему земному шару и по годам измерения содержания углекислого газа (СО₂), которое измеряется в частях СО₂ на миллион частей воздуха. Данные собраны Институтом океанографии Скриппса (США). Синей линией показаны данные еженедельных спутниковых измерений СО₂. Сезонные изменения содержания СО₂, которые связаны с летней активностью северных лесов, видны как мелкие колебания (зигзаги) синей линии. Нижняя панель показывает изменения осреднённого за год содержания СО₂ год от года. Положительные значения означают прирост содержания СО₂ в атмосфере.

В дополнение к CO2 человечество выбрасывает и прочие парниковые газы, такие как метан, окислы азота, галокарбоны (галогензамещённые углеводороды) и прочая. Но их совместное влияние довольно невелико, а главное, они не живут долго, то есть если выбросы прекратить, то через некоторое время, порядка тридцати лет, их влияние полностью исчезнет.
Новый CO2, который добавило человечество в воздух, приводит к изменению свойств атмосферы таким образом, что для поддержания баланса между потоком тепла к Земле и от Земли требуется, чтобы Земля была теплее. То есть попросту вызывает рост температуры, в первую очередь в атмосфере на высотах 3—6 км над землёй, а затем и у поверхности. Именно это мы и наблюдаем. Это очень важный эффект. Как только кто-то особо «понимающий» хочет предложить что-то своё, то он должен сразу объяснить, каким таким образом у него температура растёт вначале на высотах в несколько километров, а уж потом у поверхности. Побочный, но очень мощный, эффект от такого высотного потепления, состоит в том, что атмосфера начинает вмещать больше обычного водяного пара. Его человечество почти не добавляет, он сам по себе испаряется с океанов, как только у воздуха появляется возможность больше его захватить. Способность воздуха удерживать водяной пар ОЧЕНЬ быстро растёт с ростом температуры. В самой сухой пустыне при 40 градусах жары в воздухе содержится больше водяного пара, чем под проливным дождём при +10. Этой особенностью пользуются в тропиках. На Канарских островах виноградники получают воду от того, что холодная почва по ночам выжимает её из тёплого воздуха. Так же образуется изморось на стёклах авто, которую владельцам приходится чистить по утрам. Во влажном воздухе Норвегии, на стекло машины может осесть до 2 см измороси за ночь.
Итак, верхняя атмосфера греется от CO2, при этом там скапливается больше водяного пара с океанов, но водяной пар сам по себе мощный парниковый газ. Он усиливает в 6 (шесть) раз начальный прогрев от CO2. Но водяной пар живёт в атмосфере лишь 4—8 дней, то есть если внезапно убрать CO2 из воздуха, то и дополнительный прогрев от водяного пара исчезнет за неделю. Таким образом, выбросы CO2 являются тем самым изменением, которое приводит весь климат земли в движение. CO2 живёт долго (по меркам цивилизации), и он запускает целую серию эффектов, которые приводят к усилению потепления, окислению океанов и, в конечном итоге, к необратимым климатическим изменениям.
Итак, уже выброшенные парниковые газы способны нагреть климат Земли гораздо больше, чем мы сегодня наблюдаем. Но часть этого нагрева пока не усвоена Землёй, и в силу этого температуры будут расти ещё многие десятилетия. А часть нагрева компенсируется охлаждающими эффектами: вырубка лесов, выброс пыли и сульфатных частичек, некоторый избыток вулканической активности и недостаток солнечной активности в последние десятилетия.