В последнем номере журнала Science опубликована статья тайваньских климатологов, посвященная вкладу различных составляющих в уровень мирового океана.

В статье приведены достаточно аккуратные цифры, характеризующие увеличение уровня мирового океана за столетие. Также даны оценки отдельных составляющих этого процесса. Параллельно подсчитано, как меняется уровень мирового океана из-за задержки вод в искусственных водных резервуарах — водохранилищах, запрудах и т. д.

Искусственные резервуары, как выяснилось, уменьшают потенциальный сток в мировой океан даже больше, чем привносят в совокупности тающие льды Антарктиды и Гренландии.

Один из показателей, характеризующий изменение климата на планете, — это увеличение уровня мирового океана. Очевидно, что увеличение объема воды мирового океана и поднятие его уровня есть следствие глобального потепления. На сегодня темпы поднятия уровня океана оценивают по измерению высоты приливов и по спутниковым расчетам высоты уровня океана.

Первый метод дает результат 1,7-1,8 мм/год в течение XX столетия. По наблюдениям со спутников, та же величина за последние 15 лет оценивается как 3,36 ± 0,4 мм/год. Различия в этих цифрах могут отражать как общий тренд ускорения поднятия уровня океана, так и десятилетние флуктуации океанического уровня.

Согласно общепринятым моделям, объем воды в мировом океане увеличивается вследствие сложения нескольких основных факторов. Это, во-первых, тепловое расширение верхних слоев мирового океана. Во-вторых, таяние горных ледников, а также антарктического и гренландского льда. В-третьих, климатические изменения объема почвенных вод, поднятие уровня внутренних морей и больших озер. Вклад каждого из этих факторов при сегодняшнем состоянии мониторинга вполне поддается подсчетам.

На тепловое расширение приходится 1/4–1/2 общего подъема уровня океана, то есть 0,43–0,85 мм/год (по высоте приливов) и 0,84–1,68 мм/год (по спутниковым оценкам). На таяние горных ледников: +0,5 ± 0,18 мм/год (1961–2003) и +0,77 ± 0,22 (1993–2003). На таяние антарктического льда: +0,14 ± 0,41 мм/год (1961–2003) и +0,21 ± 0,35 мм/год (1993–2003). На таяние гренландских льдов: +0,05 ± 0,12 мм/год (1961–2003) и +0,21 ± 0,07 мм/год (1993–2003). На климатические изменения почвенных вод, внутренних морей и больших озер: +0,12 мм/год (по данным двух последних десятилетий).

Помимо этого, как подчеркивается в публикации в Science, существует весьма большая неопределенность вклада различных антропогенных факторов. В числе таких факторов — уменьшение потенциального стока из-за задержки воды в искусственных водных резервуарах. Например, в числе самых больших искусственных водных резервуаров — Нурекское водохранилище в Таджикистане, появившееся в результате сооружения Нурекской ГЭС на реке Вахш и возведения самой высокой в мире плотины. Площадь зеркала воды составляет 98 кв. км, объем воды — около 10 куб. км, длина водохранилища — 70 км.

Ученые из Национального центрального университета (Тайвань) собрали сведения о запасах воды, которые накапливаются в крупных искусственных водохранилищах. Для этого использовались данные Международной комиссии по крупным дамбам (International Commission On Large Dams, ICOLD). Этот основной блок данных был скорректирован по информации, опубликованной в различных официальных источниках в 1975-м, 1978-м, 1983-м, 1993-м, 2000-м, 2003-м и 2005 гг. Конечный список составил 29 484 водохранилища с известными объемами воды и сроками введения их в действие. Имея подобный список уже нетрудно было прикинуть общемировой объем воды в искусственных резервуарах, а также то, насколько уменьшает сток в мировой океан сооружение каждого нового водохранилища, — то есть потенциальное снижение уровня океана в результате постройки каждого нового водохранилища.

Естественно, для подсчетов потребовались еще и такая полезная оценка, как площадь поверхности мирового океана — 3,61 × 10⁸ кв. км. Соответственно, получили, что объем водохранилищ 8300 куб. км дает общее снижение уровня мирового океана на 23 мм. А с поправками на недоучет малых прудов и водохранилищ, просачивание воды в грунт, недозаполнение резервуаров, получились такие величины: объем 10 800 куб. км , потенциальное падение уровня мирового океана — 30 мм. Таким образом, ежегодный «недослив воды» из-за сооружения водохранилищ должен понижать уровень вод в 1960–1990 годы на 0,4–0,9 мм/год, а в среднем — на 0,55 мм/год. А это больше, чем положительный вклад в общий бюджет почти всех учтенных факторов.

Дополнение величины «недостающего» слива к реально зарегистрированным данным по уровню мирового океана за 1920–2007 гг. устраняет известные изломы на этой кривой для 1960-х и 1980-х годов. В результате данные наблюдений с поправкой дают единообразный за все декады с 1930-х годов рост уровня мирового океана — на 2,46 мм/год. Это означает и постоянство факторов, работающих на этот рост.

Пока что специалисты учитывали в своих моделях указанные изломы в указанные периоды времени, в особенности это касается ускорения за последние два десятилетия. Но из данных расчетов ясно, что это ускорение может быть связано с резкой остановкой строительства новых водохранилищ с 1990-х годов.

Кроме того, задержка вод в результате сооружения искусственных водных резервуаров, уменьшающая уровень воды в среднем на 0,55 мм/год, создает внушительный разрыв между дебетом и кредитом, то есть между наблюдаемыми значениями подъема уровня океана и суммой предполагаемых причин, его определяющих. Так что к таянию льдов и расширению поверхностных вод требуется добавить еще какие-то естественные или искусственные причины для объяснения наблюдаемой картины подъема уровня вод мирового океана. Таким образом, общая модель баланса вод мирового океана нуждается в существенном обновлении.

Источник: B. F. Chao, Y. H. Wu, Y. S. Li. Impact of Artificial Reservoir Water impoundment on Global sea level // Science. 11 April 2008. V. 320. P. 212–214.

Елена Наймарк

http://elementy.ru/news/430708

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5873/212