<<
>>

ОБ УЧЕТЕ И ПРОГНОЗЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИПРИ ПРОГНОЗАХ СТОКА РЕК ДЛЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГОИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ

  В XX в. деятельность человека приобрела глобальные масштабы, сравнимые, по выражению В. И. Вернадского, с планетарной геологической деятельностью. Энергетическая мощность техносферы удваивается через каждые 14-15 лет и достигает не менее 2.21-1027эрг/год (в эпоху раннего антропогенеза на это потребовалось бы как минимум 100 тыс. лет). Для сравнения отметим, что мощность высвобождающейся энергии вулканизма и землетрясений составляет 1025-102бэрг/год, отдача тепловой энергии в масштабе всей Земли -1027эрг/год (Голубов, Геворкян, 2006).
Однако общая энергия, выделяемая человечеством, составляет 0.006% от той, что поступает на планету от Солнца. Взорванная на Новой Земле водородная бомба в 1961 г. имела мощность 58 Мт. Для сравнения отметим, что средний тропический тайфун выделяет несколько тысяч, а сильный - несколько десятков тысяч мегатонн; это превышает мощность всего ядерного арсенала Земли. К тому же, в последние годы отмечается прохождение от 50-60 до 110 тайфунов в год. Тепловое локальное повышение температуры воздуха отмечается в пределах крупных городов, мощных тепловых и атомных станций. Таким образом, пока сложно говорить о большой энергетической роли человечества в глобальном масштабе.

С глобальным развитием промышленного производства и ростом народонаселения идет ускоренный процесс разрушения биосферы Земли. В связи с этим некоторые авторы давали и дают устрашающие прогнозы. Так, А. В. Карнаухов (2001) считает, что за счет антропогенного повышения СОг в ближайшие 200-300 лет произойдет катастрофическое повышение температуры атмосферы до 150-200°С. И. А. Шикломанов в 1976 г. предсказывал к 2000 г. снижение стока Волги на 40 %, практически прекращение стока Днепра. В основу этого прогноза были заложены данные «Научно-технического прогноза рационального использования и охраны водных ресурсов СССР на период до 2000 г.» (1973 г.). Указанный вариант предполагал, в частности, рост населения к 2000 г. до 325-350 млн человек (вариант минимум-максимум), увеличение валовой продукции промышленности по сравнению с 1970 г. в 6.5-7.5раз, сельского хозяйства - в 2.7-3.1 раза, рост производства электроэнергии более чем в 8 раз, увеличение удельных норм водопотребления городского населения в среднем по речным бассейнам с 165-250 л/сут на человека в 1970 г. до 500-690 л/сут в 2000 г.

Площадь орошения планировалось увеличить к концу XX столетия до 38-44 млн га, в том числе регулярного до 28-32 млн га, а площади осушенных сельскохозяйственных земель - около 45-55 млн га; предполагалось, что до конца столетия суммарная полезная емкость водохранилищ СССР возрастет примерно в 2.5 раза и составит около 1000 км3, а площадь их водного зеркала (без площади подпертых озер) достигнет 140-145 тыс. км2.

В связи с социально-экономическим кризисом и развалом СССР в 1991 г. намеченные планы не были реализованы. В РФ в 1994 г. водопотребление составило 77 км3 воды, в том числе 60.5 км3 из поверхностных водных источников, около км3 - из подземных источников и 5 км3 морской воды. Для сравнения годовой сток Невы равен 78.5 км3. К 1997 г. объем использования пресной воды в России снизился до 75.78 км3. Использование воды по территории России весьма неравномерно (рис. 8.1).

Общее потребление воды в мире постоянно увеличивалось и в 2000 г. составило 5200 км3, при этом возобновляемые общие водные ресурсы Земли (речной сток) составили 44 180км3/год.

Во всем мире основным потребителем воды является сельское хозяйство (до 70-80 %), в РФ сельское хозяйство расходует только 20 % потребляемой воды. На промышленные нужды приходится 53.2 %, остальное водопотребление приходится на коммунальное хозяйство. На системы оборотного водопотребления в РФ приходится 80%, однако значительны потери воды при ее транспортировке от источника до водопотребителя. Недостаточно и количество оборотов воды (3-4), в США вода совершает 7-8 оборотов. В большинстве районов РФ потребляется воды больше, чем допускает естественный норматив водопотребления, соответствующий скорости возобновления забираемой воды (20-30% речного стока), причем ситуация ухудшается. Так, водопотребление в реках Волжского бассейна с 1960 по 1990 г. нарастало по 1 км3 в год и увеличилось в 1.6 раза.

Необходимо отметить, что для оценки безвозвратного водопотребления промышленно-коммунальными предприятиями, заводами, фабриками были разработаны соответствующие отраслевые нормативные величины водопотребления. Например, для предприятий теплоэнергетики, как наиболее водоемкой отрасли, используется методика разработки норм и нормативов водопотребления и водоотведения на предприятиях теплоэнергетики (РД 34.02.401 (МТ 34-00-030-87) (1987). Для расчетов водопотребления коммунального хозяйства используется СНиП 2.04.01-85 (1985).

В зависимости от производительности предприятия водопотребление рассчитывалось прямым счетом, т.е. норма водопотребления на единицу продукции умножалась на количество продукции и получалось общее количество воды, необходимой для того или иного производства.

Проектное водопотребление в орошаемом земледелии определялось методом водного баланса. Оценки безвозвратных потерь при строительстве водохранилищ, проведении агролесомелиораций, осушении болот, переувлажненных земель в поймах нижних бьефов ГЭС также определялись методом водного баланса.

Рис. 8.1. Использование воды по Федеральным округам Российской Федерации в 2004 году.

Применялись и другие методы расчета потерь стока за счет хозяйственной деятельности. Обзор различных методов расчета безвозвратных потерь стока для различных видов хозяйственной деятельности можно найти в работе (Шиклома- нов, 1989).

Хозяйственная деятельность оказывает заметное воздействие на водные ресурсы, гидрологический режим и экологическое состояние водных объектов. Наиболее часто встречающиеся последствия связаны с истощением водных ресурсов и ухудшением их качества. С тем чтобы избежать серьезных экономических и экологических последствий при реализации водохозяйственных проектов, необходимо заранее просчитать и спрогнозировать ожидаемые в будущем возможные изменения стока рек, уровня озер.

Основоположники советской инженерной гидрологии С.Н. Крицкий и М.Ф. Менкель (1981), учитывая эти обстоятельства, писали: «Управление водными ресурсами требует предвидения гидрологического режима, в условиях которого призваны работать водохозяйственные системы. Это предопределяет переход от ретроспективных, пассивно-описательных позиций, еще сравнительно недавно преобладающих в гидрологии и в учении о речном стоке, в частности к активным прогностическим позициям...Хотя именно прогностическое направление в значительной мере определяет содержание гидрологических задач и методические средства их решения, в современных систематических руководствах, служащих учебными пособиями вузов, нет отчетливой формулировки этого важнейшего положения.

В зарубежной гидрологической литературе анализ фундаментальных концепций и формулировка закономерностей, на которые опирается предвидение гидрологического режима, также отсутствуют».

Единственный путь преодоления названного противоречия - это разработка основ и методов стратегического сверхдолгосрочного прогнозирования стока рек и динамики водопотребления, в том числе безвозвратного, с учетом динамики народонаселения, промышленного производства и сельского хозяйства.

Не менее важной проблемой водных ресурсов является проблема будущей международной торговли водой со странами, имеющими ее дефицит. Эта проблема до настоящего времени российскими гидрологами не обсуждалась и не оценивалась. Между тем, не за горами время, когда этот вопрос надо будет срочно решать, тем более что объемы продажи воды будут превышать современные объемы продажи нефти.

И здесь также встает вопрос о прогнозе и оценке «свободных» водных ресурсов их сохранении и преумножении.

Таким образом, перед гидрологами, гидротехниками, специалистами по водохозяйственным проблемам встает чрезвычайно сложная задача по прогнозу, регулированию, перераспределению и сохранению водных ресурсов речных водосборов при наличии масштабных динамически развивающихся водохозяйственных комплексов и спроса на воду как бесценный ресурс.

Во-первых, необходимо оценить, спрогнозировать будущее развитие народнохозяйственного комплекса и численность народонаселения конкретно в изучаемом речном бассейне, определить необходимое общее и безвозвратное водопотребление на перспективу до 50-100 лет в соответствии с потребностями и политико- экономическими установками. При этом желательно прогнозировать состояние водных ресурсов одновременно на ближнюю (5-15 лет), отдаленную (20-30 лет) и сверхдальнюю (50-100 лет) перспективу.

Во-вторых, следует спрогнозировать изменение гидрологического режима и водных ресурсов под влиянием естественных и антропогенных факторов на ту же перспективу. Оба прогноза предназначены для эффективного управления водным и народным хозяйством.

В-третьих, очень важно оценить и спрогнозировать объемы «излишней» воды, запланированные к продаже, и мероприятия, необходимые для реализации этих целей.

Отметим, что именно сложность, высокая цена, экологическая значимость проблем водных ресурсов побуждают ускорить и усилить разработку методов прогнозирования будущего водных ресурсов. Добавим, что прогнозирование развития народного хозяйства, в том числе водного, во всем мире приняло беспрецедентные масштабы и стало играть исключительно важную роль в процессах управления народным хозяйством (Яременко, 1997).

Будущее развитие народнохозяйственного комплекса и численности народонаселения в пределах конкретного речного водосбора может оцениваться различными методами (Кузык и др., 2006; Прогноз численности населения РФ до 2010 г., 1997). Вместе с тем при прогнозах развития народного хозяйства не следует забывать о принципе (законе) гетерогонии. Согласно этому принципу, сформулированному еще в XIX в. немецким философом В. Вундтом, деятельность человека, стремящегося к достижению поставленной цели, неизбежно порождает непредвиденные, нежелательные последствия. При этом движение к цели происходит с отклонениями и издержками, а иногда она и вовсе не достигается.

В условиях планового хозяйства б. СССР прогнозирование будущего развития народного хозяйства практически сливалось с планированием и поэтому оценивалось Госпланом или планирующими организациями. Комплексный прогноз территориальной структуры народного хозяйства и размещения производительных сил СССР разрабатывался Советом по изучению производительных сил (СОПС). Для отдельных областей и речных водосборов прогнозные проработки СОПСа входили в комплексные народнохозяйственные планы, разрабатываемые проектными организациями; в частности, для больших речных бассейнов СССР водохозяйственные балансы на перспективу разрабатывал «Гидропроект» им. С. Я. Жука.

Несмотря на то, что методики оценки влияния различных видов хозяйственной деятельности разрабатывались с 30-50-х годов XX в., в некоторых случаях до сих пор остаются пробелы и сомнения в адекватности этих оценок реальным изменениям годового стока. К чему приводят недоработки методик по оценке и прогнозу ожидаемых изменений водных ресурсов и гидрологического режима рек и водоемов, рассмотрим на примере проблемы перебросок стока северных рек в Каспийское море.

В конце 60-х годов XX в. некоторые специалисты сделали вывод о долговременном, прогрессивном снижении уровня Каспийского моря до 2000 г. и после, а также о необходимости в связи с этим переброски части стока северных рек в бассейн Каспийского моря. Это предложение официально было закреплено решением специальной сессии АН СССР.

В 1968 г. постановлением Пленума ЦК КПСС дано поручение Госплану СССР, ГКНТ, Минводхозу СССР, Минсельхозу СССР, Минэнерго СССР, АН СССР и ВАСХНИЛ совместно с союзными республиками разработать перспективный план мелиорации земель, регулирования и перераспределения стока. Техникоэкономический доклад по этому вопросу на период 1971-1975 гг. был подготовлен институтом «Союзгипроводхоз».

Все предложения по переброске вод (и на европейской, и на азиатской территории страны), предлагавшие частичный отвод стока от предполагаемого избытка к сложившемуся дефициту, были ориентированы на то, чтобы убедить правительство в необходимости принятия соответствующего решения. И такое решение было принято на ХХУсъезде КПСС (1976 г.), а затем вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 21 декабря 1978 г. под № 1048: «О проведении научно-исследовательских и проектных работ по проблемам переброски части стока северных и сибирских рек в южные районы страны». Предполагалась поэтапная переброска воды: на первом - 25 км3, на втором - 60, а в отдаленной перспективе - 75-100 км3 воды в год из бассейнов Оби и Иртыша с возможной переброской части стока из бассейна Енисея.

Отметим, что 14 августа 1986 г. вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР «О прекращении работ по переброске части стока северных и сибирских рек» со следующей формулировкой: «Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР, исходя из необходимости изучения экологических и экономических аспектов проблем переброски части стока северных и сибирских рек, за что выступают и широкие круги общественности, ... признали нецелесообразным дальнейшее осуществление проектных проработок, связанных с переброской стока сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан»...

Это решение отчасти связано было с тем, что, начиная с 1978 г., уровень моря стал неустанно подниматься до 2.5 м. Вместо того, чтобы спасать море от обмеления с помощью перебросок стока, пришлось решать реальные задачи по спасению от затопления населенных мест, дорог, сооружений, нефтяных промыслов и т.д. Ущерб от подъема уровня Каспия составил 40 млрд долл.

Цель настоящего рассмотрения заключалась в получении ответа на следующие вопросы: каким образом оптимизировать водохозяйственные решения при неопределенности ожидаемого изменения гидрологического режима, в частности, при наличии однонаправленного тренда в ходе уровня? какие виды хозяйственной деятельности наибольшим образом влияют на истощение стока, и в каких случаях водохозяйственной практики и гидрологических расчетов необходимо количественно учитывать влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы, а в каких нет? какие критерии принять для оценки пороговых значений точности прогнозов изменения стока под влиянием хозяйственной деятельности? каковы реальная точность и надежность существующих методов оценки влияния хозяйственной деятельности на годовой сток, основанных на использовании водного, водохозяйственного балансов и эмпирических зависимостях? какова многолетняя тенденция в колебаниях стока при естественном водном режиме при развитии хозяйственной деятельности на речном водосборе и глобальном изменении климата?

Чтобы ответить на вопрос, какие виды хозяйственной деятельности наибольшим образом влияют на истощение водных ресурсов, рассмотрим данные исследований о влиянии на годовой сток больших рек: агролесомелиорации (Львович, 1963; Водогрецкий, 1979), вырубки лесов и лесонасаждений (Крестовский, 1986), урбанизации (Куприянов, 1977), промышленно-коммунального водоснабжения Шикломанов, 1989; Доброумов, Устюжин, 1988), осушения заболоченных территорий (Новиков, Гончарова, 1984), водохранилищ (Шикломанов, 1989; Бышовец, 1984; Ресурсы поверхностных и подземных вод..., 2004), орошения засушливых земель (Леонов, Леонов, 1981), а также изменения стока за счет антропогенного роста СОг (Шикломанов, 1989).

Необходимо отметить, что по проблеме антропогенного влияния хозяйственной деятельности и отдельных ее видов в отечественной и зарубежной литературе опубликовано тысячи статей и многие десятки монографий. Даже краткое их перечисление составило бы отдельную книгу. Чтобы сжать информацию до размеров отдельной главы, в настоящей работе даны краткие выводы и результаты русских исследований влияния всего комплекса хозяйственной деятельности и отдельных ее видов причем мы, основывались главным образом на ключевых монографиях и обзорах.

По данным М. И. Львовича (1963), влияние агротехнических мероприятий составляло 40% годового стока Волги. В. В. Водогрецкий (1979) на основании натурных наблюдений и специально разработанной им методики показал, что снижение стока Волги за счет агротехнических мероприятий составляет менее 1 %. Ошибка М. И. Львовича состояла в том, что он перенес данные стоковых площадок на речные водосборы без всяких поправок и в итоге получил чрезвычайно завышенные оценки влияния агротехнических мелиораций на сток. Добавим, что за весь период наблюдений (1879-2005 гг.) в ходе стока Волги наблюдался отрицательный тренд. Разница начального и конечного расходов воды за 127 лет составила 20.3 км3, или 8 % нормы. И это уменьшение годового стока произошло в результате суммарного влияния всех антропогенных факторов, изменения климата и, возможно, инструментально-методических погрешностей, характерных для измерений и учета стока разных лет в XIX и XXI вв. Отметим, что на всех реках европейской части России за этот же период наблюдался отрицательный тренд - даже там, где не велось никакой хозяйственной деятельности (Леонов, Леонов, 1987).

Опираясь на данные работы В. В. Водогрецкого (1979) и результаты других исследований, можно сделать вывод о том, что влияние агротехнических мероприятий, равное всего 1 % для р. Волги, находится в пределах точности учета годового стока, и поэтому прогноз данной деятельности можно считать нецелесообразным.

В Гидрологических ежегодниках публикуются измеренные расходы воды без антропогенных поправок. В справочной литературе также публикуются расчетные величины годового стока без учета хозяйственной деятельности.

В Государственном водном кадастре (ежегодное издание «Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качество») публикуются наблюденные и исправленные на суммарное влияние хозяйственной деятельности величины стока. Однако для большинства рек наблюденные и восстановленные расходы воды одинаковы, т.е. никакого антропогенного влияния нет (данные 2004 г.). К ним относятся: реки Неман, Нарва, Зап. Двина, Вятка, Онега, Печора, Сев. Двина, Мезень, Хопер, Уфа, Волга-Ржев, Вятка, Урал, Обь, Томь, Иртыш, Енисей- Красноярская ГЭС, Лена, Селенга, Колыма и др. Во всех случаях восстановление «естественного» стока проводилась методом водного баланса.

На реках с отсутствием или незначительным влиянием хозяйственной деятельности наблюденный и восстановленный сток отличаются, как правило, на ± 0-3%. На реках с существенным влиянием хозяйственной деятельности это различие больше 8%, а таких створов в 2004 г. было 9, что составляет всего 11.5% общего числа створов, равного 78.

Существенные изменения стока происходят в основном за счет орошения и межбассейновых перебросок. При этом различие между наблюденным и восстановленным стоком достигали наибольших величин: р. Дон-станица Раздорская - 11 %, р. Кубань-г. Армавир - 37 %, р. Ангара-г. Братск - 15 %. Для всех створов и ГЭС на р. Волге эта разница не превышала 5 %. В другие годы в связи с разными объемами перебросок стока и регулирующим режимом водохранилища разница между наблюденным и восстановленным стоком может меняться, т.е. превышать приведенные выше проценты.

Представление о масштабах использования водных ресурсов в Российской Федерации по федеральным округам, в процентах от местного стока, дает карта (рис. 8.1). Как и следовало ожидать, наиболее интенсивно речные воды использовались в южном районе европейской части страны, а это сопровождается повышенной разницей значений между наблюденным и восстановленным стоком. В районах Сибири и Дальнего Востока использование вод не превышает 0.1- 1.0%, т.е. в подавляющем числе случаев речной сток не искажен влиянием хозяйственной деятельности. Водные ресурсы великих сибирских рек (Обь, Лена, Енисей) практически не изменились.

О.              И. Крестовский (1986) обобщил большой опыт отечественных и зарубежных исследований по влиянию леса на водные ресурсы и водный баланс речных водосборов. В качестве основного метода оценки влияния леса на сток использован метод водного баланса, а исходными материалами послужили натурные многолетние полевые наблюдения на экспериментальном полигоне ГГИ (Валдай), а также в Вологодской области, в лесной зоне европейской части России. По данным за 100-летний период установлено, что под влиянием лесотехнических мероприятий значения годового стока плавно изменяются в пределах ± 4-8 % нормы (рис. 8.2).

Обычно вырубка леса за один год на больших водосборах равна 1 % общей площади лесов, т.е. весь цикл рубки-восстановления составляет 100 лет. Практически

I идм

Рис. 8.2. Изменение суммарного стока (в % от нормы) из леса в реки Вологодской области под влиянием эксплуатации лесов за прошлые годы (до 1980 г.) и будущее 70-летие (по 2050 г.) при различных вариантах рубки леса (I-IV).

Стоки: а - годовой сток, б - меженный, в - весенний (Крестовский, 1986).

оценить влияние вырубок и восстановления леса на годовой сток небольшого интервала времени весьма затруднительно, так как неизвестна динамика площади лесов, метеорологических и других факторов. Влияние же на норму стока, судя по ходу кривой водности на рис. 8.2, практически отсутствует. За последние 50 лет, по данным спутниковой съемки, территории, покрытые лесом, увеличились на 1-2 %, т.е. и по этому показателю говорить о влиянии залесенности не приходится. Конечно, в местах интенсивной вырубки лесов локальное изменение залесенности может достигать ощутимой величины.

В связи с переменным знаком изменения годового стока под влиянием лесотехнических мероприятий и небольшими отклонениями от нормы (± 4-8 %) весьма проблематично вводить поправки к расчетным расходам для определения динамических «проектных норм», так как многолетний тренд превышает эти величины, а колебания средних величин стока за счет чередования соседних маловодных и многоводных 15-летий, например для притока в оз. Удомля, составляет 30-65%, для р. Волхов - VI ГЭС - 19-34%; для других рек величины колебаний аналогичные. Даже для средних величин стока за 120-летние непересекающиеся периоды по р. Днепр-Лоцманская Каменка, восстановленные Г. И. Швецом (1978) за 4124 г., расхождение между соседними может составлять 8-18 %. Это говорит о том, что основная доля межгодовых и периодических колебаний годового стока связана не с агротехническими, лесотехническими воздействиями, влиянием водохранилищ, урбанизацией, а с колебаниями климатических факторов, которые являются определяющими в ходе стока.

Оценка влияния осушительных мелиораций на сток выполнялась многими исследователями (К. Е. Иванов, В. В. Романов, С. М. Новиков, В.Ф. Шебеко, Н. П.Хо- мицкий, Н. И. Бортин и др.) по различным районам СССР. С. М. Новиков и Ж. С. Гончарова (1984) дали оценку и прогноз изменению годового стока для 10 рек СССР под влиянием осушения и сельскохозяйственного освоения болот и заболоченных земель (табл. 8.1). Как следует из анализа данных таблицы, в подавляющем числе случаев - в 37 из 40 (92.5 %) - отклонения годового стока от нормы не превышали точности его учета и три случая находились на грани этой точности. Кроме того, за период в 20 лет число лет с положительным приращением стока примерно равно числу лет с отрицательным, и в итоге за весь 20-летний период изменение приближается к нулю. Единственным исключением является р. При- пять-Мозырь, где за весь период прогнозировалось монотонное снижение стока.

Таким образом, из-за крайне малых величин изменения годового стока, меньшей точности его учета (а на интервале 20 лет средняя величина вообще стремится к нулю) на больших реках нет необходимости вводить поправки в расчетные величины стока за счет влияния осушения заболоченных земель. По энергетическому и воднобалансовому воздействию на водные ресурсы и гидрологический режим факторы хозяйственной деятельности можно подразделить на факторы прямого, косвенного (опосредованного через другие среды) и смешанного воздействия.

К факторам прямого водохозяйственного влияния относятся межбассейновые переброски стока, промышленно-коммунальное и сельскохозяйственное водоснабжение, орошаемое земледелие, строительство водохранилищ, откачка подземных

ТАБЛИЦА 8.1

Оценка и прогноз изменения годового стока 10 рек СССР под влиянием осушения и сельскохозяйственного освоения болот и заболоченных земель, %

Река-пункт

Площадь водосбора F103 км2

Средний годовой сток, мм

Годы

1980

1985

1990

2000

Нева-пос. Новосаратовка

281

280

0.02

0.03

0.03

0.0

Зап.Двина-Липши

84.7

211

3.6

2.6

-0.14

-3.6

Неман-Смалининкай

81.2

208

6.4

2.8

-3.2

-7.9

Сев. Двина-У сть- Линега

348

422

0.19

0.30

0.60

0.50

Сев.Двина-Усть Цильма

248

44

0.02

0.04

0.08

0.08

Кама-Набережные Челны

370

232

0.21

0.60

0.50

0.40

Днепр-Киев

328

130

3.9

1.0

-0.8

-4.1

Волга-Волгоград

1360

194

0.71

0.54

0.21

0.29

Припять-Мозырь

97.0

117

-0.62

-2.3

-4.9

-7.7

Березина-Бобруйск

20.2

184

3.2

1.1

0.05

-2.4

Примечание: жирным выделены величины с изменением стока более 5 %.

вод, закачка поверхностных вод в глубокие горизонты земли, водопонижающая откачка грунтовых вод из карьеров.

Учет и оценки влияния этих факторов на водные ресурсы, гидрологический режим достаточно хорошо изучены. Отклик на эти хозяйственные мероприятия наиболее четко прослеживается на малых реках. Известны случаи, когда водопонижающая откачка из карьеров приводила к пересыханию малых рек, исчезновению воды в колодцах на обширных территориях (Куприянов, 1977; Доброумов, Устюжанин, 1988). Чтобы избежать или смягчить подобные нежелательные последствия хозяйственной деятельности, уже давно стали составлять комплексные планы водохозяйственного развития речных бассейнов, а в последние десятилетия при разработке проектов - разделы ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду), в которых на основании расчетов и прогнозов подробно оцениваются гидрологические, гидрогеологические, геологические, геофизические и другие виды воздействий на окружающую среду.

В разделе ООС (Охрана окружающей среды) на основании проектных проработок выдаются инженерные рекомендации и составляются проекты по предотвращению негативных последствий того или иного вида хозяйственной деятельности (строительство плотин, автодорог, мостов, городов и т.д.).

Россия относится к странам с высоким уровнем урбанизации (73 %): поселения представлены 1095 городами, в которых сосредоточено 107.5 млн человек. В настоящее время на территории России продолжает развиваться около 30 крупнейших агломераций, занимающих 6% обжитой (заселенной) территории страны и концентрирующих более 60 % городского населения.

Из приведенных данных видно, что в целом для России даже крупные агломерации не могут существенно повлиять на водность рек, так как крупные города, за исключением Москвы, Екатеринбурга и некоторых других, расположены на больших реках. В гидроклиматическом плане урбанизация имеет следствием разнонаправленные водные потоки, испарения, аккумуляции поверхностных и подземных вод.

Замена естественных поверхностей с коэффициентом стока 0.2-0.3 на водонепроницаемые асфальтированные поверхности площадей, дорог, крыши домов с коэффициентами стока 0.85-0.92 ведет только к увеличению поверхностного стока и частично компенсирует безвозвратные потери в промышленном производстве. Кроме того, дополнительные объемы воды поступают за счет увеличения осадков над городом примерно 10% естественной нормы. При наличии водозабора артезианских и подземных вод, не связанных с поверхностным стоком, эти воды также пополняют водные ресурсы города. Таким образом, приращение водных ресурсов города под влиянием факторов урбанизации AQ можно записать как

AQ = ДбИкс + AQ0C + Д0аР,              (1)

где Д0икс - приращение поверхностного стока за счет изменения коэффициента стока естественной поверхности (0.2-0.3) на поверхность крыш, асфальта (0.85-0.92); AQoc - приращение стока за счет увеличения осадков над городами на 10%; AQaр - приращение стока за счет дополнительного поступления воды при межбассейновых перебросках стока и использовании подземных и артезианских вод для водоснабжения города.

В. В. Куприянов (1977), обобщив данные о стоке рек, протекающих на урбанизированных территориях, рассмотрел гидрологический цикл в двух аспектах: 1) существование годового стока на урбанизированной территории (сток города); 2) влияние урбанизации на годовой сток речных бассейнов и больших территорий. В качестве примера об изменениях стока в городе он привел Минск, площадь которого 156 км2. Через город протекает р.Свислочь, водоснабжение его осуществляется в большей части за счет откачки подземных вод. Дополнительно в р.Свислочь с 1976 г. начала осуществляться переброска стока из бассейна р. Неман через его приток в бассейн Вилия. В результате изменения водного баланса города годовой сток р. Свислочь по выходе из Минска увеличился примерно на 3 м3/с, или на 50%. Изменение стока под влиянием урбанизации отмечается на многих малых и средних реках, протекающих через большие города (Москва, Екатеринбург и др.).

Чаще всего под влиянием урбанизации сток рек возрастает. В. В. Куприянов продемонстрировал случай уменьшения стока под влиянием урбанизации целого государства - Дании. Общая площадь урбанизированной территории Дании занимает около 7% поверхности страны, а о-ва Зееланд (отдельно) - 10.5%. Промышленно-коммунальное водоснабжение осуществляется большей частью за счет откачки подземных вод. Сток с урбанизированной территории составляет 6% суммарного стока со всей площади страны и 13 % с о-ва Зееланд.

Особенностью системы водопользования в Дании является непосредственный сброс в море значительной части бытовых, промышленных стоков и талоливневых вод, стекающих непосредственно с территории города. В результате происходит все возрастающий дефицит подземных вод и связанное с ним уменьшение питания рек, а следовательно, и снижение стока.

Сравнение водного баланса страны в естественных условиях и с учетом урбанизации показало, что сток за счет последней в целом по стране снизился на 2 %, а на территории о-ва Зееланд - на 10 %.

В монографии Б. М. Доброумова, Б. С. Устюжанина (1988) также приводится много примеров влияния урбанизации и промышленного производства на годовой сток рек, протекающих в зоне гидрологического и гидрогеологического влияния горных выработок на территории КМА и городов центральной части ЕТС. Пользуясь своими методиками, они теоретически восстановили естественный сток на многих реках (Осколец, Оскол, Северский Донец, Свапа, Ока, Клязьма и др.). На основании исследований авторы сделали следующие выводы. Под влиянием интенсивной эксплуатации подземных вод за счет сокращения подземного питания рек и потерь русловых вод на инфильтрацию в пределах развития депрессионных воронок общий годовой сток уменьшается на 19-25 %. Под влиянием интенсивной эксплуатации подземных вод за счет сброса в реки после использования недренируемых подземных вод увеличивается как общий годовой сток (на 10-20%), так и меженный (от 10-20 до 100-300% и более). Увеличение стока наблюдается, как правило, в небольших реках, таких как Варя, Поля, Шерна, Пекарка, Осколец, Чернь, Речица и др. Под влиянием водохранилищ годовой сток может уменьшиться на 5-20%. Значительные размеры нарушений стока за счет переброски части воды из р. Волги в Клязьму, Учу, Яузу, Москву и др. Так, например, общий годовой сток р. Москвы у Перервинского гидроузла (г. Москва) увеличился в среднем за период нарушений на 21 %, а меженный - на 100-120%. Увеличение стока за счет переброски волжских вод отмечено не только в самой р. Москве, но и в р. Оке до с. Поповского.

Следует отметить, что увеличение речного стока на малых реках под влиянием сброса недренируемых подземных вод на 10-20% имеет место на локальных участках, с увеличением площади водосбора, или при впадении в средние реки этот эффект быстро исчезает. Оценки влияния водохранилищ на 20 % явно завышены. Такие величины уменьшения стока возможны в первые один-два года, в дальнейшем же в зоне достаточного увлажнения роль водохранилища практически не сказывается на уменьшении стока.

Рассматривая совместное влияние заборов вод из рек, откачек артезианских и подземных вод для водоснабжения городов, пришли к выводу, что в результате взаимосвязи речных и подземных вод реки Центральной России могут быть подразделены на три основных типа (Доброумов, Устюжанин, 1988): 1) реки, сток которых не изменяется, несмотря на значительные нарушения режима подземных вод; 2) реки, сток которых сокращается; 3) реки, сток которых увеличивается.

В районах крупных водопонижений общий речной сток сокращается на 15-25% естественного среднего многолетнего его значения. Сокращение средних годовых значений стока может достигать 30-40 %, однако таких примеров мало.

Урбанизация территории в умеренных широтах практически не оказывает существенного влияния на водные ресурсы больших рек. В Европе, несмотря на распространение городов (в Германии до 30% площади территории страны занято постройками, дорогами, аэродромами и т.п.), нам не удалось выявить значимых трендов в вековом ходе стока больших рек (Рейн, Эльба и др.). Отсутствие таковых в рядах стока этих рек при определенных условиях можно трактовать как устойчивое постоянство влияния хозяйственной деятельности на сток, т.е. условия стока в зоне достаточного увлажнения мало меняются и не приводят к заметному изменению годового стока больших и средних рек.

В аридной зоне урбанизация за счет привлечения водных ресурсов сопредельных территорий или опреснения морских вод может локально изменить гидрологические условия местности, например, вызвать создание в пустыне городов, где до их строительства никаких водотоков и озер не было. Примером такого города является г. Дубай с водоемами, каналами, фонтанами, аллеями и тропическими деревьями, в корне изменившими гидрологический облик пустыни. Из многих искусственных бассейнов наибольший бассейн имеет площадь 800 м2. Арабские Эмираты занимают одно из первых мест в мире по потреблению воды. В среднем количество воды на одного жителя более 600 л в/сут. Основное количество влаги, используемой в Эмиратах, получают путем опреснения морской воды более чем на 30 заводах. В 2003 г. ОАЭ произвели более 900 млн т пресной воды.

В то же время неумеренное использование стока рек в аридной зоне для орошения приводит к истощению водных ресурсов транзитных рек. Например, использование воды Сырдарьи и Амударьи в целях орошения привело к их полному истощению. Уже в начале 1980-х годов р. Сырдарья терялась в песках, не доходя до Аральского моря (Леонов, Леонов, 1981).

Создание крупных водохранилищ на больших реках существенно изменяет сезонный внутригодовой гидрологический режим, но слабо влияет на уменьшение водных ресурсов, особенно в зоне избыточного и достаточного увлажнения.

Отъем стока в годы первичного заполнения водохранилищ (WZK) может составлять значительную величину - до 5-6% нормы стока, как это отмечалось на Волге в период заполнения водохранилищ в 1956-1960 гг. (Шикломанов, 1989) (табл. 8.2). Однако в последующие годы значения fVaK определяются межгодовым регулированием объема и составляют незначительную величину от нормы (0.3-3.3%), т.е. в пределах точности учета стока.

Для Днепра суммарное уменьшение годового стока под влиянием каскада водохранилищ составляет от 4% за 1951-1955 до 16% за 1956-1960 гг. В среднем за период 1961-2000 гг. уменьшение годового стока под влиянием каскада днепровских водохранилищ равно 4.82 км3/год, что от нормы стока 53.9 км3/год составляет

ТАБЛИЦА 8.2

Уменьшение стока рек Волги и Днепра под влиянием водохранилищ (в км3/ год)

Периоды

Характеристика

1951-

1955

1956-

1960

1961-

1965

1966-

1970

1971-

1975

1976-

1980

1981-

1985

1986-

1990

1991-

2000

Бассейн р. Волги

//,

0.9

2.0

2.9

3.7

4.6

2.6

4.3

4.3

4.3

ит

0.0

0.3

0.4

0.5

0.5

0.6

0.6

0.6

0.6

и„ 6

0.0

-1.2

-1.4

-1.4

-1.4

-1.4

-1.5

-1.5

-1.5

И'ак

-1.6

16.5

4.1

-0.7

-43

8.0

2.2

0.2

0.0

0.7

2.1

0.2

0.1

0.0

0.4

0.4

0.0

0.0

06,

1.0

3.1

0.4

0.6

0.0

0.5

0.5

0.0

0.0

Итого

1.0

22.8

6.6

2.8

-0.6

10.7

6.1

3.6

3.4

Малые водохранилища

0.6

0.8

1.1

1.4

1.4

1.3

2.0

1.7

3.5

Всего

1.6

23.6

7.7

4.2

0.8

12.0

8.5

5.3

6.9

Бассейн р. Днепра

иг+

0.12

0.98

1.90

1.92

2.73

2.43

2.43

2.43

2.43

W

1.69

7.00

2.63

1.85

1.14

0.90

0.90

0.90

0.90

Итого

1.81

7.98

4.53

3.77

3.87

3.33

3.33

3.33

3.33

Малые водохранилища

0.35

0.67

0.67

0.76

1.05

1.74

1.30

1.30

1.40

Всего

2.16

8.65

5.20

4.53

4.92

5.07

4.63

/>4.63

4.73

около 9%. По мнению Г. С. Швеца (1978), уменьшение стока под влиянием днепровских водохранилищ не превышает 2-3 % нормы, т.е. в пределах точности учета стока.

В СП-33-101-2003 «Определение расчетных гидрологических характеристик» (М., 2004 г.) не рекомендуется вводить поправки на хозяйственную деятельность при отсутствии значимого антропогенного тренда. При его наличии необходимо использовать «Методические указания по оценке влияния хозяйственной деятельности на сток средних и больших рек и восстановлению его характеристик» (Л., 1986 г.) и «Методические рекомендации по учету влияния хозяйственной деятельности на сток малых рек при гидрологических расчетах для водохозяйственного проектирования» (Л., 1966).

По оценке влияния СОг на сток рек и поправкам за счет парникового эффекта никаких официальных рекомендаций или указаний нет. Однако в авторских работах (Шикломанов, 1989; Георгиев, 2005; Коваленко и др., 1987; Евстигнеев, Акименко, 2004) подобные оценки осуществляются и поправки вводятся. Такая ситуация достаточно симптоматична и свидетельствует о противоречивых мнениях авторов на роль СОг и введение поправок за счет парникового эффекта в ряды наблюденного стока.

На основании перечисленных выше работ по оценке и прогнозу антропогенного изменения стока была составлена сравнительная табл. 8.3, в которой в сжатой форме представлены результаты анализа влияния различных видов хозяйственной деятельности на водные ресурсы и сток, осуществленный при рассмотрении значимости трендов по данным временных рядов и наблюдений.

Проблема оценки влияния хозяйственной деятельности на уровень озер с познавательных инженерных позиций более проста по сравнению с реками и водотоками. Создание плотин, ГЭС, подпорных сооружений однозначно ведет к искажению уровенного режима. Поэтому, если на проточном озере, например Селигер, не создавалось подпорных сооружений на вытекающей из него реке, то колебания уровня полностью определялись климатическими условиями. Однако даже при создании подпорных сооружений и дополнительных каналов на оз. Сайма уровенный режим его на протяжении многих десятилетий определялся колебанием климатических характеристик, так как антропогенный фактор оставался постоянным, в данном случае - отметка порога плотины, или пропускная способность канала. Изменение подпора происходит ступенчато во времени и определяется датой ремонтных работ.

И. А. Шикломанов в 1976 г. исследовал и оценил влияние всего комплекса хозяйственной деятельности на речной сток. Спустя 13 лет, он в расширенном варианте опубликовал книгу (1989), посвященную этой же проблематике, где рассмотрел различные методы оценки безвозвратных потерь - как отдельных видов хозяйственной деятельности, так и всего комплекса хозяйственных мероприятий в целом.

Однако превалирующим мотивом в оценке антропогенного изменения стока стала идея изменения его в основном за счет так называемого парникового эффекта. При этом влияние последнего учитывалось отдельно, а влияние комплекса других антропогенных факторов оказалось сопоставимо с парниковым эффектом или даже меньше его.

Парниковый эффект воздействует «тотально» на площади любого простирания от речных бассейнов до материков и всей Земли. Антарктида как часть Земли,

Количественные оценки влияния различных видов хозяйственной деятельности на годовой сток

Вид хозяйственной деятельности

Пространственно-временные особенности

Степень влияния, % от нормы

Источник

Агротехническая

Распаханные поля занимают значительную часть площади водосборов в степной и лесостепной зонах, во времени мало изменяются. После 1991 г. распаханность резко (в несколько раз) сократилась по всей России

-40*

1-2

М.И.Львович

(1963)

В.В.Водогрецкий (1979)

Лесотехническая

В лесной зоне залесенность меняется от 10 до 100, в лесостепной - от 2 до 45%. Средняя интенсивность вырубки 0.7-2% общей площади леса, восстановление идет 80-110 лет. Лесопасадки в степной зонах занимают менее 1-2% территории. В первые годы после вырубки в зоне тайги сток увеличивается, затем в течение длительного времени уменьшается (меньше нормы на 8-10%) и далее в течение 20-40 лет близок к норме или несколько ее превышает

±4-8

О.И.Крестовский

(1977)

Осушение болот

Локальное расположение, многолетнее мероприятие, влияние во времени ступенчато-плавное. На сильнозаболоченных реках болота могут занимать до 80-90% площади водосбора. В первые годы идет увеличение стока за счет сработки вековых запасов болотных вод, а затем сток уменьшается

±6-8

С.М.Новиков,

Ж.С.Гончаров

(1984)

Водохранилища

В зависимости от климатической зоны потери на испарение могут составлять от долей до нескольких процентов. Влияние суммы малых водохранилищ и прудов не превышает 1-10%. Уменьшение стока происходит ступенчато.

В годы начального заполнения водохранилищ на Волге (1956-1960 гг.) снижение составляло 23.6 км3, или 9% нормы. По данным (Швец, 1978), влияние Днепровских водохранилищ оценивалось в 2-3% нормы

0.4-2.5

1-10

2-3

И.А.Шикломанов

(1989),

Л.Б.Бышовец

(1984),

Г.М.Швец (1978)

И.А.Шикломанов

(1989)

Г.М.Швец (1978)

Водоснабжение

На больших и средних реках промышленнокоммунальное водоснабжение оказывает весьма малое влияние, на малых реках она может достигать значительных величин

1.3-2.7

Для малых рек 20-50

И.А.Шикломанов

(1989)

Б.М.Доброумов,

Б.С.Устюжанин

(1988)

Водопонижение и забор подземных вод для водоснабжения

Водопонижения и откачки подземных вод для водоснабжения приводят к образованию депрес- сионных воронок глубиной до 280 м и площадью около 25 000 км2 при среднем годовом притоке до 3420 л/с. Влияние на малых реках может быть нулевое, положительное и отрицательное - сток сокращается, по длине реки также меняется. Для больших рек влияние водопонижения и забора воды для водоснабжения не ощутимо

Для малых рек 10-20

Б.М.Доброумов,

Б.С.Устюжанин

(1988)

Вид хозяйственной деятельности

Пространственно-временные особенности

/>Степень влияния, % от нормы

Источник

Урбанизация

Суммарная площадь городов в б. СССР составляла около 0.5 % территории страны.

Площадь Москвы 900 км2. Влияние урбанизации в России на сток минимально. Актуальна эта проблема для Европы, Японии, США в основном из- за загрязнения подземных и поверхностных вод

Для малых рек до ± 10- 30

В.В.Куприянов

(1977)

Переброска стока

Межбассейновая переброска стока уменьшает сток реки-донора и увеличивает сток рек- репициентов. Для больших рек отъемы воды при перебросках обычно мало ощутимы

Для малых рек

до± 10-50

В.В.Куприянов

(1977),

Б.М.Доброумов,

Б.С.Устюжанин

(1988)

Орошение

Орошение засушливых земель наиболее водоемкое производство, ведущее к сильному истощению водных ресурсов, вплоть до полного, как это случилось с Амударьей и Сырдарьей

До полного истощения - 100

Е.А.Леонов, В.Е. Леонов (1981)

Влияние антропогенного СО2 на водные ресурсы*

Гипотеза влияния СО2 на климат не доказана (Па- бат, 2006; Казанцев, 2001), намеренно внедрена с конкурентной целью.

Объем антропогенного С02 составляет доли процента. Около 80% основной массы С02 находится в океане. По данным (Матвеев, Матвеев, 2006), связь глобальной температуры с С02 имеет г = 0.1. Гипотеза не может объяснить похолодание 1945— 1975 гг., так как рост С02 продолжался, а температура снижалась

Для рек лесной зоны, лесостепи:

-(10-25)*

Степные

районы:

+ (10-20)*

Сибирь:

+(10-15)*

И.А.Шикломанов

(1989)

Примечание. Звездочкой * отмечены ошибочные, сомнительные и недоказанные величины.

по-видимому, не учитывалась. В 1988 г. в ГГИ с учетом новых уточненных оценок возможного влияния антропогенных изменений климата на сток рек были рассчитаны величины изменения стока за счет роста СОг на уровень 2000 г. и сделаны следующие выводы (Шикломанов, 1989: с. 307). Наиболее неблагоприятных изменений водных ресурсов следует ожидать в лесостепной и на юге лесной зон европейской части СССР и Западной Сибири. Здесь уменьшение годового стока малых и средних рек может достигать 10-25 % нормы. В более южных степных районах следует ожидать увеличения годового стока на 10-20%. В северных районах европейской части СССР и Сибири увеличение годового стока может составлять 20-40 мм, или 10-15 % нормы.

По поводу прогнозов стока на основе гипотезы «парникового эффекта» с использованием моделей общей циркуляции атмосферы (МОЦ) весьма обстоятельные исследования провел С. Г. Добровольский (2006). На основании расчетов по 11 наиболее известным моделям МОЦ он показал, что «гидрологические характеристики

воспроизводятся этими моделями еще хуже, чем термические характеристики: средние ошибки этих оценок могут достигать 100% (ошибки индивидуальных моделей, естественно, еще больше). Таким образом, можно сказать, что МОЦ практически не воспроизводит даже глобально-осредненные параметры, влияющие на глобальный водообмен».

Учитывая вышесказанное, можно с большой осторожностью принимать результаты расчетов (прогнозов) согласно изменению стока рек, полученные по таким «точным» моделям, и, к тому же, не имеющие четкого физического обоснования и степени предсказуемости (сведения о верификации прогнозов в работе И. А. Шикломанова нет). Прогноз составлен на уровень 2000 г.

С момента выхода книги И. А. Шикломанова (1989) прошло 18 лет, и есть возможность оценить точность и правдоподобность прогнозов, основываясь на фактических натурных данных наблюдений как в отношении определения направленности, тенденции, так и величины изменения стока. Ниже в табл. 8.4 приведены уравнения линейного тренда и значения их параметров для рек лесной, лесостепной, степной зон европейской части СССР и Западной Сибири за прогнозный период 1981-2000 гг.

Как показывают выполненные ранее расчеты (Леонов, Леонов, 1987), тенденции и тренды рек ЕТС по фактическим наблюденным расходам воды за 100-летний период наблюдений от северных широт - 66° (реки Северная Двина, Онега и др.) до 60-55° с.ш. (реки Неман, Нева, Зап. Двина, Волга, Ока и др.) - и далее до южных широт - 45-50° с.ш. (реки Дон, Кубань, Днепр и др.) - имеют всюду отрицательные тенденции и отрицательные значения трендов.

Для оценки тенденции стока лесной, лесостепной и степной зон за 1981-2000 гг. взяты ряды годового стока рек и определены тренды (табл. 8.4).

Как видно из табл. 8.4, за короткий 20-летний период тренды и тенденции в ходе годового стока наблюдались с различным знаком и практически были незначимы. На реках юга лесной и лесостепной зон, а также Западной Сибири (реки Ока, Унжа, Дон-Задонск, Десна и др.) за этот период наблюдался слабый положительный тренд - сток изменялся по естественным причинам. По прогнозу, в этих районах ожидалось, наоборот, снижение на 10-25%. В северных районах ЕТС (реки Онега, Сев. Двина, Печора, Обь, Енисей и др.) наблюдался положительный тренд, что согласуется с прогнозом тенденции, прогнозируемой в работе И. А. Шикломанова (1989), но по величине приращения стока по отношению к норме были меньше (0-7 %).

Для южных степных районов (реки Дон, Днепр, Медведица, Урал и др.) наблюдался положительный тренд, однако превышение над нормой стока составило: от 2 % (Урал) до 6 % (Медведица), а по прогнозу ожидалось увеличение годового стока на 10-20 %. Прогнозные расчеты основывались на идее влияния парникового эффекта и в большинстве случаев, как было показано выше, не оправдались.

Изменения стока происходили под влиянием естественных причин, а не под влиянием «парникового эффекта». Это еще раз убеждает, что последний - неудачная, надуманная идея, физически никак не доказанная и в условиях кислородно-азотной атмосферы Земли не могушая соответствовать реальности, так как в плотных слоях (с давлением больше 0.2 атм) всегда доминирует конвективный вынос тепла (Сорох- тин, 2001), при устойчивом водно-теплового баланса Земли (Пабат, 2006).

Невозможность реализации «парникового эффекта» на Земле еще в 1908 г. экспериментально доказал лауреат Нобелевской премии великий физик Роберт Вуд (Казанцев, 2001). Он сделал две идентичные черные коробки: одну накрыл стеклом, другую - пластиной каменной соли, пропускающей инфракрасные лучи. Температура в парниках оставалась строго одинаковой. Но стоило раскрыть любой из них - он тут же резко остывал за счет конвективных потоков воздуха.

В отличие от Земли, «парниковый эффект» на Венере обусловлен наличием водо-углекислой атмосферы, при которой за счет сепарации углекислый газ находится внизу: он тяжелее воды в 2.45 раза. Поэтому углекислота не может подняться вверх, способствует задержанию тепла и нагреву поверхности Венеры.

Атмосфера Земли азотно-кислородная (относительное содержание азота 78 % и кислорода - около 21 %). Кислород немного тяжелее азота. Земной гравитации не хватает, чтобы создать заметную разность составов по высоте атмосферы. Конвекция развивается беспрепятственно, и это не допускает перегрева земной поверхности.

Физическая и теоретическая несостоятельность идеи «парникового эффекта» на Земле в наше время доказана в работах Ю. В. Казанцева (2001), А. А. Пабат (2006), О. Г. Сорохтина и С. А. Ушакова (1996).

Сторонники «классического» подхода к проблеме парникового эффекта исходят из идеи С. Аррениуса о прогреве атмосферы за счет поглощения ею инфракрасного

ТАБЛИЦА 8.4

Расходы воды и линейные тренды за период 1981-2000 гг.

Река-пункт

Уравнение линии тренда и коэффициента достоверности аппроксимации (R2)

Расходы воды на начало (Q\) и конец (2г) наблюдений, м3/с

Разница

расходов

воды

Qi)

Средний расход воды за 1981-2000 гг. на- блюдсний/норма/% от нормы

Неман-Смалининкай

0 = -1.92/ +553.8; R2 = 0.033

552

515

-37

534/533/0.0

Нева-Новосаратовка

б = -15.1/+2690; Л2 = 0.103

2678

2370

-308

2520/2500/0.0

Сев. Двина-Усть- Пинега

0=7.09/ + 3294; R2 = 0.010

3301

3435

+134

3370/3130/7.7

Кама-Пермь

0=13.15/+1684; Л2 = 0.078

1697

1947

+250

1820/1600/13

Зап. Двина-Витебск

0 = 2.62/ +229; R2 = 0.065

232

281

+49

253/213/19

Ока-Калуга

0 = 2.34/+ 282; R2 = 0.05

284

328

+44

322/279/15

Днепр-Смоленск

0 = 0.104/+ 99.0; R2= 0.002

99,1

101

+2

101/99.5/0,2

Медведица-

Арчединская

0 = 0.854/ +49.2; R2 = 0.029

50,0

65,2

+15

61.5/58.2/6

Урал-Кушум

0= 1.666/+ 298; R2 = 0.006

300

332

+32

312/320/-2

Примечание. Величины Q\ Qi определены по уравнению тренда для первого и 20-го членов ряда.

излучения и представления о том, что передача тепла в тропосфере происходит в основном радиационным путем (Будыко, 1997; Глобальное потепление, 1993). Однако в тропосферах плотных атмосфер (с давлением, большим 0.2 атм) всегда доминирует конвективный вынос тепла. Отсюда следует необходимость рассматривать процесс прогрева воздуха в тропосфере с точки зрения адиабатической теории парникового эффекта (Сорохтин, 2006). Кроме того, палеоисследования показали, что в истории Земли, когда не было никакой хозяйственной деятельности, наблюдалось чередование периодов глобального потепления и похолодания климата. Концентрация углекислоты начинает расти через несколько лет после потепления и спадает через несколько лет после похолодания (Сорохтин, 2001). Таким образом, изменение состава атмосферы, включая и современное, не причина, а следствие потепления (Казанцев, 2001; Сорохтин, 2001; и др.). Добавим, что объем антропогенного СОг по сравнению с объемом природной углекислоты составляет доли процента. Основная масса углекислоты (80 %) содержится в Мировом океане, через который и происходит обмен СОг с атмосферой воздуха.

Наконец, новейшие наблюдения за температурой Марса, чья атмосфера тоже не поддается сепарации, т.е. не обладает парниковым эффектом, показывают рост температуры поверхности. Причина этого нагрева - деятельность Солнца. По последним наблюдениям, отмечаются разогрев Солнца и увеличение темпов теплового потока от Солнца во всей Солнечной системе. Согласно наблюдениям НАСА, это связано с погружением Солнечной системы в гигантское космическое водородное облако, что приводит к поступлению на Землю дополнительного вещества и энергии, а как следствие - к глобальному потеплению.

Факт разогрева Солнца в последнее годы подтверждается лауреатом Нобелевской премии Ван дер Меером, а также всеми известными гелиофизиками и астрономами мира. По мнению Ван дер Меера, температура ядра Солнца, составляющая обычно 27 млн град, по Фаренгейту, за несколько последних лет поднялась до опасных 49 млн град. По его мнению, процесс глобального потепления, который мы наблюдаем в настоящее время, связан не с действием «парникового эффекта», а с разогревом Солнца.

Проблеме повышенной активности Солнца, и особенно - необычайно мощных вспышек 2003 г, были посвящены конференции 2005 г. в России (ГАО Пулково), Троицке, Ереване, а также за рубежом.

В работах Ю. В. Казанцева (2991), А. А. Пабат (2006), О. Г. Сорохтина, С. А. Ушакова (1996), Г. А. Жеребцова с соавторами (2005), А. Н. Дмитриева (2002),

С.              И. Авдюшина, А. Д. Данилова (2000), О. А. Трошичева (2007) и многих других специалистов показана решающая роль солнечной активности в изменении погоды и климата Земли и планет Солнечной системы.

Но если даже вопреки доказанным фактам и здравому смыслу внести поправки к стоку за счет несуществующего парникового эффекта, то и здесь возникает ряд несогласованностей и вопросов. Прежде всего, поправки на «парниковый эффект» вычисляют с использованием моделей МОЦ, по которым расчетное приращение температуры с одинаковым знаком охватывает значительные площади, включающие ряд речных водосборов. Оценки расчетных температур при одних и тех же исходных концентрациях С02, по данным разных моделей, различаются от +1.4 до +5.8°С по сравнению с исходным значением глобальной температуры в 1990 г. (Добровольский, 2006). Это очень большой разброс температуры, при котором расхождения прогнозного стока будут различаться в несколько раз! Кому нужны такие прогнозы?

С.              Г. Добровольский (2006) по поводу прогнозов изменений глобальной температуры, основанных на гипотезе парникового эффекта, пишет: «Предсказываемые сторонниками парникового потепления изменения температуры на 1-2°С на перспективу до 2050 г. довольно вероятны - правда, с нашей точки зрения, по другим причинам, а именно в результате естественной изменчивости климата ”по современному типу” (кроме того, как нам представляется, нельзя исключить и возможности похолодания таких же размеров)”.... На этом фоне резко выделяется прогноз парникового потепления по “максимальному сценарию” на 2100 г. Он действительно предусматривает весьма значительные изменения, которые могут иметь грандиозные последствия для человечества. Однако достоверность таких сценариев на столь отдаленную перспективу трудно или даже невозможно оценить».

На фоне столь неопределенных климатических оценок и прогнозов оценки и прогнозы водности рек при межбассейновых перебросках стока соседних рек, осуществленные методом руслового или общего водного баланса, имеют точность 5-10 % (Доброумов, Устюжанин, 1988) и выглядят более убедительными.

Если же внести отрицательную поправку влияния С02 на сток соседних рек лесной зоны в размере 10-25 %, как это рекомендовано выше (Шикломанов, 1989), то для реки-донора при объеме переброски 10-20% нормы прогнозный сток будет ниже на 20-45 %, а для реки-рецепиента может не измениться. Таких существенных уменьшений стока ни за весь период наблюдений, ни за последние 20 лет на малых реках ЕТС не отмечалось.

В общем виде изменение стока под влиянием факторов хозяйственной деятельности и антропогенного роста глобальной температуры можно записать как

AW=ZAWi + AlVl + AWecT,              (2)

где AfV- общая величина изменения стока на заданную перспективу (/ лет); - суммарное изменение стока за счет всех видов антропогенного влияния на сток; A W, - изменение стока за счет глобального потепления (повышение температуры воздуха, изменение осадков) по сравнению с естественным фоном; AW^- изменение стока за счет естественных причин.

Следует заметить, что такое разделение в определенной мере условно, так как антропогенные потери стока связаны с климатическими характеристиками и от них зависят, т.е. аддитивная модель, при которой раздельно учитываются антропогенные потери стока и потери за счет изменения климата за определенный прогнозный период, недостаточно корректна.

Неограниченное развитие орошаемого земледелия в бассейне рек Сырдарьи и Амударьи в 60-80-х годах XX в. привело к полному исчерпанию их ресурсов и экологической катастрофе Аральского моря и породило ряд социальных, экономических, политических и экологических проблем, о которых уже говорилось в гл. 1, а примеры расчета изменений годового стока Амударьи, Сырдарьи, Терека, Куры под влиянием развития ирригации приведены в гл. 6.

Широкое строительство гидроэлектростанций на главных реках России также привело к нежелательным экологическим последствиям. При этом, например в современных условиях, выработка электроэнергии Цимлянской ГЭС на Дону не вносит существенного вклада в энергетический баланс Южного региона. Под влиянием строительства крупных водохранилищ кардинально изменился гидрологический режим. Определенный негативный вклад в изменение гидрологического, гидрохимического, гидротермического режимов рек внесли промышленность, коммунальное, сельское и лесное хозяйство. В современных условиях экологическое состояние на многих реках не отвечает санитарным нормативным требованиям, поэтому проблемы учета влияния хозяйственной деятельности на сток и качество речных вод имеет первостепенное значение.

Использование водных ресурсов рек носит комплексный характер; при этом неизбежно страдает рыбное хозяйство по причине изменения гидрологического, гидротермического, гидрохимического режимов. Для рационального использования воды и смягчения негативных последствий хозяйственной деятельности на режим рек давно уже стали разрабатывать комплексные планы водопользования для отдельных речных водосборов. К числу важнейших факторов развития как отдельных предприятий, так и территорий относится использование действенных механизмов природопользования и охраны окружающей среды, включая программы устойчивого развития, которые обеспечивают сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала.

С тем чтобы составить планы водопользования, разработать проекты охраны природы, рационально использовать и регулировать речной сток, необходимы мониторинг и правильные оценки влияния настоящего и будущего уровня воздействия хозяйственной деятельности на водные ресурсы.

Несмотря на то что методики оценки влияния различных видов хозяйственной деятельности разрабатывались с 30-50 годов XX в., до сих пор в некоторых случаях остаются пробелы в оценках влияния хозяйственной деятельности на сток, и сомнения в их адекватности.

Рассматривая проблему учета и прогноза влияния хозяйственной деятельности на водные ресурсы, нельзя не коснуться проблемы влияния военной деятельности (взрывы атомных бомб, пуски космических ракет, испытания электронного зондирования и т.п.). Эта разрушительная активность во многих случаях превышает гражданскую хозяйственную деятельность во много раз и может быть ведущей антропогенной составляющей в возникновении аномальных гидроклиматических явлений.

Напомним, что испытание водородной бомбы на Новой Земле в 1956 г. привело к глобальным сдвигам в атмосфере, а на следующий год - к повышению стока рек континента. В данном случае воздействие взрыва привело к гидрологическим последствиям, аналогичным тем, которые наблюдаются вслед за мощными солнечными вспышками. После запуска тяговых ракет с мыса Канавералл (США) на побережье Флориды через несколько дней обрушился искусственно спровоцированный ураган (торнадо). Статистика этого совпадения проверена временем и достаточно четкая. Запуски космических ракет однозначно влияют на погоду планеты, что приводит к увеличению числа ураганов, циклонов, атмосферных аномалий. Возникновение их связано с искусственным пробоем природного околопланетного электроконденсатора «ионосфера-Земля» и последующей закруткой атмосферы в вихрь. Диаметр прожженного озонового слоя достигает 400 км в диаметре.

Наиболее мощное воздействие на режим вод суши оказывают эксперименты с деятельностью HAARP (High freguency Active Auroral Research Program - Активная высокочастотная программа исследований северного сияния). Название этого американского проекта камуфлирует тот факт, что он имеет потенциал стать большой катастрофой для человечества, чем создание атомной бомбы. Накачка энергией ионосферы высокочастотным излучением производится с двух полигонов, расположенных на Аляске и в Норвегии. Это позволяет управлять электрическим зарядом и электрическим полем всей планеты.

Теоретической базой этого глобального оружия стали работы Тесла по передаче энергии через естественную среду на любое расстояние в виде плазмоидов. Есть гипотеза, что Тунгусский метеорит был плазмоидом. Последствия его взрыва огромны.

По мнению известных геофизиков А. Н. Дмитриева (2002), В. Д. Дудышева (1984) и Ю. М. Перунова (2003), испытания HAARP (фактически новое геофизическое оружие) влечет за собой ряд негативных глобальных последствий для окружающей среды. И. Э. Сулейменов (2007) на основании анализа физических закономерностей атмосферы показал, что эта система реально может управлять погодой планеты и многими атмосферными процессами. При этом нельзя не отметить, что возможность управления явлениями в атмосфере на благо людей представляет давнюю мечту человечества; об этом мечтали крупнейшие мыслители прошлого, в том числе Бекон, Декарт.

В XX в. научные исследования позволили реализовать эту мечту, но усилиями политиков созидательные возможности этих исследований были переключены на создание геофизического оружия, что вызывает озабоченность и тревогу.

В результате деятельности HAARP на значительных территориях могут возникать засухи, проливные дожди, другие стихийные бедствия и аномалии. Излучение американской установки HAARP на Аляске превышает мощность излучения Солнца в диапазоне 10 МГц на пять-шесть порядков, т.е. в 100000-1 000000 раз. В широкой печати уже есть публикации о различных последствиях экспериментов с HAARP.

В 2002 г. в Думе РФ Комитет по обороне выносил на обсуждение вопрос о пагубном воздействии на климат экспериментов HAARP, связанных с возмущением ионосферы и магнитосферы Земли. Депутаты подготовили обращение к президенту В. В. Путину, а также в ООН с требованием создать общую международную комиссию по расследованию проводимых на Аляске экспериментов. Это тем более необходимо в связи с тем, что американские средства информации обвиняют Россию в том, что якобы наводнения 2002 г. в Западной Европе и затопление Нового

Орлеана при прохождении 28 августа 2005 г. урагана «Катрин» связано с испытанием российского геофизического оружия «Сура».

Состояние развития геофизических наук о Земле и их использования в мирных и военных целях уже давно требует принятия международно-правовых мер, обеспечивающих контроль в данной области и адекватного осмысления категории «геофизического оружия».

Вместе с тем осторожное использование геофизических методов для управления погодой и климатом при условии контролирования этой деятельности ООН сулит огромные выгоды в экономическом плане, в том числе и по поддержанию благоприятного водного режима на реках и озерах.

Оценивая состояние проблемы учета и прогноза развития хозяйственной деятельности во времени и пространстве, следует отметить, что, в соответствии с законом гетерогонии, осуществление крупных планов развития народного хозяйства даже на относительно недалекую перспективу может быть не реализовано или реализовано частично. Особенную дестабилизацию могут вносить политические, военные установки и ориентации, которые трудно прогнозируются и оказывают негативное воздействие на численность народонаселения и структуру производства, целостность городов, поселений и т.д.

Что же касается прогноза развития традиционных видов хозяйственной деятельности, таких как распашка земель, вырубка и воспроизводство лесов, сооружение водохранилищ, орошение, осушение заболоченных земель, промышленное производство, строительство дорог, то динамика их изменений очень консервативна и невелика. Поэтому, имея прогнозы перечисленных выше факторов хозяйственной деятельности, легко можно установить их будущее влияние на водные ресурсы и гидрологический режим. При этом, в силу относительной масштабности антропогенных влияний, их воздействие на больших и малых реках будет различаться.

Как показано в табл. 8.3, степень влияния агротехнических, лесотехнических мероприятий, осушения болот, создания водохранилищ, организации водоснабжения оценивается в среднем величиной 1-6 %, т.е. в пределах точности учета стока, и поэтому влиянием этих факторов в многолетней перспективе можно пренебречь.

Влияние урбанизации практически не ощутимо для больших рек и достаточно весомо для малых. В качестве примера выше приведены оценки влияния г. Минска на сток р. Свислочь, водность которой увеличилась примерно на 50%, и р. Москвы под влиянием г. Москвы - на 21 % (Доброумов, Устюжанин, 1989). Влияние Санкт-Петербурга на сток р. Невы оценивается величиной около 1 % (Ресурсы..., 2004), по нашим расчетам, - менее 1 %.

Влияние межбассейновых перебросок стока четко проявляется как для рек- доноров, так и для рек-рецепиентов. При относительно постоянных объемах переброски стока режим его в новых условиях приобретает устойчивость и статистически новые ряды стока оцениваются как однородные, несмотря на наличие хозяйственной деятельности.

Орошение оказывает радикальное влияние на речной сток и при неограниченном развитии орошаемых площадей ведет к полному истощению стока, как это случилось с большими реками Средней Азии Сырдарьей и Амударьей (Леонов, Леонов, 1981).

Особый вид хозяйственной деятельности связан с энергетикой и сжиганием углеводородного топлива, в результате чего в атмосферу выбрасывается С02. (парниковый газ), создающий, по мнению М. И. Будыко (1997), парниковый эффект, влияющий на гидроклиматический режим территорий, водность рек, уровень озер и Каспийского моря. Необходимость учета этого фактора признается не всеми специалистами.

В ежегодном официальном справочном издании государственного водного кадастра «Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качество», издаваемом Государственным гидрологическим институтом (ГГИ), в графе восстановленный сток (табл. 8.4, Ресуры..., 2004) методом водного баланса вводятся поправки к годовому стоку рек за счет влияния всех ведущих факторов (создание водохранилищ, переброски стока, орошение и др.), кроме поправки за счет парникового эффекта. Кстати, в последующих изданиях 2001-2005 гг. эта поправка также не вводилась.

В Справочнике «Государственный водный кадастр. Водные ресурсы СССР и их использование» (1987) в прогнозные величины годового стока на 1990 и 2000 гг. поправки за счет влияния С02 также не вводились.

Отсутствие поправок на «парниковый эффект» фактически говорит о том, что сторонники парникового эффекта либо не смогли обнаружить этот эффект для всех без исключения рек, либо этого эффекта нет в реальной действительности и поэтому нет необходимости его учитывать.

Однако это противоречит публикациям И. А. Шикломанова (1989) и В. Ю. Георгиевского (2005), в которых с использованием моделей глобального климата еще в 1986 г., влияние парникового эффекта для рек лесостепной зоны России оценивалось в 10-25% нормы, степных районов - в 10-20%. В работе И. А. Шикломанова (1989) по великим рекам Сибири приводились оценки ожидаемых изменений стока с учетом повышения глобальной температуры за счет парникового эффекта по р. Оби - 12%, по р. Енисею - 15, по р. Лене - 20%. По данным Регионального брифинга рабочей группы II МГЭИК от 20 апреля 2007 г., в высоких широтах и некоторых регионах во влажных тропиках годовой сток увеличится на 10-40%, а в сухих тропиках и сухих регионах средних широт, которые сейчас испытывают недостаток воды, произойдет уменьшение на 10-30%.

К сожалению, в работах не указывается, за счет каких водных ресурсов Земли и на какой срок, кроме прогнозного, увеличится сток рек мира. Ведь рост С02 ожидается до 2100 г. и далее; будет ли рост стока следовать росту концентрации углекислого газа, и почему рост С02 происходит по экспоненте, а современные колебания стока - циклически (Леонов, 1988-1990) и, как правило, без явных значимых естественных трендов в многолетнем ходе (Леонов, Леонов, Лобанов, 1988), неизвестно.

В качестве примера в табл. 6.17 приведены значения годового стока Оби и его циклические значения средних величин за каждые 15 лет, а также прогноз стока до 2056 г. При циклическом колебании стока средний расход за 2042-2056 гг. составит 12 800 м3/с. По прогнозу же авторов (Мохов, Хон, 2002), к 2050 г. ожидается повышение расхода воды на 25% от среднего за 1961-1990 гг. и составит 15 900м3/с, что существенно превышает все ранее наблюдавшиеся значения средних 15-летних значений среднего стока.

Из сопоставления официальных справочных изданий по стоку рек ГГИ («Ре- суры ...», 2004; «Гос. водн. кадастр...», 1987) с авторскими публикациями сотрудников ГГИ (Шикломанов, 1989, Георгиевский, 2005), видно явное противоречие. В справочниках не вводятся поправки на влияние парникового эффекта. В авторских работах И. А. Шикломанова (с.307) и заведующего лабораторией ГГИ В. Ю. Георгиевского, наоборот, при оценках водных ресурсов на отдаленную перспективу в обязательном порядке (на 2000 г. и далее) вводились поправки на хозяйственную деятельность за счет парникового эффекта. Иными словами, официальные и авторские представления ГГИ по вопросу влияния «парникового эффекта» на сток не согласуются.

Из этой странной ситуации нет разумного выхода, так как не понятны позиция авторов и их отношение к реальности «парникового эффекта». Ссылки на неопределенность в оценках возможного в будущем количества атмосферных осадков, их распределение во времени и пространстве лишь только усугубляют ситуацию, и, по признанию автора, «сделать сколько-нибудь определенные количественные выводы в отношении распределения водных ресурсов по территории и во времени в настоящее время вообще не представляется возможным». Если невозможно, тогда о чем речь?.. Вероятно, выявить связь между ростом концентрации С02, температурой воздуха и стоком рек нельзя, потому что связь между С02 и температурой, по данным (Матвеев, Матвеев, 2006), отсутствует, коэффициент корреляции г=0.1.

В связи с вышесказанным возникают вопросы: есть ли этот эффект на самом деле в природе, и нужно ли его учитывать в водохозяйственной практике и гидрологических расчетах? Почему до 2000 г. парниковый эффект можно не учитывать? Ведь рост концентрации С02 наблюдался более 100 лет и продолжается сейчас. Каким может быть вклад С02 в изменение стока рек за 2000-2006 гг., учитывая, что при одном и том же изменении глобальной температуры для одних рек наблюдается рост стока, а для других - снижение? Выходит, что для стока одних рек будет прямая связь с глобальной температурой, а для других - обратная? В силу каких физических законов? Вопросы остаются открытыми.

Парниковый эффект и сток рек. Поскольку вопрос о парниковом эффекте остро дискуссионный и недостаточно освещен в гидрологической литературе, ниже он рассматривается более подробно.

По мнению Ю. В. Казанцева (2001), лауреата Нобелевской премии Р.Вуда и многих других авторов, такого эффекта на Земле нет. Ясно, что для Земли в силу кислородно-азотной атмосферы «парниковый эффект» не может быть реализован. Л. Г. Полозова (1980) по этому поводу пишет: «По наиболее трезвым оценкам, в настоящее время еще нет убедительных доказательств влияния человеческой деятельности на климат больших территорий земного шара».

Исследования В. В.Пономоря (2001), впервые открывшего явление нелинейного поглощения света при сверхслабых интенсивностях, показали, что «парниковый эффект» не может быть причиной катастрофических изменений климата Земли, так как углекислый газ является антипарниковым. В земной атмосфере СО2 излучает, а не поглощает ИК-радиацию, о чем свидетельствуют спектры ИК-излучения, уходящего в Космос, и спектры противоизлучения атмосферы: в сумме они дают спектр, близкий к абсолютно черному телу с температурой 288 К (Кондратьев, 1980).

Прямые экспериментальные измерения подтверждают, что СО2 в условиях земной атмосферы излучает, а не поглощает ИК-радиацию и является газом, стабилизирующим температуру.

Простейшую проверку парникового влияния С02 на температуру воздуха проводили на двух одинаковых по объему коробках, закрытых тонкой полиэтиленовой пленкой (Пономарь, 2001). В одну коробку накачали С02 до концентрации 10%, во второй коробке концентрация газа была близка к атмосферной (0.046%). Емкости выставляли на Солнце, температуру измеряли с точностью 0.5°С. При температуре воздуха на Солнце 25°С температура в коробке с концентрацией газа 10% составила 45°С («парниковый эффект» - 20°С), а во второй коробке температура составила 49°С («парниковый эффект» - 24°С). Таким образом, антипарниковая составляющая СО2 с концентрацией 10% составила 4°С. Антипарниковый эффект, составляющий 0.5-2°С, выявлен даже при заполнении коробки воздухом от дыхания, в котором содержание СО2 составляет 4 %, азота - 71, кислорода - 16 %; остальное - другие газы и пары воды, поглощающие ИК-радиацию.

О. Г. Сорохтин (2001) на основе разработанной им адиабатической теории парникового эффекта рассчитал, что при замене азотно-кислородной атмосферы на углекислую должно произойти незначительное похолодание климата, что подтверждается экспериментом.

Открыв явление парникового эффекта в 1824 г., Ж. Фурье считал, что водяной пар является парниковым агентом. С 1860 г. к парниковым стали причислять углекислый газ. В конце XIX в. С. Аррениус связал повышение температуры земной поверхности с углекислым газом. Считается, что из всех парниковых газов наибольшее влияние на глобальное потепление оказывает водяной пар (около 60%), далее следует углекислый газ (20%), затем метан (15-18%), а оставшиеся 2-5% приходятся на фреоны, окислы азота и другие газы. Иными словами, вклад СО2, в случае его влияния на повышение температуры воздуха, может составлять 1/5 от суммарного воздействия. При условии, что доля антропогенного СО2 в воздухе составляет доли процента от общего содержания Сlt;Э2, можно оценить истинное влияние антропогенной составляющей как ничтожно малое.

Невероятно, но факт, что спустя 180 лет с момента открытия парникового эффекта Ж. Фурье за счет паров воды и более позднего предположения С. Аррениуса о влиянии С02 на климат Земли, мысль о разогреве атмосферы Земли за счет углекислого газа вплоть до настоящего времени принималась практически многими учеными на веру без проверенных обоснованных экспериментальных данных, численного моделирования и надежной теории.

И, наконец, просто без объяснения элементарных вопросов, например, таких: как СО2, имея плотность 1.9768 г/л, поднимается в верхние слои атмосферы? какова скорость поглощения этого газа растительностью? какова доля антропогенных выбросов С02 при сжигании топлива по отношению к общему содержанию С02 в атмосфере и океане? если это доли процента, то каким образом эта мизерная часть антропогенного С02 может оказать такое чудовищное воздействие, как разогрев атмосферы до 150-200°С, парниковую катастрофу (Карнаухов, 2001)? колебания С02 во времени - причина или следствие колебаний температуры океана и атмосферы? Вопросы можно продолжить, но в этом нет необходимости, так как на них мы все равно не услышим ответов от сторонников гипотезы парникового эффекта. Отсутствие ответов на элементарные вопросы, как и отсутствие надежной теории парникового эффекта, - редкий, любопытный случай в истории науки, в области экономики и международных отношений.

В том и другом случае просматривается заказной характер решения проблем, направленный на формирование ошибочного, ложного мнения с явно ненаучной целью. Проблема парникового эффекта сродни проблеме «озоновых дыр». Идея истощения озонового слоя искусственно раздувалась в целях интересов компании Дюпон. И лишь открытие В. Л. Сывороткиным (2002) истинных причин масштабных и циклических колебаний «озоновых дыр», связанных с масштабной дегазацией Земли через разломы и вулканы, расставило все по своим местам.

Область экономики затронута не случайно, а в связи с Киотским соглашением по уменьшению объемов выброса С02. Конечная цель - достижение ограниченного выброса С02 - экономически явна убыточна, так как затраты на нейтрализацию выбросов антропогенного С02 стоят громадных финансовых и материальных ресурсов, а экологическая выгода так же не обоснована, как и само влияние выбросов С02 на температуру атмосферы Земли.

Однако было бы неверным думать, что экспериментов для обнаружения влияния С02 на повышение температуры воздуха в прошлом вообще не было. Они были, но либо замалчивались, либо тонули в бесчисленных статьях и монографиях сторонников гипотезы «парникового эффекта», вызываемого антропогенным ростом концентрации С02.

Работы А. А. Пабат (2006), Ю. В. Казанцева (2001), О. Г. Сарохтина (2001), В.В.Пономоря (2001) однозначно утверждают ошибочность представлений о ведущей роли антропогенного повышения С02 в глобальном потеплении климата Земли. По результатам палеоклиматических исследований, периоды глобального потепления и похолодания на Земле бывали неоднократно, и при этом наблюдалась закономерная смена повышенного и пониженного содержания С02 в атмосфере с некоторым отставанием от динамики температуры при полном отсутствии хозяйственной деятельности (Кондратьев, 1980). Этот факт еще раз подтверждает надуманность идеи антропогенного глобального потепления только за счет хозяйственной деятельности человека.

Ю. В. Казанцев (2001) вскрыл ряд методологических ошибок теории парникового эффекта. Краеугольным камнем этой теории служит формула А. Эддингтона. Казанцев показал неправомочность использования формулы (3) Эддингтона для оценки парникового эффекта:

Г(т) = Г0(1+1.5т)1/4,              (3)

где т - оптическая толщина слоя газа, определяемая соотношением

d х =-a dx,              (4)

(a - коэффициент поглощения излучения на единицу пути в направлении оси X).

Величины Т(т) и То в теории парникового эффекта истолковываются как глобальная приземная температура при действии парникового эффекта и без него.

А. Эддингтон первым в 1926 г. применил это в теории лучистого равновесия, т.е. равенство поглощения и излучения энергии в каждом элементе объема вещества, для разработки теории излучения звезд. Основные принципы этой теории остаются незыблемыми до сих пор. Однако при получении формулы (1) был сделан ряд допущений, неприменимых для атмосферы Земли: поток излучения постоянен по спектру; параметры излучающей среды стационарны; коэффициент поглощения среды не зависит от длины волны излучения; отсутствует конвекция.

Важно заметить, что плотность потока излучения, передаваемого в излучающий слой газа на границе газ-пустота, в этой теории не зависит от состава газа, вернее, его оптической толщины.

Замена атмосферы Земли фотосферой звезды означает, в частности, отсутствие затрат на испарение (0.22 е0), отсутствие отражения солнечного излучения от ПП (0.07 е0), а также поглощения рассеянного солнечного излучения атмосферой (0.05 е0). Эта энергия (0.34 е0) должна перейти в форму инфракрасного излучения и в сумме с инфракрасным излучением ПП (0.36 е0) составить поток с плотностью излучения 238-4 Вт/м2, т.е. 0.70 еа. Изменяются и компоненты альбедо. Представляется, что такая замена приводит к картине, ничего общего не имеющей с реальными условиями в атмосфере Земли. Думается, что вышеприведенные доказательства Ю. В. Казанцева ставят под сомнение корректность использования формулы (1) для описания процессов в земной атмосфере.

На основании уравнения (1) можно утверждать, что температура не меняется, если оптическая толщина среды постоянна. Температура уменьшается по мере удаления от поверхности планеты даже в диатермической (прозрачной для излучения) атмосфере Земли.

Не менее обстоятельный разбор несостоятельности гипотезы парникового эффекта выполнил А. А. Пабат (2006), подробно рассчитав тепловой баланс Земли и показав несостоятельность идеи глобального потепления за счет парникового эффекта.

М.И. Будыко в своих многочисленных трудах на протяжении десятилетий афишировал исключительную роль антропогенного С02 в повышении глобальной температуры атмосферы Земли и сопутствующие ей изменения гидрологических характеристик рек и водоемов. Вместе с соавторами он опубликовал сенсационный прогноз повышения уровня Каспийского моря на 5 м над исходным только за счет роста антропогенного С02 при многолетней амплитуде колебаний уровня в 4 м. Уровень моря за период с 1978 по 1995 г. поднялся по естественным причинам на 2.45 м, а к 2005 г. стабилизировался на отметке около 27.05 м. абс., несмотря на продолжающийся рост концентрации С02.

Если бы идея влияния антропогенного С02 на гидроклиматические характеристики была бы верна, то были бы верны прогнозы уровня Каспийского моря и стока рек, основанные на этой концепции, чего нет на самом деле. Таким образом, сторонники исключительной роли С02 сами на примере своих же прогнозов показали несостоятельность концепции исключительного влияния роста углекислого газа антропогенного происхождения на атмосферу Земли и водные ресурсы.

Учитывая сложность и многоступенчатость связей в природных гидроклиматических системах, необходимо прежде всего предметно разобраться в сложных многочисленных факторах и в том числе подчас - первоначально не учтенных земных процессах, помня при этом о всеобщем взаимодействии геосфер Земли, пространственно-временных масштабах и переменной роли отдельно взятого фактора. Только антропогенный (техногенный) узкий подход к объяснению колебаний отдельных параметров гидроклиматической системы не может дать желаемых результатов в деле долгосрочных прогнозов - основной задачи науки.

Так было с идеей ведущей роли агротехнических мероприятий в процессе якобы серьезного уменьшения стока рек на 40-50% (Львович, 1963); так было с техногенно-фреоновой гипотезой, объясняющей якобы динамику озоновых «дыр» (Сывороткин, 2002; Данилов, Кароль, 1991); так обстоят дела с гипотезой антропогенного увеличения С02 и его катастрофического влияния на глобальную температуру атмосферы Земли, водные ресурсы отдельных рек и режим водоемов (Карнаухов, 2001; Шикломанов, 1989; Будыко, 1997; Будыко и др., 1988).

Чтобы избежать рождения новых ошибочных представлений о влиянии техногенеза на окружающую среду и водные ресурсы, необходимо учитывать роль хозяйственной деятельности в широком аспекте научной проблематики, новых технологий в свете глобально-космических процессов, в динамике водных ресурсов и гидрологического режима с учетом масштаба природных явлений, использованием новых методологий и идей.

По данным (Данилов, Кароль, 1991), поступление антропогенных фреонов приводит к истощению озонового слоя и повышению температуры. К сожалению, гипотеза парникового эффекта, несмотря на некорректность теоретических и методологических основ, а также отсутствие должной экспериментальной проверки, широко рекламируются как основа антропогенного изменения климата.

Между тем гипотеза парникового эффекта не может объяснить снижения температуры в период 1946-1976 гг., когда концентрация С02 продолжала нарастать, а температура снижалась. Этот факт объясняет гипотеза солнечно-земных связей.

Достоверных статистически значимых связей между ростом концентрации С02 и изменением температуры воздуха нет. Хотя корреляция и не является доказательством причинно-следственных связей, но при малых коэффициентах она заставляет задуматься над истинными связями и причинами. Выше уже отмечалось, что, по данным Ю. Л. Матвеева и Л. Т. Матвеева (2006), статистически значимой связи между концентрацией С02 и температурой воздуха установить не удалось, так как г- 0.1. Для сравнения коэффициент корреляции между солнечной активностью и темперагурой воздуха в условиях Забайкалья г=0.97 (Жеребцов и др., 2005). Значимой корреляционной связи между С02 и годовым стоком рек мира также не обнаружено. Однако есть основания полагать, что между концентрацией С02 и динамикой температуры существует причинно-следственная связь, но она носит обратный характер: температура первична, и она вызывает колебания уровня углекислого газа в атмосфере и океане.

В целом, оценивая состояние современных климатических условий, следует еще раз согласиться с мнением Л. Г. Полозовой (1980), что «в настоящее время еще нет убедительных доказательств влияния человеческой деятельности на климат больших территорий земного шара». С. Г. Добровольский (2006), анализируя изменения глобально-осредненной температуры поверхности океана, пришел к выводу, что «глобальные температуры не демонстрируют наличия в них детерминированных монотонных “трендов”. Таким образом, гипотеза монотонного изменения в системе “атмосфера-гидросфера”, в том числе и за счет антропогенного “парникового” и других эффектов, не подтверждается нашим анализом». Следует также с большой осторожностью относиться к долгосрочным прогнозам глобального климата, основанным на использовании парникового эффекта.

В отношении регионального влияния хозяйственной деятельности на климат и водные ресурсы имеются существенные наработки и сложные компьютерные программы. В Великобритании в центре прогнозирования и исследования климата в Экстере разработана модель (Hadley Centre for Climate Prediction and Research), которая учитывает множество факторов.

Известно, что проблема парникового эффекта многие годы являлась предметом дискуссий. В целом гипотеза влияния С02 на климат не выдерживает проверки статистикой. Она не в состоянии объяснить ни феномена глобального потепления в раннее средневековье, когда средняя температура Земли была существенно выше, чем сейчас (самая высокая за последние 10 тыс. лет), ни «малого ледникового периода» позднего средневековья, когда в Европе зимой повсеместно замерзали реки, долгие месяцы лежал снег, а средняя температура Земли была ненамного ниже, чем сейчас. Не ясна и роль С02 в формировании климата Антарктиды.

Таким образом, роль С02, как глобального фактора долговременного изменения климата и водных ресурсов не только не ясна, но и не подтверждается ни физически, ни статистически. />2 февраля 2007 г. Межправительственная группа экспертов по изменению климата ООН (МГЭИК) опубликовала аналитическую справку по Четвертому научному докладу об оценке изменений климата, в котором утверждается, что глобальное потепление, начавшееся в середине 1970-х годов, вызванное человеческой деятельностью, будет продолжаться и усиливаться. По мнению директора Главной геофизической обсерватории (ГГО) В.М. Катцева, «результаты анализов показывают, что современная атмосферная концентрация парникового газа - двуокиси углерода - намного превышает соответствующее значение за последние 650 тыс. лет. Более 90% климатических изменений связано с антропогенным фактором, по отношению к которому, например, вклад изменения солнечной активности составляет не более 20 %».

5 февраля 2007 г. канадский Fraser Institute опубликован доклад 50 независимых ученых на ту же тему. Его вывод прямо противоположен.

Сейчас понятно, что однофакторная корреляция глобальной температуры с концентрацией СОг не может объяснить многолетние колебания состояния атмосферы в условиях «холодной» и «теплой» Земли при разных астрономических ситуациях, связанных с постоянно меняющейся дисимметрией гравитационного поля Солнечной системы (Коваленко и др., 1987).

Гидроклиматический режим и колебания годового стока рек, уровня озер определяются шестью каналами воздействия, пять из которых относятся к глобальнокосмическим (гравитационно-геологический, атмосферно-океанический, солнечноземной, кометно-метеоритный, гео-биосферный), шестой - антропогенный.

В связи с существованием перечисленных каналов воздействия на природную среду попытки объяснить климатические и гидрологические изменения только изменением количества СОг (Георгиевский, 2005; Региональный брифинг..., 2007 и др.) выглядят крайне усеченными, неубедительными и противоречащими принципу бритвы Окаама, который гласит, что та гипотеза верна, которая учитывает наибольшее число факторов.

Прогноз М. И. Будыко (1997) о повышении глобальной температуры с 60-70-х годов прошлого века действительно формально с натяжкой подтверждался на протяжении многих лет. В самом деле, тенденция в повышении глобальной температуры на 0.6°С за 100 лет прослеживается, но даже температуры на 2050 и 2100 гг., прогнозируемые сценариями SRES, и линейная экстраполяция «ряда NOAA», как показал статистический анализ (Добровольский, 2006), находятся в зоне 95 %-ного доверительного интервала прогноза естественных изменений температуры при помощи модели дискретного винеровского процесса. Иными словами, «парниковое потепление», прогнозируемое на перспективу, не представляет, по меньшей мере до 2025 г., ничего необычного на фоне естественных изменений за последние 100 лет.

Определенное согласованность хода наблюденной температуры с предсказанием М. И. Будыко во времени связано не с правильными физическими основами, заложенными в методику прогноза, а с зеркальностью обратной связи между концентрацией СОг и ростом температуры. Как уже отмечалось, температура первична, а повышение концентрации СОг вторично (Сорохтин, 2001, 1996; Дмитриев, 2002) и следует с некоторым сдвигом за ходом температуры. В силу зеркальности процессов ложные корреляции могут до определенного момента давать приемлемые результаты.

В действительности рост температуры определялся разогревом Солнца и вхождением Солнечной системы в «водородное облако», по данным НАСА, или, по более раннему определению (1958 г.) академика В. А. Амбарцумяна, вхождением в магнитополосную галактическую струю космического пространства, которая привносит на Землю дополнительную энергию и вещество; при этом данное положение сохранится на очень долгое время. По данным ВандерМеера, разогрев Солнца за последние годы стал очень опасным - с 27 до 49 млн град, по Фаренгейту, что приводит к разогреву атмосферы Земли и Марса.

Ситуация с прогнозом потепления и парниковым эффектом напоминает астрономическую коллизию противоположных представлений Птоломея и Коперника о строении Солнечной системы. Несмотря на неверное представление об этом, астрономические расчеты по системе Птоломея в точности мало уступали расчетам по системе Коперника.

Наряду с эффектом потепления за счет ССЬ, которого, по мнению ряда ученых, на Земле нет (Пабат, 2006; Казанцев, 2001), имеется эффект влияния тропосферного аэрозоля на среднеглобальную температуру.

Однако оно мало, и даже знак остается неопределенным (Евстигнеев, Акименко, 2004).

Проблема «глобального затемнения» была впервые сформулирована британским ученым, доктором Гэрри Стэнхиллом (Gerry Stanhill); на основании анализа данных многолетних наблюдений он установил, что количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, непрерывно и быстро снижается в результате загрязнения воздуха твердыми пылевыми частицами. Сравнив данные об общем количестве солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, за период с 1950-х годов и до наших дней, доктор Стэнхилл обнаружил, что этот показатель уменьшился весьма заметно - на 22 %. Так, в США солнечный свет «потускнел» на 10%, на территории СССР - почти на 30, на Британских островах - на 16%. В целом количество солнечного света, достигающего Земли, уменьшалось на 2 % в каждое десятилетие, начиная с 1950-х и вплоть до 1990-х годов.

В результате наблюдений было выявлено сульфатное облако над территорией Индии, Пакистана, Китая, что снижает температуру воздуха и, возможно, влияет на азиатские муссоны. Несмотря на явный глобальный и региональный эффект затмения воздушных масс Индией, нам не удалось выявить его действие на сток рек. Более мощным фактором оказался естественный природный феномен теплобалансового взаимодействия подстилающей поверхности с атмосферой. В работе автора (Леонов, 1990) было показано, что межгодовое колебание стока р. Годавари в большей степени зависит от площади снежным покровом в Северном полушарии. При значительной покрытости его снегом затраты тепла на таяние увеличиваются, альбедо изменяется, интенсивность муссонов ослабевает, осадки уменьшаются, одновременно снижается и сток рек. Это хорошо видно на рис. 8.3, где годовой сток р. Годавари (Индия) находится в противофазе с площадью покрытости снегом Северного полушария.

Заметно влияние характера хозяйственной деятельности на изменение газового и аэрозольного состава атмосферы в глобальном и региональном масштабе. Вместе с тем для рек и водоемов, где виды хозяйственной деятельности традиционны (создание водохранилищ, орошение засушливых земель, переброски стока, откачка подземных вод, строительство городов, осушение болот и т.п.), это влияние достаточно ощутимо и легко оценивается воднобалансовыми и другими методами.

Как видно из табл. 8.3, в зависимости от вида хозяйственной деятельности степень влияния на годовой сток колеблется от 1-5 до 20-45 % нормы стока, а при неумеренном орошении - до 100 %.

Необходимо отметить, что поправка на влияние СОг не вводились, а значимые поправки (более 8%) имели место только на больших речных водосборах, где осуществлялись переброски стока и орошение. На малых же реках большие поправки к годовому стоку были обусловлены различными факторами: откачкой

Рис. 8.3. Хронологический ход увеличений площади снежного покрова Евразии за декабрь каждого предшествующего года, 106 км2 по данным НОАА (/) и ход годового стока р. Годавари (Индия) (2).

грунтовых вод, переброской стока, орошением засушливых земель и другими видами хозяйственной деятельности.

При этом использование поверхностных вод России в основном сосредоточено в центре и на юге европейской части страны (рис. 8.2); в остальных областях, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке, оно не превышает 0.1-1 %.

Рассмотрев гипотетическое гиперболизированное воздействие С02 на глобальный климат и придя к выводу о несостоятельности этой идеи ни в отношении объяснения колебаний глобальной температуры, ни в возможности прогнозировать климат, сток рек, уровни озер, в том числе уровень Каспийского моря, нельзя не рассмотреть теорию электромеханического взаимодействия Земли и Космоса. Исходя из гипотезы электромагнитной Вселенной, все геофизические объекты последней, вращающиеся вокруг своей оси, имеют в сущности электромеханическую основу (Копылов, 1987).

По научной глубине теория электромеханического взаимодействия Земли и Космоса позволяет достаточно убедительно объяснить многие глобальные процессы на Земле, в том числе солнечно-земные связи, разогрев атмосферы, циклические изменения климатических характеристик, эмпирические связи конфигурации Юпитера и Сатурна с водностью рек и сроков появления Эль-Ниньо.

Геоэлектромеханика - электромеханика планеты Земля как научное направление электромагнитной Вселенной, разработанное И. П. Копыловым, появилось всего 15-20 лет назад (Бушуев, Копылов, 2005; Кондратьев, 1998). Не отвергая законов небесной механики, небесная электромеханика, объединяя законы механики и электродинамики, получает большие возможности для своего развития, используя достижения теории поля и электрических цепей.

В Солнечной системе планеты не имеют видимой механической связи, но они жестко объединены в единую электромеханическую систему магнитным полем Солнца. Юпитер и Сатурн составляют 80 % массы всех других планет Солнечной системы. При этом система Солнце-Юпитер-Сатурн, согласно К. Я. Кондратьеву (1998), работает по принципу синхронной машины (Юпитер), у которой демпферная обмотка вращается с асинхронной скоростью на отдельном роторе (Сатурн), а сетью (источником) бесконечной мощности является Солнце.

С учетом физической модели взаимодействия Юпитер-Сатурн-Солнце становится понятным оправдываемость прогнозов стока р. Волги, основанных на использовании эмпирической связи между конфигурацией Юпитера-Сатурна и стоком Волги (Коваленки и др., 1987), а также между датами появления опорных углов Юпитер-Сатурн и Эль-Ниньо (Леонов, 1990).

Согласно представлениям Е. А. Леонова (1990), прогнозирование изменения климата на ближайшие 50 лет на базе электромеханической модели планеты основывается на двух главных факторах: выделение тепла за счет торможения планеты и увеличения солнечной активности, а также смещение на запад поперечного теллургического тока, разделяющего теплые и холодные зоны планеты. За сотни и тысячи лет теллургические токи (токи космического происхождения) приводят в движение огромные массы воды и вместе с вращением Земли, перепадом температур и солености формируют сложную картину океанических течений. По- видимому, начинающиеся современные преобразования в системе течения Гольфстрим определяются смещением на запад поперечного тока (см. рис. 3.11), что может привести к похолоданию в Западной Европе; об этом предупреждают канадские и английские океанологи на основе натурных океанологических наблюдений за «водным конвеером» (Кузык, Яковец, 2005).

Согласно геоэлектромеханической теории, основная причина глобального потепления - уменьшение электромагнитного момента планеты, что приводит к снижению скорости вращения Земли. Последнее вызывает уменьшение кинетической энергии планеты и выделение большого количества тепла. Кинетическая энергия Земли огромна и равна 6-1022 кВт ч. Торможение Земли всего на 1 с в год дает тепловую энергию 1014 кВт ч, что на порядок больше, чем ее выделяется при промышленной деятельности человека.

Данное сравнение подчеркивает несопоставимость масштабов деятельности человечества с глобально-космическими процессами на Земле. То же самое наблюдается с объемами СОг природного и антропогенного происхождения, последние составляют доли процента - несколько процентов от естественных.

Завершая рассмотрение проблемы учета и прогноза хозяйственной деятельности при оценках и прогнозах стока рек, уровня озер, следует ранжировать виды хозяйственной деятельности по степени (категориям) их значимости на водные ресурсы и гидроклиматический режим во времени и пространстве отдельно для малых и больших рек.

Прежде всего по степени влияния отдельных видов хозяйственной деятельности на изменение гидроклиматического режима и водные ресурсы надо выделить виды хозяйственной деятельности, которые могут иметь следующие воздействия: в масштабах всей Земли - планетарное; в отдельных регионах - региональное; на водосборах больших и малых рек - местное.

На роль фактора планетарного воздействия претендует военно-космическая и промышленно-энергетическая деятельность человечества через накачку ионосферы электромагнитной энергией, выработку тепла и выброс в атмосферу аэрозолей, углекислого газа, метана, сажи и других веществ. Выше уже отмечалось, что энергетическая мощность техносферы достигла уровня 2.21 1027эрг/год и превысила мощность высвобождающейся энергии вулканизма и землетрясений, равной 1025-102бэрг/год. Отдача тепловой энергии в масштабах всей Земли - 1027 эрг/год.

На протяжении многих десятилетий к фактору планетарного антропогенного воздействия относят изменение глобальной температуры атмосферы, связанной с антропогенным поступлением техногенного СОг. По мнению сторонников парникового эффекта, это уже привело к потеплению глобальной температуры воздуха на 6±0.04°С за 100 лет. Данная величина, как и прогноз роста температур до 2025 г., целиком попадает в диапазон значений, прогнозируемых исходя из гипотезы о естественной изменчивости глобальной температуры в будущем (Добровольский, 2006). Гипотеза парникового эффекта, как и гипотеза влияния антропогенных фре- онов, якобы приводящих к истощению озонового слоя и повышению температуры, остается недоказанной и все чаще подвергается справедливой критике. Трудно представить, чтобы доли процента антропогенного СОг от общих их запасов в океане и атмосфере могли привести к существенному изменению климата. По данным Ю. Л. Матвеева и Л. Т. Матвеева, (2006), статистически значимой связи между концентрацией С02 и температурой воздуха установить не удалось, так как г=0.1. Значимой корреляционной связи между С02 и ходом стока рек мира также не обнаружено.

Гипотеза парникового эффекта СОг имеет серьезные возражения как в части корректности теоретических и методологических основ, так и в части экспериментального доказательства. Она не может объяснить снижение температуры в период 1946-1975 гг., когда концентрация С02 продолжала нарастать с той же интенсивностью, что и всегда, а температура падала. К тому же в истории климата отмечалось, что рост концентрации С02 наблюдался после повышения температуры с некоторым запаздыванием.

Учитывая ошибочный заказной характер гипотезы «парникового эффекта» за счет антропогенного роста СОг, Специальный комитет Палаты Лордов в 2007 г. провел и закончил экспертную оценку работы Комитета по изменению климата ООН (IPCC). По его итогам, он не только «рекомендовал британскому правительству воздержаться от участия в деятельности и финансировании IPCC, но и требовал его роспуска за антинаучность и ангажированность». Программа 4-го канала Британского ТВ осуществила 09.03.2007г. обсуждение этой проблемы под названием «The great global warming swindle» (Глобальное потепление. Великий обман). Такого же мнения придерживаются специалисты канадского Fraser Institute. В России в результате научных исследований и экспериментальных опытов также показана несостоятельность парникового эффекта за счет роста антропогенного СОг многими учеными.

Статистическая и модельная проверки изменения глобальной температуры под влиянием парникового эффекта также не дали подтверждающих результатов.

С.              Г. Добровольский (2006) на основании анализа расчета климатических изменений по 11 наиболее известным моделям МОЦА показал, что «гидрологические характеристики воспроизводятся этими моделями еще хуже, чем термические характеристики: средние ошибки этих оценок могут достигать 100% (ошибки индивидуальных моделей, естественно, еще больше)». Таким образом, можно сказать, что МОЦА практически не воспроизводит даже глобально-осредненные параметры, влияющие на глобальный водообмен.

Вместе с тем выброс антропогенных аэрозолей, по наблюдениям на метеостанциях, привел к образованию обширного сульфатного облака над Индией, Пакистаном, Китаем. При этом возник эффект затемнения. Количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, по данным 100 метеостанций мира, сократилось на 10-20 %, что ведет к снижению температуры воздуха.

Значительный вклад в разработку методов оценки и прогноза антропогенного изменения стока рек, уровня озер в прошлом веке внесли исследователи Государственного гидрологического института, Московского университета им. М. И. Ломоносова, Института географии РАН, Института водных проблем РАН, Гидрометцентра и других организаций. Однако, несмотря на определенные успехи в деле долгосрочного прогнозирования антропогенного изменения стока рек б. СССР, в начале XXI в. стали очевидны промахи и пробелы в оценках и прогнозах стока рек и уровня озер России.

Особенно неблагополучная ситуация сложилась с прогнозами уровня Каспийского моря. А. М. Бутаев (Леонов и др., 1989), анализируя точность и оправдывае- мость более двух десятков долгосрочных прогнозов уровня писал: «Вероятностный метод приводит к такому большому расхождению, при котором его использование теряет всякий практический смысл. Так, расхождение между доверительными границами прогнозируемого к 2025 г. уровня моря достигает 3.5 м». Прогноз ожидаемого уровня моря, выполненный М. И. Будыко с соавторами (1988) на основе гипотетического роста СОг, дал приращение уровня на 5 м при многолетней амплитуде 4 м. Уровень действительно после 1978 г. поднялся к началу XXI в. на 2.5 м, но по естественным причинам. По мнению С. Г. Добровольского (2006), «учет возможных антропогенных изменений климата может только увеличить неопределенность в отношении будущих уровней Каспия».

Как уже отмечалось выше, не все благополучно обстоит и с прогнозами антропогенного изменения стока. Например, величины безвозвратных потерь стока Волги на уровень 2000 г. составляли 66 и 12.5км3/год (Шикломанов, 1989; Георгиевский, 2005), т.е. различались в 5 раз. При таком размахе прогнозных величин безвозвратных потерь стока их использование в водохозяйственных расчетах, разумеется, теряет смысл. В своде правил СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» рекомендуется хозяйственную деятельность при гидрологических расчетах учитывать только при условии нарушения однородности и стационарности рядов стока. В результате этой рекомендации и мнения

С.              Г. Добровольского об увеличении неопределенности в прогнозах уровня в условиях гипотетических изменений климата в наших прогнозах стока Волги, Дона, Урала и других рек (Бушуев, Копылов, 2005), выполненных в 70-80-х годах прошлого века, учет антропогенного изменения климата и антропогенных потерь не проводился. Проверка прогнозов за период 1987-1981 и 1982-1996 гг. показали хорошие результаты.

При разработке инвестиций, народнохозяйственных и водохозяйственных проектов обязательным условием является составление природоохранных разделов: ОВОС - оценка воздействия на окружающую среду, ООС - охрана окружающей среды. При этом в составе ОВОС и ООС считается (декларируется) обязательным составление сверхдолгосрочных прогнозов природной среды, в том числе - водной на период строительства и эксплуатации проектируемого объекта (Охрана природы, 1987). Ознакомление с проектами городов, автодорог, промышленных предприятий, водохозяйственных комплексов показало, что из-за отсутствия утвержденных методов свердолгосрочных прогнозов водности рек, уровня озер такие прогнозы не делались и не делаются. Чаще всего они заменяются воднобалансовыми и статистическими оценками колебаний стока и уровня безотносительно к динамике естественных и антропогенных изменений гидрологического режима водных объектов. Выше уже отмечалось, что объемы стока, расходы воды являются основополагающими элементами в деле расчета экологического состояния речных, морских и прибрежных регионов. Например, неучет в проектных проработках изменения водного баланса Аральского моря, снижения стока Сырдарьи и Амударьи, падение уровня Арала в конечном счете привели к гибели моря, тугаев, опустыниванию и деградации громадной территории Приаралья. Этот печальный опыт использования водных ресурсов напоминает о крайней необходимости сверхдолгосрочных прогнозов стока рек и уровня озер на несколько десятилетий вперед.

В заключение настоящей главы можно сделать следующие выводы. Прогнозы и оценки влияния отдельных видов хозяйственной деятельности и всех комплексных факторов человеческой деятельности на сток рек и уровень озер должны базироваться на знании их физической сущности и общих закономерностях формирования стока. Поскольку развитие водоемких отраслей народного хозяйства, рост численности народонаселения в долгосрочной перспективе играют ведущую роль в использовании водных ресурсов, то оценки и прогнозы этих показателей должны быть заложены в фундамент прогнозов безвозвратного водопо- требления и стока рек. Именно на этой основе в б. СССР составлялись комплексные планы (прогнозы) использования водных ресурсов больших речных водосборов. Значительный вклад в разработку методов оценки и прогноз антропогенного изменения стока рек, уровня озер в прошлом веке внесли исследователи Государственного гидрологического института, Института географии РАН, Института водных проблем РАН, Московского университета им. М. И. Ломоносова, Гидрометцентра и других организаций. Однако, несмотря на определенные успехи в деле долгосрочного прогнозирования антропогенного изменения стока рек б. СССР, в начале XXI в. стали очевидны серьезные промахи и пробелы. Особенно удручающая картина, по словам В. В. Найденова (2004), представляет прогноз В. Е. Привальского, выполненный в 1980 г. (длительный и резкий подъем уровня моря был еще впереди), показавший, что «уровень Каспия в 1995 г. должен был бы равняться -29.00 м. Однако вопреки предсказанию уровень моря оказался на 2.5 м(!) выше. Вероятность такого события в рамках линейной модели - один раз в две тысячи лет, но исторические данные свидетельствуют о гораздо большей частоте этого события». А. М. Бутаев (1998) также отмечал: «Вероятностный метод приводит к такому большому расхождению, при котором его использование теряет всякий практический смысл. Так, расхождение между доверительными границами прогнозируемого к 2025 г. уровня моря достигает 3.5 м». Не лучше обстоит дело и с прогнозами антропогенного изменения стока. Например, величины безвозвратных потерь стока Волги на уровень 2000 г. у разных авторов (Шикломанов, 1989; Георгиевский, 2005) оценивались от 66 до 12.5км3/год, т.е. в 5 раз. При таком размахе прогнозных величин безвозвратных потерь стока их использование в водохозяйственных расчетах, разумеется, теряет смысл. В результате многолетних исследований наиболее достоверно оцениваются безвозвратные потери стока за счет агротехнических мероприятий, строительства водохранилищ, перебросок стока. По данным работ (Водогрецкий, 1979; Швец, 1978), для Волги и Днепра влияние агротехнических мероприятий оценивается 1-2 % от нормы, т.е. ниже точности учета годового стока. Как видно из табл. 8.3, в зависимости от вида хозяйственной деятельности степень влияния на годовой сток колеблется от 1-5 до 20-45 % нормы стока, а при неумеренном орошении - до 100%, т.е. до полного исчерпания стока реки, как это случилось с Сырдарьей в середине 1980-х годов. Перестройка социальных основ в 1991 г. б. СССР внесла свои коррективы в народнохозяйственные планы. Рыночная экономика существенно изменила структуру промышленного производства и водопотребления в России. В перспективе до 2050 г. прогнозируется уменьшение народонаселения России со 147 млн в 2000 г. до 121 млн человек в 2050 г. (Прогноз численности..., 1997). Считается, что в предстоящем пятидесятилетии при инерционно-рыночном сценарии структура экономики не будет существенно изменяться, как и потребление водных ресурсов. До конца прогнозного периода лидирующими останутся сектор инфраструктуры и энергосырьевой. Ожидаемое развитие нанотехнологий в XXI в. будет способствовать удельному сокращению материалов и воды в промышленности, ту же роль будет играть интенсификация оборотного водопользования. С учетом зарегули- рованности главных рек России будущее водопотребление не окажет существенного прессинга на водные ресурсы страны. Однако возможное развитие торговли водными ресурсами с соседними странами может внести коррективы в водный баланс некоторых речных бассейнов. Антропогенное влияние на сток рек, уровень озер определяется двумя различными группами хозяйственной деятельности - глобально-космической и локально-водохозяйственной.

К первой группе также относится военная и космическая деятельность. Испытания программы HAARP приводит к гигантской накачке энергией ионосферы высокочастотным излучением, которое превышает мощность излучения Солнца в диапазоне 10 МГц в 1 млн. раз, что может сказываться на климате и водных ресурсах. Запуск космических ракет, прожигающий озоновый слой, засорение ближнего космоса, взрывы атомных бомб, испытание геофизического оружия также оказывают негативное влияние на климат и водные ресурсы. Факторы первой группы воздействуют на природную среду чаще всего через ионосферу, но их прогнозные оценки и региональное влияния на сток рек недостаточно изучены, неоднозначны, не верифицированы и требуют дальнейшего изучения.

Ко второй группе факторов относится традиционная хозяйственная деятельность (орошение, промышленно-коммунальное водопотребление, переброски стока, вырубка и восстановление лесов, урбанизация и т.д.). Влияние этой группы факторов на водные ресурсы рек и уровни озер локально в пределах одного или нескольких речных бассейнов. Их воздействие связано с непосредственным пространственно- временным перераспределением водных ресурсов за счет переброски стока, орошения, откачки подземных вод, опреснения морских вод, водоснабжения, изменения свойств поверхности земли и т.д. Например, в 1998 г. в РФ водопотребление составило 87.3 км3, в том числе: 71 км3 - из поверхностных водных источников, около 11.9 км3 - из подземных источников и 4.3 км3- морская вода. Сброшено обратно в реки и водоемы 55.7км3. Потери составили 15.3км3, общее водопотребление - 2% суммарного речного стока страны (4262 км3), что говорит о весьма малом количественном воздействии хозяйственной деятельности на общие водные ресурсы (рис. 8.2). Однако на местном уровне отдельных речных бассейнов потери стока могут составлять до 30-50 % годового, а при неограниченном развитии орошения сток рек полностью истощается, как это произошло с р. Сырдарьей. Точность оценки влияния антропогенных факторов на сток оценивается величиной, составляющей 5-8% нормы речного стока (Доброумов, Устюжанин, 1988). Невероятно, но факт, что спустя 180 лет с момента открытия «парникового эффекта» Ж. Фурье (1824 г.) за счет паров воды и более позднего высказанного предположения С. Аррениуса о влиянии С02 на климат Земли, идея о разогреве атмосферы за счет антропогенного углекислого газа, вплоть до настоящего времени, принималась многими учеными без проверенных, обоснованных экспериментальных данных, численного моделирования и адекватной теории. М. И. Будыко (1997) в 1962 г. первым опубликовал материал о том, что вследствие сжигания углеродного топлива происходит его накопление в атмосфере, а вследствие парникового эффекта - повышение глобальной температуры. Это суждение без учета фундаментальных законов теплообмена Земля-Космос, принципа масштабности кажется не совсем убедительным. Даже тот факт, что 80 % С02 содержится в водах океана, имеет постоянный обмен с атмосферой, а относительное количет- сво антропогенного С02 составляет доли процента (до нескольких) от общего количества углекислого газа на Земле, никак не комментируется.

Более того, непонятно, как такая микродобавка парникового газа в общем углеродном цикле всей планеты может привести к глобальному катастрофическому разогреву атмосферы до 150-200°С (Карнаухов, 2001. См. выше). В общем воздействии парниковых газов приходится: 60% - на пары воды, 25 - С02,15 - метан и 5 % - на прочие парниковые газы. При этом начало разогрева атмосферы за счет СОг у разных авторов датируется разными годами (от 80-х годов XIX в. до 70-х годов XX в.). Неясность многих глобальных вопросов циркуляции СОг в природной среде породило массу предположений и устрашающих выводов о резком потеплении, таянии ледников Гренландии, Антарктиды, арктических льдов, повышении уровня Мирового океана на несколько метров, затоплении многих прибрежных стран и т.д. Однако, по данным натурных измерений Р. К. Книге и В. Г. Захарова (2006), с начала 60-х годов прошлого века и по настоящее время снегонакопление в Антарктиде возрастает. Дискуссия по проблеме парникового эффекта за счет накопления антропогенного СОг разделила ученых на два противоположных лагеря - сторонников и противников этого явления. Наличие двух мнений говорит о том, что вопрос парникового эффекта пока не получил единодушного признания. Изменение концентрации атмосферного СОг в 2 или 4 раза практически не сказывается на устойчивости существующего климата (Горшков и др., 2001). Опыты физика с мировым именем Р. Вуда, как и опыты по определению антипарникового эффекта СОг, выполненные В. В. Пономарь (2001), экспериментально подтверждают факт отсутствия парникового эффекта на Земле. Из адиабатической теории О. Г. Сарохтина (2001) также следует вывод, что «парниковые газы в атмосфере Земли не вызывают потепления климата», так как средняя температура на любом уровне достаточно плотной тропосферы (с давлением выше 200 мбар) однозначно определяется интенсивностью солнечного излучения, атмосферным давлением на этом уровне, теплоемкостью тропосферы, влажностью воздуха и его способностью поглощать инфракрасное (тепловое) излучение. Однако чем интенсивнее поглощается тепловое излучение в тропосфере, тем ниже становится ее средняя приземная температура. Парадоксальный, на первый взгляд, вывод объясняется тем, что при этом снижается температурный градиент в тропосфере и возрастает интенсивность конвективного выноса тепла из тропосферы в стратосферу. Отсутствие парникового эффекта подтверждается теплобалансовыми расчетами А. А. Пабат (2006) и термофизическими расчетами Ю. В. Казанцева (2001). Показано, что проблема парникового эффекта возникла из-за недостаточно ясного понимания механизма функционирования климатической системы Земли (Казанцев, 2001; Сорохтин, 2001). Отмечена неправомочность использования формулы Эддингтона (примененной для расчета излучения звезд при постоянной оптической толщине среды, чего нет в атмосфере) для оценки парникового эффекта, тем более, что задача «распределения температуры в фотосферах звезд решена весьма приближенно, и, во всяком случае, это решение не может использоваться при рассмотрении проблемы глобального климата» (Пабат, 2006). С учетом краткой исторической справки по данной проблеме, нет оснований удивляться тому, что взгляды и оценки влияния антропогенного С02 на климат, водные ресурсы, уровни озер у различных групп ученых диаметрально противоположны. В докладах МГЭИК и работах авторов (Шикломанов, 1989; Кондратьев, 1980; Евстигнеев, Акименко, 2004; Леонов, 1990) приводятся положительные и отрицательные поправки к годовому стоку за счет влияния СОг с 1990 г. Для р. Волги на 2000 г. такая поправка принята равной нулю (Георгиевский, 2005). По итогам работы Рабочей группы IIМГЭИК в Москве 20 апреля 2007 г. (Коваленко и др., 1987) опубликованы данные об ожидаемом существенном росте годового стока на 10-40% в высоких широтах и во влажных тропиках. В сухих тропиках и сухих регионах средних широт ожидается уменьшение стока на 10-30%. Ранее, по прогнозу (Мохов, Хон, 2002), за счет парникового эффекта ожидался подъем уровня Каспийского моря на 5 м. Уровень с 1978 по 1995 г. поднялся по естественным причинам на 2.45 м и в дальнейшем стабилизировался на отметке около м.абс. В работе И. А. Шикломанова (1989) для северных районов лесной зоны России прогнозировалось уменьшение годового стока на 10-25% нормы, а в докладе МГЭИК 2007 г., наоборот, - рост на 10-40%; для степных районов - повышение на 10-20, Сибири - на 10-15 %. Согласно данным И. И. Мохова, В. Ч. Хон (2002), сток больших рек Сибири к 2050 г. возрастет: Оби - на 25 %, Енисея - на 20, Лены - на 28% (в сравнении со средним за 1961-1990 гг.), по сравнению с 30- летним периодом. В. М. Евстигнеев, Т. А. Акименко (2004) использовали семь наиболее транзитивных моделей, учитывающих взаимодействие атмосферы и гидросферы. В качестве сценария технологического развития энергетики принят вариант A1F1, соответствующий использованию в основном ископаемого топлива (нефть, газ, каменный уголь). При этом к 2050 г. сток Оби возрастет на 12%, Енисея - на 15, Лены - на 27 %.

Ожидаемые изменения стока по одним и тем же рекам под влиянием парникового эффекта по разным источникам отличаются, что вызывает сомнения и вопросы. Возникает вопрос и в связи с отсутствием значимых трендов в длительных стоковых естественных рядах (без влияния хозяйственной деятельности) продолжительностью 100 и более лет (Леонов, Леонов, 1987; 1988). Тренды в ходе концентрации С02 однозначно высокие и статистически значимые, но они никак не коррелируют с трендами стоковых рядов, которые крайне невелики и статистически незначимы. По мнению сторонников гипотезы «парникового эффекта», основной причиной неопределенности в перспективных оценках антропогенного изменения стока является неопределенность временного хода концентрации С02 и других парниковых газов, а также аэрозоля антропогенного происхождения, снижающих этот эффект (Леонов, 1990). Проверка этого предположения нигде не приводится. Дело, видимо, в том, что эта гипотеза не доказана, она не может объяснить ни феномена глобального потепления в раннем средневековье, когда средняя температура Земли была существенно выше, чем сейчас, ни «малого ледникового периода» позднего средневековья, когда в Европе зимой повсеместно замерзали реки, долгие месяцы лежал снег, а средняя температура Земли была ненамного ниже, чем сейчас. Не может она объяснить и современные изменения температуры, когда на фоне роста С02 с 1945 по 1976 г. наблюдалось глобальное похолодание. Наиболее активный рост температуры зафиксирован с 1890 по 1940 г., когда содержание С02 было меньше и темпы его роста мало отличались от современных. Невозможность объяснить и дать точный прогноз колебаний температуры, стока на основе парникового эффекта говорит о несостоятельности гипотезы парникового эффекта за счет антропогенного роста С02. Авторы работ (Пабат, 2006; Казанцев, 2001; Сорохтин, 2001; Добровольский, 2006; Леонов, Леонов, 1990), а также ученые канадского института (Fraser Institute) отрицают присутствие парникового эффекта на Земле, а гипотеза о его существовании считается ошибочной, надуманной и построенной на ряде допущений, не приемлемых для атмосферы Земли. Причиной же современного потепления на Земле и Марсе в основном считается разогрев ядра Солнца, температура которого с обычных 27 за несколько последних лет поднялась до опасных 49 млн град, по Фаренгейту. Данное повышение обнаружено в результате астрономических наблюдений и подтверждено астрофизическими (Ноговицин, Огурцов, 2003; Дергачев, Распопов, 2000; Дергачев, 2005; Жеребцов и др., 2005). Статистические и модельные проверки изменения глобальной температуры под влиянием «парникового эффекта» также не дали подтверждающих результатов.

С.              Г. Добровольский (2006) на основании анализа расчетов климатических изменений по 11 наиболее известным моделям МОЦА показал, что «гидрологические характеристики воспроизводятся этими моделями еще хуже, чем термические характеристики: средние ошибки этих оценок могут достигать 100% (ошибки индивидуальных моделей, естественно, еще больше)». Таким образом, можно сказать, что МОЦА практически не воспроизводят даже глобально-осредненные параметры, влияющие на глобальный водообмен. Использование в последние десятилетия математических моделей положения не прояснило, так как по более чем 30 моделям МОЦА оценки изменения глобальной температуры варьируют от 1.4 до 5.8°С. При их использовании в прогнозах стока его величины различаются в несколько раз. Учитывая ошибочный, явно надуманный характер гипотезы парникового эффекта за счет антропогенного роста С02, его влияния на глобальный климат и водные ресурсы, Специальный комитет Палаты Лордов в 2007 г. провел и закончил экспертную оценку работы Комитета по изменению климата ООН (1РСС). По его итогам он не только «рекомендовал британскому правительству воздержаться от участия в деятельности и финансировании IPCC, но и требовать его роспуска за антинаучность и ангажированность». В России в результате экспериментальных опытов, теоретических исследований и практических прогнозов и расчетов показана несостоятельность гипотезы парникового эффекта за счет роста антропогенного С02 (Пабат, 2006; Казанцев, 2001; Сорохтин, 2001; Дергачев, 2005; Леонов, Леонов, 1988). Однако в связи с этим каких-либо конструктивных выводов не сделано, хотя имеется ряд предложений по этому поводу со стороны различных институтов, организаций и отдельных ученых. США не подписали Киотского соглашения по сокращению выбросов С02. Данный демарш следует рассматривать не только как экономическое действие, но и как молчаливое признание отсутствия влияния антропогенного влияния С02 на глобальный климат. Следует добавить, что проблема глобального потепления за счет антропогенного роста С02 помимо чисто научного значения изначально имела и имеет сугубо заказной коммерческий интерес, связанный с проблемой ограничения выбросов С02 и продажи квот. Сейчас уже не секрет, что мероприятия по ограничению выбросов С02 не решают проблему глобального потепления. Но это отдельная тема, которая в настоящей работе не рассматривается. Анализ сложнейшей проблемы поверхностных вод суши - сверхдолгосрочного прогноза стока рек, уровня озер с учетом влияния климатических и хозяйственных факторов - показал, что ее решение не зависит от решения так называемого парникового эффекта из-за его отсутствия. При разработке сверхдолгосрочных прогнозов годового стока следует опираться на принцип бритвы Окаама и учитывать, как глобально-космические факторы, так и локально-водохозяйственные (переброска стока, орошение, создание водохранилищ, водоснабжение, опреснение морской воды и др.). Опираться только на какой-либо один вид воздействия, например, на воздействие водохранилищ или С02, нельзя. Исключение может быть сделано только для водосборов, где имеется один, главенствующий фактор, на долю которого приходится практически 100% потери стока, например, орошаемое земледелие в бассейне р. Сырдарьи, приведшее к полному, 100 %-ному, истощению водных ресурсов и пересыханию реки. Данные исследований показали, что агротехнические мероприятия, вырубка лесов, осушение болот, сельскохозяйственное водоснабжение оказывают минимальное влияние на водные ресурсы в пределах 1-4 % нормы, и поэтому их можно не учитывать при оценках изменения стока и составлении долгосрочного прогноза. Наиболее сильное воздействие на изменение стока оказывают переброски стока и орошение больших площадей (см. табл. 8.3). Градостроительство, промышленное водоснабжение, создание водохранилищ, откачка подземных вод оказывают серьезное влияние на водные ресурсы малых рек и практически незаметно на больших реках. Прогноз развития хозяйственной деятельности на речном водосборе даже при сценарном подходе, в силу закона гетерогонии, неточен. Однако преобладающее влияние глобально-космических сил в природных гидроклиматических системах и процессах нивелирует игнорирование факторов хозяйственной деятельности. Кроме того, на больших водосборах наличие множества противоположных процессов и факторов приводят к тому же эффекту. В 1987 г. были опубликованы прогнозы годового стока Волги, Дона, Урала в замыкающих створах до 1996 г. (Леонов, 1990), при этом хозяйственная деятельность не учитывалась. Проверка этих прогнозов на 2000 г. показала, что ошибки в стоке за период 1982-1996 гг. составили: р. Волга-Волгоград - 9%, р. Урал- Кушум - 2 %, р. Дон-ст-ца Раздорская - 4 %. Аналогичные прогнозы были опубликованы по рекам Белого моря (Кузык, Яковец, 2005), Казахстана (Региональный брифинг..., 2007), стока рек земледельческой зоны СССР (Мохов, Хон, 2002), Сибири и Дальнего Востока (Евстигнеев, Акименко, 2004). В 2003 г. опубликован прогноз по некоторым рекам мира (Захиряшев, 1997). Проверка этих прогнозов также показала хорошую сходимость. В 2002 г. был опубликован прогноз пого- дичных значений годового стока Волги на период 1997-2011 гг. (Бушуев, Копылов, 2005). Хорошую точность показали прогнозы за 1997-2005 гг. - от 0 до 12 % измеренных значений. Прогнозы масштабных гидроклиматических явлений, например годы появления Эль-Ниньо, практически можно осуществлять на основе

эмпирических глобально-космических закономерностей, вытекающих из теории электромагнитного взаимодействия Юпитера-Сатурна-Солнца (Кондратьев, 1980). Такой прогноз был составлен нами в 2005 г., опубликован в 2006 г. (Кондратьев, 1998) и однозначно оправдался в 2007 г. Следующий год прохождения Эль-Ниньо ожидается в 2011-2012 гг. Представляется, что с учетом закона иерархии гидроклиматических процессов наиболее масштабные из них определяются в основном глобальнокосмическими процессами: гравитации, электромагнитным взаимодействием, солнечной активностью, солнечными вспышками, конфигурацией планет Солнечной системы, извержением вулканов, кометной активностью, океаническими течениями, общей циркуляцией атмосферы. В сложной гидроклиматической системе Земли все взаимодействия передаются по шести каналам, из которых пять естественные: гравитационно-геологический, атмосферно-океанический, солнечно-земной, кометно-метеоритный, гео-биосферный. Шестой канал - антропогенная деятельность человека на водные ресурсы - наиболее разнообразно воздействует на гидрологический режим и различен для больших и малых рек. Ведущая роль хозяйственной деятельности в XXI в. от гражданских отраслей промышленности и градостроения будет перемещаться к военным и космическим технологиям. При этом, возможно, реализуется мечта человечества - управление климатом, корректировка гидроклиматическими процессами в масштабах речных бассейнов страны на основании теоретических проработок и экспериментов по физике атмосферы, геофизике и другим дисциплинам (Сулейманов, 2007; Пономарь, 2001; Полоза, 1980; Леонов, 2002), которые в англоязычной литературе называются собирательным термином «Planetary Science». Особое положение в деле прогнозирования гидроклиматических явлений на Земле должен занять комплексный подход.

<< | >>
Источник: Леонов Е. А.. Космос и сверхдолгосрочный гидрологический прогноз. 2010

Еще по теме ОБ УЧЕТЕ И ПРОГНОЗЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИПРИ ПРОГНОЗАХ СТОКА РЕК ДЛЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГОИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ:

  1. Леонов Е. А.. Космос и сверхдолгосрочный гидрологический прогноз, 2010
  2. Не всякое предсказание - прогноз
  3. Риски прогнозов
  4. Прогнозы и модели мировой динамики
  5. Прогноз опасностей террористического и военного характера
  6. Нервно-психическая устойчивость (НПУ). Методика «Прогноз»
  7. Глава 2 ГОРИЗОНТ ПРОГНОЗА: НЕПРЕДСКАЗУЕМОСТЬ ПРОТИВ НЕПОСТИЖИМОСТИ
  8. Клинические варианты, течение и прогноз головной боли напряжения
  9. Каков Ваш прогноз развития России в современном мире? И возможен ли союз славянских государств?
  10. Контроль экологической регламентации хозяйственной деятельности
  11. Классификация ресурсов является одной из основных методологических задач наряду с выработкой общейконцепции и концептуальных подходов изыскания и мобилизации экономических ресурсов для реализацииструктурообразующих программ развития региона.