Часть 1. Потепление.


. . .

О прогнозировании.

"Некий человек шел берегом реки, увидел рыбака и захотел над ним подшутить. Спрошу-ка я его, ловится ли рыба, - подумал он. Если он ответит, что нет, то я скажу, что такой дурак даже рыбку поймать не может; а если скажет, что да - то я скажу, что такому дураку только рыбку ловить.

Решил так, подошел и спросил:

- А что, милейший, ловится ли рыбка? На что рыбак ответил:

- Знаешь что, а не пошел бы ты к черту?"

История про формальную логику.

Не так уж давно, в XVIII веке, многие высокообразованные люди считали, что есть математические алгоритмы, позволяющие путем перестановки и замены букв вопроса получать прямо из вопроса правильный ответ. Интересно бы, кстати, проверить с помощью современной техники, вдруг такие алгоритмы действительно возможны? Набрать побольше вопросов с известными ответами и попробовать выявить закономерность. Только не ошибиться с исходным материалом, не все общепринятые истины верны, ведь Волга в действительности впадает вовсе не в Каспийское море.

Компьютерное моделирование не всесильно, увы. Причина концептуальная: строя модель, пользуются известным поведением какого-то объекта в каком-то диапазоне условий. Ну, например, продувают крыло в аэродинамической трубе; делают 10 замеров подъемной силы на различных скоростях потока, откладывают точки и соединяют их линией, скорее всего, не совсем прямой. Это уже модель. Затем уже без продувки можно определить подъемную силу на промежуточных скоростях - с некоторой достоверностью. Но ведь важно-то знать ее на скоростях, в трубе недостижимых - а это нереально. Можно, конечно, продолжить линию графика вперед - но какова ее форма в действительности? Аэродинамика крыла может сильно отличаться в зависимости от условий. На практике сопротивление воздуха на высоких скоростях меняется по сложному закону, и, например, при достижении скорости звука авиаконструкторы и летчики-испытатели встретились со многими, всегда неприятными, сюрпризами.

Модели более-менее эффективны, когда поведение моделируемых объектов хорошо известно, на этом построены системы управления зенитным огнем. Там стреляешь в упрежденную точку, в которой самолет будет находиться через несколько секунд после выстрела. Все просто - в "электронных мозгах" встроена модель поведения аналогичных объектов: при таком-то положении и такой-то его траектории к моменту подлета снаряда такой объект окажется в такой-то области. А если придется стрелять в какую-нибудь летающую тарелку, движущуюся по траекториям, недоступным для земных самолетов? Скорее всего, промажешь.

И наоборот: стендовые стрелки, обычно стреляющие как раз по летающим тарелочкам, отлично поражают дичь, появившуюся внезапно и на сходных с тарелочками скоростях. А по лениво машущей крыльями вороне могут и пропуделять.

Предсказать поведение привычного объекта в необычных, не встречавшихся раньше условиях на основе компьютерных моделей непросто, достоверность подобного предсказания невелика. Особенно это ограничение касается многофакторных моделей, когда изучаемое явление зависит от многих параметров.

Даже если наблюдаешь за сложным объектом много лет при неизменных условиях - нет гарантии, что предскажешь его поведение всегда. Даже созданные человеком машины иногда, при редком сочетании факторов, ведут себя не так, как хотелось бы, - что уж говорить о природе?

Можно смело утверждать: рано говорить о предсказании климата Земли при изменении одного параметра - в нашем случае, температуры. Почему такая смелость? Да потому хотя бы, что адекватной модели земного климата пока нет и для обычных условий. Не умеем предсказывать даже при постоянной среднеземной температуре - что уж говорить о ситуации при повышении на несколько градусов!

Не думайте, что компьютерные модели в климатологии появились только для изучения "парникового эффекта". А обычные-то прогнозы? Сколько уже лет предсказывают погоду! Результаты предсказаний столько же лет служат неистощимым источником материала для юмористов (Джером К. Джером шутил на эту тему более века назад).

Рекомендую свой метод: я где-то вычитал, что погода меняется в среднем раз в пять дней; поэтому, если на завтра предсказывать сегодняшнюю погоду, то достоверность такого прогноза близка к 80 %. Я так и делаю, но, подозреваю, у меня есть и конкуренты.

Конечно, сейчас, благодаря компьютерным моделям и спутниковым наблюдениям, точность прогнозов повысилась - но синоптики рассказывают о совершенно невероятных "атмосферических", как в старину говорили, событиях - естественно, не предсказанных никем. А ведь проблем (принципиальных) с наблюдениями за любым погодообразующим параметром вроде бы не существует - и оборудование есть, и методики, и спутники. Но выявить взаимосвязь этих параметров, их вклад в погоду до конца все же не удается.

Прогнозы крайне важны. Важны не для того, чтобы нам, городским бездельникам, планировать свои выходные или отпуска. Экономике необходимо быть готовой к засухе или перекрытию льдами Севморпути - это гораздо важнее. Но о засухе 1972 года в России никаких тревожных предупреждений природа не дала.

Вопреки распространенному мнению, природные катаклизмы сейчас не участились. Действительно, увеличивается ущерб от них, но потому лишь, что совокупное богатство человечества растет и страховое дело улучшается -появилось больше дорогих объектов, способных пострадать из-за наводнений и землетрясений. Изменилось и восприятие катастроф общественностью - все кивают на глобальное потепление. Да не факт это. Но и люди, и ученые (а они тоже люди) не терпят необъяснимых явлений. Лучше любое, даже заведомо неправильное объяснение, чем никакого.

Как-то зимой в 1970-х годах в Москве, ближе к вечеру, разразилась гроза. Синоптическая сводка, видимо, к тому моменту уже была в редакции программы "Время", и им пришлось уточнять ее по телефону Когда дикторша зачитала ответ, я не поленился его записать: "Как нам сообщили в Гидрометцентре, это явление объясняется особенностями протекания атмосферных процессов". А что? И честно, и общественность удовлетворена.

Древние считали, что подобные необычные события - просто знаки, которыми боги сообщают смертным о грядущих бедах или радостях. Мощная гроза прогремела над Москвой в декабре 1993 года, в день выборов и референдума по новой Конституции. Интересно, время ее действия станет счастливым для России или нет?

В общем, пока нельзя со стопроцентной надежностью предсказывать наступление даже обычных, часто происходящих атмосферных явлений. Редких, аномальных - тем более. А прогнозы на 10, 20, 50 лет? Они жизненно важны, но нуждаются в очень серьезной проверке.

Ведь мероприятия по предупреждению катастроф или борьбе с ними очень дороги. Сколько стоила знаменитая плотина в Медео? Да сколько бы ни стоила - Алма-Ата дороже, и затраты на плотину окупились всего за несколько минут, когда она остановила' серьезнейший сель.

Кто возьмет на себя ответственность за достоверность подобного прогноза? Например, очевидно, что даже при соблюдении ограничений Киотского протокола концентрация углекислого газа станет нарастать. Тем более что требования пока не соблюдаются. Ну так что, пора эвакуировать людей и города из низменностей? Пора строить дамбы? Реконструировать порты? Это сразу не сделаешь. Так, пора начинать или еще подождем-посмотрим?

Странно, что вложения в сокращения выбросов вроде бы делаются, а в предупреждение негативных последствий - нет. Почему?

Психология bookap

Тем не менее бывает, что компьютерные модели оказывают огромное влияние на поведение людей и судьбы целых стран. Даже если никто не доказал, что они адекватны реальности.

Да, про Волгу-то! Видите ли, в гидрологии принято считать, что при слиянии рек меньшая впадает в большую. Так вот, в месте слияния Волги и Камы - Кама вдвое полноводнее. То есть "по науке" нужно бы считать, что Волга впадает в Каму, а вот Кама уже - в Каспийское море. Которое, кстати, озеро, а не море, так как связи с океаном не имеет.