3. Прогнозируем ли уровень Каспия?

Чтобы избежать лишних дискуссий, с самого начала подчеркнем, что мы отнюдь не собираемся оспаривать научное и прикладное значение проблемы долгосрочного прогноза уровня Каспийского моря, и мы очень далеки от мысли как-то принизить значение работ в этой области. Дело в другом - в нравственной чистоплотности ученого в науке и в этической чистоплотности подачи научного материала обществу; отдельные теперешние ученые умело прикрывают свои корыстные интересы интересами науки, а социально-экономические катаклизмы, которые претерпела прибрежня зона Каспия в связи с последней трансгрессией, увязывают с отсутствием долгосрочного прогноза колебания уровня моря, упорно убеждая общество в том, что как-только они дадут этот прогноз, так сразу и кончатся все наши беды.

Попытаемся разобраться в этих запутанных вопросах.

В научном плане проблема прогноза уровня Каспийского моря имеет более полувековую историю, начиная с работ академика Л.С.Берга [ 7 ]. Специфическая черта этой проблемы заключается в том, что в периоды повышения или понижения уровня моря научный интерес к ней вспыхивает, а в периоды стабилизации - угасает.

Когда речь заходит о прогнозе уровня Каспия, прежде всего возникает вопрос: с какой заблаговременностью необходимо прогнозировать наступление трасгрессивных-регрессивных фаз моря, чтобы можно было как-то учесть их влияние на развитие тех или иных отраслей народного хозяйства прибрежной зоны?

По заблаговременности научно-технические прогнозы подразделяются на оперативные - до 3 месяцев, краткосрочные - до 1 года, среднесрочные - на 1-5 лет, долгосрочные - на 5-20 лет и сверхдолгосрочные - более чем на 20 лет. Выбор прогноза главным образом определяется темпами развития прогнозируемого явления. Применительно к уровню Каспийского моря прогноз на ближайшие год-два в практическом плане ничего не дает; море наступает или отступает в среднем со скоростью 5-15 см в год, и изменение его уровня на указанную величину значимо не сказывается на развитии отдельных отраслей народного хозяйства. Даже если и сказывается, то за такой короткий промежуток времени не возможно переориентировать народное хозяйство. Обычно же для успешного планирования развития народного хозяйства в прибрежной зоне Каспия заблаговременность прогноза уровня моря на 10-20 лет считается достаточной.

Подойдем к этому вопросу несколько с иной точки зрения.

Как уже отмечалось, в прошлом неоднократно наблюдались периоды, в течение которых уровень Каспийского моря был существенно выше или ниже современных отметок. Для времени, охватываемого рис. 1, можно выделить 38 естественных климатических периодов (ЕКП), из которых 15 ЕКП характеризуются монотонным ростом уровня, 15 ЕКП - монотонным падением уровня и 8 ЕКП - стоянием уровня в пределах одного метра [ 14 , 49 ]. Продолжительности этих естественно климатических (синоптических) периодов приведены в табл. 2.

Из этой таблицы видно, что средняя продолжительность периодов стояния, роста и падения уровня Каспия немногим превышает 50 лет. Следовательно, заблаговременность прогноза изменения уровня моря должна составить как минимум 50 лет и этот прогноз должен ответить на вопрос: можно ли осваивать (например, построить дороги, заводы, жилье) ту или иную прибрежную зону Каспия без риска ее потери через 50 лет? Такая заблаговременность оправдана еще и тем, что плодами труда предыдущего поколения людей, должно успеть воспользоваться хотя бы одно последующее поколение. В противном случае прогресса, как такового, не будет.

Все эти рассуждения имеют, однако, силу только в том случае, если мы сумеем ответить на вопрос: позволяет ли современная наука с какой-то заданной достоверностью прогнозировать уровень Каспийского моря на ближайшие 50 лет?

Отвечая на этот вопрос, первым делом надо вспомнить о том, что еще совсем недавно (всего 15-20 лет назад) ученые дружно прогнозировали снижение уровня моря к 2000 году до отметки -30...-32 м [ 20 , 36 , 41 ]. Воззрение о том, что Каспий "высыхает" было до такой степени установлено, что оно было официально закреплено решением специальной сессии АН СССР [ 55 ] . И именно этот прогноз послужил теоретической базой для: а) разработки проекта переброски северных рек в бассейн Каспия; б) перекрытия пролива Кара-Богаз-Гол глухой дамбой; в) приспособления всех отраслей народно-хозяйственного комплекса Каспийского региона к отметке -28.5 м. И именно благодаря этому прогнозу все, что успел создать человек до 1985 года в прибрежной зоне Каспийского моря, ушло прахом.

В этом самом месте оппоненты могут возразить, что были мол и весьма точные прогнозы о повышении уровня моря. Да были, и задним числом каждый считает своим долгом вспомнить прогнозы А.Афанасьева, К.Смирновой, М.Эйгенсона [ 6 , 59 , 67 ], великолепно предсказавшие повышение уровня моря. Но, во-первых, таких прогнозов было считанное число и они "тонули в море" прогнозов о понижении уровня Каспия. И, во-вторых, и это главное, научная основа этих оправдавшихся прогнозов мало чем отличалась от научной основы тех неоправдавшихся прогнозов, которые привели к известным последствиям. В противном случае, и ученые, и хозяйственники, и Академия наук Советского Союза следовали бы этим "правильным" прогнозам.

Сегодня, а если быть более точным то, начиная примерно с 1985-1986 годов, когда уровень Каспийского моря начал устойчиво повышаться, как из рога изобилия посыпались прогнозы о дальнейшем его повышении. Некоторые из них обобщены в табл. 3.

Подавляющее большинство ученых сходится в том, что подъем уровня Каспия продлится до 2010-2020 годов, и подавляющее большинсто ученых классифицирует это явление, как катастрофическое. Серьезные разногласия существуют, однако, по абсолютной отметке уровня; расхождения между прогностическими оценками достигают 11 метров. Но есть и фантастические прогнозы. М.Шахрай [ 65 ], например, предсказывает, что со временем Каспий воссоединится с Черным морем с образованием нового, пятого океана на нашей планете. А это означает, что уровень Каспия поднимется на 25-26 метров.

Излишне говорить, что каждый автор претендует на "научную" обоснованность своего прогноза, и каждый из них считает правым только себя. Впрочем, один из авторов предоставляет нам самим оценить степень научности этих прогнозов: "Я уверен, что Каспий будет подниматься до отметки -22 метра. По какой причине это произойдет, я не могу судить". И вполне возможно, что среди этих прогнозов найдется и такой, который точно предскажет уровень моря в двухтысяча таком-то году, как и нашелся прогноз точно предсказавший уровень в 1980-1990 годах. Но беда в том, что нам суждено узнать имя автора только в двухтысяча таком-то году. Не раньше. А еще большая беда заключается в том, что точно с такой же вероятностью можно утверждать, что ни один прогноз не подтвердится в двухтысяча таком-то году.

Закономерен вопрос: как же получены цифры, приведенные в таблице 3?

Существует несколько подходов к прогнозу уровня Каспия. Разобраться в них довольно сложно, ибо они завуалированы научными и математическими выкладками. Но если отбросить все наносное, то они выглядать так.

Первый подход - экстраполяционный. Его суть сводится к умножению среднегодового приращения слоя воды на количество прогнозируемых лет. Для примера представим, что мы живем в 1985 году. Нам достоверно известно (мы уже подчеркивали, прогнозировать начали только после устойчивого повышения уровня), что уровень моря к тому времени с 1978 года повысился на 1.1 метра. Среднегодовое приращение слоя воды составит 15,7 см. Теперь эту величину умножаем на количество прогнозируемых лет. Пусть на 25 лет. Получим 3.9 метра. Округлив эту цифру и прибавив ее к уровню 1984 года, спрогнозируем, что уровень Каспийского моря к 2010 году составит -24 м. И такой прогноз, как это следует из табл. 3, может занять достойное место среди анналов "научных" прогнозов. Отметим также, что особо дальновидные ученые на основе того, что в 1996 году уровень моря снизился примерно на 20 см, уже начали экстраполировать это снижение на 2005-2010 годы (см. табл. 3).

Второй подход - палеогеографический. Межвековой (рис. 1) или межгодовой (фиг 2) ход уровня моря опишем произвольной математической функцией (современная вычислительная техника позволяет сделать это довольно легко) и эту функцию экстраполируем в будущее. Этот метод очень "богат" возможностями подгонки. Если, к примеру, вычисленная для 2010 года отметка уровня окажется равной -15 метрам, то никто не поверит, поскольку она резко отличается от предреченной другими авторами (см. табл. 3). Поэтому разными математическими "рычагами" приводят эту цифру к "разумной" величине. Эти тонкости мы опустим, но подчеркнем, что палеогеографический подход в корне противоречит основному закону Природы, который гласит: эволюционное развитие Земли имеет одностороннее направление - от прошлого через настоящее в будущее. Это означает, что к прошлому возврата нет. Так, геологические условия формирования изолированного бассейна Каспийского моря никогда не повторятся на нашей планете, и эти условия ни коим образом нельзя экстраполировать в будущее.

Третий подход - косвенный. Колебание уровня моря, как это видно из рис. 1, носит некий квазипериодический характер. Поэтому полагают, что между колебанием уровня моря и внешними (космическими) квазипериодическими силами (солнечная активность, индексы атмосферной циркуляции, долгопериодные приливы, нутация полюса, изменение скорости вращения Земли и др.) существует некая корреляционная связь. Из этой серии прогнозов одним из удачных оказался прогноз А.Афанасьева [ 6 ]. Но парадокс заключается в том, что абсолютно неверно спрогнозированные периоды солнечной активности дали тенденцию хода уровня моря, качественно согласующуюся с фактическим. Еще более парадоксальным оказалось то, что разные квазипериодические силы дают диаметрально противоположный ход прогностических оценок уровня моря. Например. Прогноз по восточному индексу атмосферной циркуляции показал, что в среднем за 1976-1993 годы уровень моря должен быть ниже на 1,7 метра по сравнению с уровнем 1958-1971 годов, а по солнечной активности (по числам Вольфа) уровень моря за 1976-1986 годы должен быть почти на 2 м выше среднего за 1965-1975 годов уровня [ 49 ]. Отсюда следует, что установление связи между уровнем моря и внешними факторами не находит физического обоснования. Естественно, случайное совпадение вовсе не исключено - солнечно-земных связей немыслимое множество.

Так как косвенный подход к прогнозу уровня Каспия является наиболее популярным, то выскажем еще несколько замечаний по этому методу. 1). Статистика в "умелых" руках может поддержать любую выдвинутую научную гипотезу. Так, желая получить корреляционные связи между уровнем моря и внешними параметрами любым путем, исследователи используют так называемый прием "сглаживания рядов". Этот математический прием неизбежно приводит к высокой корреляции даже тогда, когда истинная корреляция равна нулю. Такую корреляцию следует назвать ложной, ибо она приводит к ложным выводам. 2). В природе действительно наблюдаются ритмы, но они мало изучены и строгой периодичности в них нет. При этом одни циклы наслаиваются на другие. Поэтому и добавляют приставку "квази", что означает "как будто бы". Математическое увязывание двух квазипараметров возводит слова "как будто бы" в квадрат. 3). Как было показано выше, изменение равновесного уровня моря в ту или другую сторону может быть вызвано изменением только одной компоненты водного баланса. Климатическая же ситуация, приводящая к уменьшению одной компоненты, может привести к увеличению другой компоненты (рис. 4). 4). Сами природные квазипериодные силы (космические ритмы) не предсказуемы, что делает их использование для прогноза другого квазипериодного параметра (уровня моря) совершенно бессмысленным. Так, например, однозначно установлено, что усиление североатлантической циркуляции приводит к падению уровня моря, но эта циркуляция на современном уровне развития науки не поддается долгосрочному прогнозу.

Четвертый подход - вероятностный. Подход основан на постулировании целого ряда допущений и из самого названия следует, что он не дает однозначной оценки уровня. Вероятностный метод приводит к такому большому расхождению, при котором его использование теряет всякий практический смысл. Так, расхождение между доверительными границами прогнозируемого к 2025 году уровня моря достигает 3,5 м [ 49 ].

Обязательным атрибутом любого научного прогноза являеться его достоверность. Погрешность прогноза, как правило, возрастает обратно пропорционально квадрату заблаговременности. Если, к примеру, точность прогноза на 1 год равна 100 % , то на 10 лет она составляет всего 0.01 % . Оценивая же точность современных методов прогноза уровня Каспийского моря, следует особо обратить внимание на следующее обстоятельство. За истекшие 170 лет фактический размах колебания уровня Каспийского моря составил 3,7 м: от -29 м до -25.3 м (рис. 2). Размах же прогнозируемого на 2010 год уровня моря достигает 11 метров: от -20 м до - 31 м (табл. 3). Спрашивается: кому и зачем нужны такие прогнозы?

Оказывается, очень даже нужны - эти прогнозы служат "научной" базой грандиозных проектов, а поскольку каждое ведомство имеет свой интерес на реализацию того или иного проекта, то оно приноравливается под удобный для себя прогноз, а если такового нет, то заказывает его. По существу, проблема прогноза уровня Каспийского моря сведена к обслуживанию ведомственных интересов, а такая наука, как известно, не может быть объективной.

О проектах мы поговорим ниже, а здесь же поставим вопрос ребром: а все таки, можно ли хоть с какой-то достоверностью прогнозировать уровень Каспийского моря?

Как следует из водного баланса Каспийского моря, прогноз его уровня связан с долгосрочным прогнозом как региональных, так и глобальных климатических условий, оказывающих сложное влияние на ситуации формирования и многолетнюю изменчивость составляющих водного баланса. Каспийское море находится в зоне постоянного воздействия холодных полярных воздушных масс, влажных морских, формирующихся над Атлантикой, сухих континентальных из Казахстана, теплых субтропических масс воздуха, приходящих со Средиземного моря и Ирана. В научной литературе описано несколько классификаций синоптических процессов, определяющих погоду Кавказа и Каспийского моря. Одна из них, в которой подразделение на типы осуществлено в зависимости от траектории планетарных барических образований, приведена на рис. 6.

Такая типизация выделяет 8 типов синоптических процессов, оказывающих непосредственное влияние на погоду в районе Каспийского моря, пять из которых являются крупномасштабными: I - азорский антициклон; II - скандинавские антициклоны; III - карские антициклоны; IV - юго-западная периферия антициклона; V - циклоническая деятельность. При этом ясно выраженных и продолжительных антициклонических процессов на Каспии не бывают. Они - стохастические (вероятностные, случайные) процессы, процессы, характер изменения которых во времени точно предсказать невозможно. На современном этапе развития науки и речи не может быть о достоверном прогнозе региооального климата с заблаговременностью десятки лет. Легко и просто можно объяснить, почему произошла трансгрессия или регрессия Каспийского моря, но только после установления факта изменения уровня моря.

Рис. 6. Типизация атмосферных процессов, определяющих погоду Кавказа и Каспийского моря [ 50 ].

Так, например, начиная с 1972 года в циркуляции атмосферы произошли перемены [ 49 , 58 ]: циклоны с Атлантики и из Западной Европы стали приносить в Каспийский регион на 30-35 % и 15-20 % больше воды, а их число увеличилось на 50 % и 30 % , соответственно. Именно эти перемены в циркуляции атмосферы, главным образом, и вызвали нынешнее повышение уровня Каспийского моря. Но мы не можем до установления факта изменения уровня моря научно обоснованно прогнозировать, когда именно произойдет следующая трансгрессия или регрессия Каспийского моря, ибо не можем научно обоснованно прогнозировать, когда именно произойдут следующие изменения в циклонической деятельности атмосферы и как они отразятся на состовляющих водного баланса.

Задачу прогоноза уровня Каспия можно существенно упростить. В приходной части водного баланса моря речной сток составляет 75-85 % (табл. 1), в том числе, на долю волжского стока приходится в среднем 65 % . Поэтому для прогноза уровня моря, хотя бы для предсказания смены трансгрессивно-регрессивных фаз, было бы достаточно иметь долгосрочный прогноз стока Волги. Такие попытки были предприняты [ 49 ], но и они не привели к сколь-нибудь значительному успеху. Как признается сам автор, "задачу прогноза уровня моря с заблаговременностью до 1 года можно считать принципиально решенной". Что же касается прогноза с заблаговременностью больше одного года, то рассчитанные прогностические оценки ничем не отличаются от других подходов (см. табл. 3).

Стало быть, в проблеме прогноза уровня Каспийского моря мы должны четко определиться: что является причиной, а что следствием. Если мы признаем, что изменение уровня Каспийского моря является следствием изменения климата, то сначала нам нужно научиться прогнозировать климат.

... От атомной гипотезы строения вещества до физической модели атома человечество проделало путь равный 2300 годам. Очень долгий путь предстоит проделать и от климатической гипотезы уровенного режима Каспийского моря до "физической модели климата". И по преодолении этого пути проблема прогноза уровня Каспийского моря решится сама собой, автоматически. При этом особо подчеркнем, что в иерархии задач, решаемых человечеством с решением проблемы прогноза климата, прогноз уровня Каспия - далеко не главная. А пока же надо предельно честно заявить: накопленная человечеством к настоящему времени сумма знаний не позволяет надежно прогнозировать уровень Каспийского моря ни на ближнюю, ни на дальнюю перспективу. Все диспуты на эту тему бесполезны, бесплодны, спекулятивны, умозрительны, а существующие прогнозы, основанные на незрелых научных идеях, наносят огромный вред. Опираясь на такие прогнозы, кем только не выступал человек по отношению к Каспийскому морю: то он "покорял" его, то "спасал", теперь "защищается" от Каспия.