Математические модели для долгосрочного прогнозирования изменений климата Земли в XXI веке

Членами НОШ «Математика» иностранным членом РАН А.А. Акаевым и м.н.с. О.И. Давыдовой в рамках подготовки доклада Римскому клубу разработаны «Математические модели для долгосрочного прогнозирования изменений климата Земли в XXI веке», которые позволили рассчитать сценарии энергетического перехода на безуглеродные ВИЭ, позволяющие стабилизировать потепление климата Земли на уровне ниже 2 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем, как это требуется Парижским соглашением 2015 года. Результаты опубликованы в журнале «Вестник РАН».

Парижское климатическое соглашение ООН, требующее удержания глобального потепления в пределах 1.5−2°С, вступило силу 4 ноября 2016 года и начинает действовать с 2020 года. По расчётам Международной группы экспертов по изменению климата для достижения этой цели требуется сократить энергетические выбросы парниковых газов в атмосферу в 3 раза от уровня 2019 года, когда они составляли 33.3 Гт, что позволит к 2050 году ограничить рост температуры на уровне 1.5°С или на 2 °C к 2070 году. Это возможно, считает Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, только при условии, если к 2040−2050 гг. будет осуществлён так называемый Великий энергетический переход от использования доминирующих в настоящее время ископаемых углеводородных видов топлива (угля, нефти и природного газа) к возобновляемым источникам энергии, когда их доля в общем энергобалансе достигнет 40% и выше.

С помощью математического моделирования в указанной работе показана возможность осуществления Великого энергоперехода, а значит, и достижения целей Парижского соглашения. Однако при этом, наряду с ускоренным распространением возобновляемых источников энергии, для создания стабильной и устойчивой энергосистемы будущего необходимо одновременно развивать ядерную энергетику как низкоуглеродный источник генерации базовой электроэнергии. Только симбиоз возобновляемых источников энергии и атомных станций с ядерными реакторами малой и средней мощности последнего поколения, обладающими высокой степенью безопасности, позволит вытеснить и заместить углеводородное топливо и решить проблему климатической безопасности без ущерба для экономического развития.

Также исследование опубликовано в работах:

Акаев А.А. (2012) Стабилизация климата Земли в XXI веке путем перехода к новой парадигме энергопотребления //ДАН, 2012, т.446, № 4,с.1−6.
Akaev A.A. (2014) The Stabilization of Earth’s Climate in the 21st Century by the Stabilization of Per Capita Consumption / The Oxford Handbook of the Macroeconomics of Global Warming. — New York: Oxford University Press, 2014, pp.499−554.
Акаев А.А. (2017) От Рио до Парижа: достижения, проблемы и перспективы в борьбе с изменениями климата // Вестник РАН, 2017, том 87, № 7, с.587−598.