Академику Клименко Владимиру Викторовичу - 75 лет!

26.11.2024

Юбилей академика Клименко Владимира Викторовича


Академик
Клименко Владимир Викторович

Академик Клименко Владимир Викторович

Владимир Викторович Клименко родился 26 ноября 1949 года в Москве.

В 1972 году окончил Факультет промышленной теплоэнергетики Московского энергетического института, МЭИ (ныне — Национальный исследовательский университет «МЭИ»), в 1972-1975 гг. — аспирант МЭИ. С 1975 года — на Кафедре криогенной техники МЭИ: младший научный сотрудник, ассистент, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник, с 1989 года — профессор. В 1988 году организовал и возглавил Лабораторию глобальных проблем энергетики (в 1989-1997 годах в составе Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН), с 1997 г. — заведующий той же Лабораторией в Институте энергоэффективности и водородных технологий (ИЭВТ) МЭИ, главный научный сотрудник.

В 1977-1978 гг. прошел научную стажировку в Оксфордском университете (Великобритания), в 1988-1989 гг. — на научной работе в Техническом университете Хельсинки (Финляндия), в 1991-1993, 1996, 1998, 2002, 2006, 2010-18 гг. в качестве стипендиата Фонда Александра фон Гумбольдта работал в Вестфальском (Мюнстер) и Рейнском (Бонн) университетах (Германия).

Член-корреспондент РАН c 2008 года, академик РАН с 2022 года — Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления.

Академик В.В. Клименко — известный ученый-теплофизик, один из ведущих российских специалистов в области энергетики и ее экологических проблем, теплофизики, взаимодействия антропогенных систем и окружающей среды, наук о Земле. Его научные интересы: энергетический переход, моделирование глобального цикла углерода, естественные факторы климата, история климата, прогнозирование изменений климата, влияние изменений климата на энергетические системы и другие отрасли национальной экономики. В.В. Клименко внес большой вклад в исследования теплообмена при кипении и течении двухфазных потоков. Один из авторов регрессионно-аналитической модели климата, которая успешно воспроизводит в деталях все важнейшие климатические события последних тысячелетий и позволила дать беспрецедентно точный прогноз среднеглобальной температуры на прошедшие и текущее десятилетия.

В 1975 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Исследование переходного и пленочного кипения криогенных жидкостей». В 1985 году защитил докторскую диссертацию на тему «Процессы двухфазного теплообмена с жидкими криоагентами (кипение в вынужденном потоке, переходное кипение в большом объёме) и разработка оптимальных методов их расчета». С 1988 — профессор МЭИ.

В.В. Клименко является видным представителем теплофизической школы МЭИ, научные результаты которой нашли широкое применение в отечественной и зарубежной науке. Созданная по его инициативе Лаборатория глобальных проблем энергетики первая в нашей стране начала широкие междисциплинарные исследования процессов взаимодействия производства и потребления энергии на окружающую среду и климат. Задача Лаборатории — постоянное и глубокое исследование взаимосвязи генерации и потребления энергии на климатические изменения и окружающую среду в целом, создание, обработка и сопровождение комплексных баз данных по естественным и антропогенным факторам изменения климата. На основе этих баз строятся прогнозы воздействия развития глобальной мировой энергетики на климат, изучение естественных изменений климата прошлого, моделирование климатических процессов на глобальном и региональном уровне и анализ уязвимости ТЭК и других отраслей экономики России к наблюдаемым и ожидаемым изменениям природной среды и климата.

В конце прошлого столетия стали появляться катастрофические сценарии, связанные с изменением климата, некоторые из них предрекали человечеству скорую гибель уже в начале XXI века. Но такие сценарии, по мнению В.В. Клименко и некоторых других климатологов, покоились на довольно шатком основании в результате необоснованной экстраполяции прошлых тенденций.

Им проведены обширные исследования на стыке естественных, технических и общественных наук, касающиеся широкого круга проблем, связанных с развитием современного постиндустриального или информационного общества. Основные направления его научной деятельности: теплообмен в двухфазных системах; поиск закономерностей развития энергетики; взаимодействие энергетики и климата на глобальном и региональном уровнях; моделирование глобальных процессов, связанных с изменениями климата; современная климатология; историческая климатология; палеоклиматология; взаимосвязи социальной и естественной истории, влияние климата на исторические процессы.

Его основные научные результаты:

- разработана общая схема взаимодействия энергетики и климата, впервые выявлена роль большой энергетики в современных климатических изменениях, а также сопоставлено влияние антропогенных и естественных факторов;

- высказана гипотеза о насыщении потребности в энергии в условиях современного постиндустриального общества и о связи уровня насыщения с климатическими и географическими параметрами. На основе этой гипотезы ещё в конце 1980-х годов был разработан генетический прогноз развития мировой энергетики, обнаруживший прекрасное совпадение с реальными данными за последние три десятилетия. В результате тщательного анализа исторических рядов потребления органического топлива и других видов антропогенной деятельности, сопровождающихся поступлением серы и азота в атмосферу, были впервые реконструированы ряды эмиссии оксидов серы и азота с начала индустриальной эпохи и построены их прогнозы на ближайшие десятилетия. Тем самым была создана научная база для корректной оценки вклада в глобальный тепловой баланс наименее определённых в настоящее время составляющих — тропосферного сульфатного аэрозоля и тропосферного озона;

- разработана регрессионно-аналитическая модель климата, воспроизводящая в деталях все важнейшие климатические события последних тысячелетий и позволившая дать точный прогноз среднеглобальной температуры на несколько прошедших и текущее десятилетия;

- разработана методология системного анализа влияния глобальных изменений климата на функционирование топливно-энергетического комплекса страны и отдельных регионов;

- проведены обширные экспериментальные и теоретические исследования теплообмена при фазовых превращениях, развиты универсальные расчетные соотношения, получившие широкое распространение в нашей стране и за рубежом.

В.В. Клименко внёс крупный вклад в исследования теплообмена при кипении и течении двухфазных потоков. Именно им были инициированы и проведены масштабные эксперименты по исследованию теплообмена при вынужденном двухфазном течении в каналах различной ориентации. Выполнен большой цикл экспериментальных работ по переходному и пленочному кипению в большом объёме, установлена зависимость положения точки кризиса от давления, рода жидкости, материала поверхности нагрева, её размера и конфигурации. Разработаны соотношения для расчета положения точки кризиса пленочного кипения, описывающие все без исключения известные экспериментальные данные. Предложена гипотеза об аналогии между процессами теплообмена при пленочном кипении и вынужденном обтекании тела потоком газа, с помощью которой была построена единая теория пленочного кипения в большом объёме и предложены соотношения для интенсивности теплоотдачи на поверхностях произвольного размера и ориентации при давлениях от тройной точки до критического.

На основании обобщенных результатов этих опытов и анализа всей доступной информации по этой тематике были получены универсальные соотношения для расчета теплообмена в каналах произвольного размера и ориентации. Эти работы получили очень широкое признание у мирового научного сообщества. На сегодняшний день они внесены в учебные пособия и справочные издания в США, Индии, Японии, Канаде и других странах.

В.В. Клименко был проведен тщательный анализ главных естественных факторов, влияющих на изменение глобального климата — солнечной и вулканической активности, индекса Южного колебания и других циркуляционных индексов. Этот анализ, основанный на сборе и экстраполяции как данных инструментальных наблюдений, так и косвенных сведений, относящихся к более ранним эпохам, позволил с заблаговременностью в двадцать лет предсказать наступление векового минимума солнечной активности и дать точный прогноз её экстремумов в прошлых циклах 23, 24 и текущем цикле 25. Также было показано, что наблюдаемое в конце XX в. и начале XXI в. учащение теплых океанических эпизодов («супер Эль-Ниньо») не является уникальным, поскольку сходный эпизод имел место и в конце XVII в.

С его участием была построена боксово-диффузионная модель глобального круговорота углерода, учитывающая реальную историю антропогенной эмиссии углерода, а также имеющая улучшенное описание взаимодействия атмосферы и биосферы. С помощью этой модели оказалось возможным дать прогноз текущей концентрации СО2 в атмосфере с начала 1990-х годов с относительной ошибкой в пределах 0,3 % от реальных значений и высказать предположение, что удвоение доиндустриальной концентрации СО2 невозможно в течение ближайших двух столетий.

В.В. Клименко ведёт интенсивные палеоклиматические исследования с использованием различных методов — палинологии, дендрохронологии, исторической климатологии (анализа древних текстов). Результатом этих работ, в частности, явились реконструкции климата Арктики и Центральной России за последние полтора тысячелетия, Европы за последние 2 тыс., а также Амуро-Зейского междуречья за последние 5 тыс. лет. Им были построены климатические карты Северного полушария для тёплой эпохи средневековья (X-XII вв.) и холодной эпохи ранней античности (VI-III вв. до н. э.). На основе анализа исторических источников было установлено, что климат российской Арктики в течение последних 500 лет испытывал неоднократные резкие колебания.

Разработанная В.В. Клименко регрессионно-аналитическая модель климата воспроизводит в деталях все важнейшие климатические события позднего голоцена (последние 5 тыс. лет), включая период современных инструментальных наблюдений (с 1850 года). Эта модель позволила дать беспрецедентный по точности прогноз среднеглобальной температуры на три прошедших десятилетия, отличающийся всего на 0,03 °С от реальных значений, и предсказать временную остановку глобального потепления в начале XXI в. Согласно более дальним прогнозам, рост среднеглобальной температуры не должен превысить 1°С в течение нынешнего столетия, что исключает сценарий глобальной климатической катастрофы. Этот вывод имеет огромное значение для разработки национальной и международной стратегии развития энергетики, выполнения Россией её обязательств, следующих из Киотского протокола (1997), Парижского соглашения (2015) и Пакта Глазго (2021). Модель успешно используется также для прогноза климата и экологической обстановки различных регионов РФ (Центрального, Северного, Ямало-Таймырского, Дальневосточного и др.).

В работах В.В. Клименко впервые проведен исчерпывающий сравнительный анализ хронологии климатических и исторических событий, охватывающий разделы всемирной истории от неолитической революции до позднего Средневековья. Эти исследования устанавливают существование поразительной синхронности климатических и исторических событий во всех частях света, заставляющей вполне серьезно относится к влиянию климата на исторический процесс. Главным выводом этих работ является положение о том, что эпохи локального ухудшения климата (похолодание или уменьшение количества осадков) являются эпохами в максимальной степени благоприятствующими духовному и материальному прогрессу.

В.В. Клименко стал одним из первых отечественных ученых, занявшимся системными исследованиями взаимодействий деятельности человека и природных процессов. Его основополагающие работы по изучению развития мировой энергетики и ее воздействия на климат Земли, а также влияния климатических изменений на различные области человеческой деятельности, поставили МЭИ в ряд ведущих научных центров в этой области. Представители научной общественности высоко ценят работы В.В. Клименко в области палеоклиматологии, а также исследования цивилизационных процессов в контексте меняющихся природно-климатических условий.

Он — многолетний стипендиат Фонда Александра фон Гумбольдта, учреждённого Федеральным правительством Германии и финансируемого министерством иностранных дел Германии. Является победителем конкурса грантов «Человек и биосфера» Государственного департамента США (1993), «Сравнительная хронология истории и климата Восточной Европы» Института открытое общество (1997).

Темы многочисленных публичных лекций В.В. Клименко посвящены проблемам современных и будущих изменений климата, например: «Глобальный Климат: Вчера, сегодня, завтра»,

«Возникновение ислама: Социально-экологический и политико-антропологический контекст», «Климатическая, демографическая и социальная динамика в исторической перспективе». Он читал лекции и вел исследовательскую работу в ведущих университетах Германии, Великобритании, Финляндии, Италии и других стран.

Из интервью В.В. Клименко: «В 2015 году в Париже почти 200 странами было подписано соглашение о сдерживании к концу века роста средней температуры на планете по отношению к доиндустриальному периоду на уровне 2 OС, а желательно на уровне 1.5 OС. Именно этот температурный порог признан критически важным, поскольку за его пределами очень вероятны необратимые изменения во всех природных системах Земли. При нынешних тенденциях уже ясно, что на уровень в 1.5 OС мы выйдем уже в 30-х, а в 2 OС­ – примерно в 70-х годах нынешнего столетия. Эксперты МГЭИК ООН при некоторых агрессивных сценариях прогнозируют рост в 2,8-5,7 OС еще до конца столетия. Как следствие — затопление огромных территорий, прежде всего, мегаполисов, засухи, наводнения и эпидемии. Чтобы остановить потепление климата, вписаться в Парижские соглашения, придется вложить, как считается, сотни триллионов долларов.

Но могу успокоить: никаких глобальных климатических катастроф, скорее всего, не будет, триллионов не потребуется, природа сама о себе позаботится и включит мощные регуляторные механизмы – все произойдет как бы само собой. Ключ к проблеме климата находится совсем не там, где его ищут эксперты ООН, во всяком случае, не только в сокращении выбросов от сжигания топлива. Он лежит в демографии. Но эксперты его почему-то зачастую не видят.

В самом деле, результат прогнозирования климата зависит от того, какой вариант выбросов парниковых газов вы заложили в модель. На 80 процентов размер эмиссии зависит от энергетики, которая в огромных количествах сжигает органические топлива, содержащие углерод. Чтобы получить прогноз развития энергетики, а, значит, и выбросов парниковых газов, нужно знать, сколько людей будет жить на планете через 20, 30, 50, 100 лет. По последним оценкам ООН, максимум населения Земли придется на 2080-е годы и составит 10,3 млрд человек, а затем начнет снижаться. Во всех странах мира — в Африке, в Европе или в Азии — важнейший демографический показатель – фертильность – в пределе стремится к 1,7. Как будто это какая-то константа вроде числа Пи. Но на самом деле эта фертильность — число детей на одну женщину детородного возраста 15-49 лет — сильно различается по странам и в свою очередь сама зависит от некоторых социальных факторов. Если фертильность составляет 2,1 — это уровень простого воспроизводства населения. Если меньше, численность населения падает. Сейчас в мире нет ни одной развитой страны, где коэффициент дотягивал бы до 2, у всех — гораздо меньше. Китай недавно уступил лидерство по численности населения Индии и обрушил свой коэффициент рождаемости до 1,1, а в больших городах — до 0,8-0,9. В результате, в Китае к концу столетия будет жить в два раза меньше людей, чем сейчас. Есть два главных фактора, влияющих на демографию. Первый — уровень образования женщин. Если общее число лет обучения растет с 4 в начальной школе до 15 после окончания вуза, то коэффициент воспроизводства падает почти в три раза. У тех, кто учился 15 лет, как правило, один ребенок. Второй фактор — уровень доступа к средствам контроля над рождаемостью. С учетом развивающихся тенденций в этих деликатных сферах максимум населения на планете придется не на 80-е годы, а на 60-е — и этот пик будет ниже 9 миллиардов человек, т.е. чуть выше нынешней численности. А к концу века и вовсе сократится до 7-8 миллиардов и, таким образом, осуществится великий демографический переход. Это значит, что человечеству потребуется меньше энергии и будет гораздо меньше выбросов CO2 в атмосферу и еще меньше при завершении энергетического перехода. Мы показали, что средняя температура в случае осуществления глобального демографического перехода достигнет максимума в 80-х годах и составит 1,8 OС, а затем начнет уменьшаться. Удастся ли при этом выполнить требования Парижского соглашения? — Да!

Принятый Климатический пакт указывает на необходимость снижения выбросов метана, который создает парниковый эффект в 25 раз выше, чем у CO2. Эти цели можно достигнуть только в том случае, если страны-источники выбросов присоединятся к глобальным обязательствам. Однако, как раз беднейшие страны с большим населением и являются основными источниками выбросов.

В решении климатической проблемы велика роль океана и биосферы. Человечество выбрасывает в год в атмосферу ежегодно 10 гигатонн углерода. Из них только 5 остается в атмосфере, а 5 куда-то деваются — куда? В океан и в биосферу и примерно в равных долях. И потому важно перестать насиловать биосферу — вырубать леса, сжигать их в пожарах. В отдельные рекордные годы у нас в России выгорает до 250 тысяч квадратных километров — это площадь Великобритании. В Индонезии и Бразилии лес варварски вырубается, и если этому положить конец, перестать уничтожать, а начать высаживать новые леса, прекратить сжигать уголь и нефть, а жечь только газ, то антропогенный поток углерода в атмосферу уменьшится, а сток углерода в леса и в океан увеличится. В итоге концентрация углекислого газа начнет падать. Но повторяю: не раньше, чем через сто лет.

Словом, только таким образом человечество сможет забыть о климатических катастрофах. Однако давно пора отбросить миф о том, что глобальное потепление — это миф. Климат — очень инерционная система. Одно из проявлений этой инерции — неуклонное повышение уровня океана. Даже если мы удержим глобальную температуру на современном уровне, то уровень океан будет неудержимо повышаться еще несколько столетий. Сейчас концентрация СО2 в атмосфере и температура настолько высоки, что практически гарантируют таяние гигантских ледников и подъем уровня океана на 1-3 и даже 5 метров — это тот самый апокалипсис с затоплением гигантских территорий и мегаполисов.

Для мира затопление — это главная проблема! 30 процентов населения планеты живут на расстоянии менее 50 километров от берега моря или океана. А 50 процентов населения Земли живут на расстоянии не более 200 километров от моря или океана. За 100 последних лет вода уже поднялась на 32 сантиметра в среднем по миру. Но это в среднем. Скажем, в Скандинавии океан вообще отступает, потому что Скандинавия до сих пор «взлетает» на несколько сантиметров в год после того, как 15 тысяч лет назад освободилась от тяжкого ледяного щита. Стокгольму сотни лет, и его старые портовые сооружения, построенные во времена 30-летней войны, сейчас находятся на горе — на пару метров выше уровня моря. А вот Мальдивы тонут в океане неудержимо, через сто лет их не будет при любом раскладе. Довольно быстро тонут Шанхай, Бангкок, Джакарта — это города с 20-30-миллионным населением! Эти среднеглобальные 32 сантиметра трансформируются для них уже сейчас в полновесный метр. В Джакарте недавно построена огромная стена для защиты города от океана, но она уже не выдерживает постоянного напора воды. В результате Индонезия сейчас строит новую столицу — уже не на Яве, а на Борнео.

Разрушение вечной мерзлоты в этом веке произойдет на территории до 2,5 миллиона квадратных километров. А второй по величине ледник Антарктиды (в ее западной части) — еще и самый уязвимый. Наблюдения ученых установили: температура воды под ледником примерно на полтора градуса выше точки замерзания. Хорошая новость — все это происходит крайне медленно. Сейчас климат уже почти на полтора градуса теплее, чем 100 лет назад. Если даже мы откажемся от угля и от нефти с газом, то уровень океана будет повышаться еще в течение многих столетий. Однако гигантские ледники распадаются столетиями — значит, у человечества есть время, чтобы найти выход.

Одним из эпицентров неблагоприятных (если не сказать — пагубных) изменений климата является Африка, беднейший регион планеты, к тому же регион, где население всё ещё продолжает расти очень быстро. Плюс происходит иссушение значительных областей Африки, в основном к югу от Сахары. Изменения климата обусловили здесь многочисленные вооружённые столкновения, переходящие в гражданские войны — растёт население, сокращается площадь лесов, пахотных земель и пастбищ, фактически идет война за воду».

В.В. Клименко — основатель научной школы «Энергетика и климат», он подготовил 15 кандидатов и докторов наук.

Автор более 400 научных работ, из них 14 монографий, 5 учебников — по теплофизике, энергетике, палеоклиматологии, моделированию глобальных процессов, общей и российской истории. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или в соавторстве: «Энергия, природа и климат», «Климат средневековой тёплой эпохи в Северном полушарии», «Холодный климат ранней субатлантической эпохи в Северном полушарии», «Эволюция российской ментальности», «Возникновение ислама: Социально-экологический и политико-антропологический контекст», «Климат: непрочитанная глава истории», «Комплексная реконструкция температуры российской Арктики за последние два тысячелетия», «Колебания климата высоких широт и освоение северо-восточной Европы в средние века», «Колебания климата и колонизация Северо-Восточной Европы (VIII–XVII вв.)», «Реконструкция климата Российской Арктики за последние 600 лет на основе документальных свидетельств», «Кипение криогенных жидкостей», «Дорога к климатической нейтральности: через леса под землю», «Борьба за спасение климата: эйфория от планов против холодной реальности» и многие другие.

Член Российской и Международной академий холода, член Русского географического общества, член Национального географического общества США, член Международной Академии наук.

Член Научных советов РАН по комплексным проблемам энергетики и по проблемам климата Земли, Российского национального комитета по Международной программе Будущее Земли при Президиуме РАН, член Национального комитета РАН по тепло- и массообмену, член Научного комитета Международных конференций по энергетике и социоестественной истории.

Почётный работник науки и техники РФ. Почетный энергетик РФ. Почётный работник высшего профессионального образования РФ.

Лауреат премии имени Г.М. Кржижановского, лауреат Национальной экологической премии РФ — за достижения в области экологии и вклад в устойчивое развитие страны, отмечен юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук», дважды лауреат премии Международной академической издательской компании «Наука/Интерпериодика», лауреат премии Александра фон Гумбольдта (Германия).

 

 

Подразделы

Объявления

©РАН 2024