Недавно был показан телесюжет по каналу Культура где академик Израэль утверждал, что климатические данные свидетельствуют о неизбежном повышении уровня океанов — в результате все прибрежные города — в том числе 14 из 20 мировых столиц, скорее всего будут затоплены. Толпы климатических беженцев настолько предсказуемы, что Китай уже строит города-призраки — пустые, но готовые принять первые 10 млн. переселенцев. В конце лекции вновь зазвучала идея выпуска окислов серы в атмосферу — для ее охлаждения. Эта идея не раз вызывала критику — в 2010 году коллектив авторов из ГГО дал подробный анализ этой идеи в нашем журнале. Затем была конфренция по климату в конце 2011 года. Этот раз — не исключение — публикуем мнение главного редактора журнала «Экология и жизнь» Александра Самсонова.
На мой взгляд проблема изучения климатоформирующих свойств атмосферы давно назрела. Но в этой проблеме еще масса неопределенностей и разночтений. В особенности противоречиво выглядят взгляды на роль облачности. Как правило полагают, что наличие облаков повышает альбедо(степень отражения) планеты и тем самых охлаждает ее за счет того, что солнечное тепло отражается. Увеличению облачности — в частности увеличению числа точек конденсации в атмосфере способствует наличие мельчайших частиц окислов серы и присутствие сернистого ангидрида. На этом о основано предложение — давайте распылим порошок окисла серы — образуются тучи и Земля немного «подстынет». Однако этой кажущейся очевидной логике можно противопоставить имеющиеся данные по климатам других планет Солнечной системы.
Например в атмосфере Венеры очень много окислов серы и не так уж мало воды — в результате планета покрыта многослойной теплоизоляцией из облаков — это приводит к тому, что температура на ее поверхности достигает 500 С. В атмосфере Марса наоборот — почти нет облаков (если не поднимается пыльная буря) — и его поверхность выстуживается до космических температур, а на сравнительно «теплом» экваторе Марса температура в среднем не поднимается выше — 30 С!
Причина разночтений проста —«очевидная» идея по поводу альбедо — не так уж очевидна, когда идет речь о лучистом теплообмене — здесь очень многое зависит от длины волны или характерной температуры планковского максимума излучения. А эта температура для излучения Солнца и (теплового) излучения Земли различается почти в 20 раз (6000 К и 300 К)! И поэтому лучи Солнца проходят через водяной пар в облаках гораздо легче, чем инфракрасное излучение, идущее с поверхности Земли — вот и образуется парник!
Низкая облачность часто считается хорошей моделью отражения солнечного излучения — но насколько полным является это отражение по сравнению с той частью которая проходит и«работает» в эффекте водяного парника? Разговоры про парник на базе CO2 настолько «замылили» тему, что про самую мощную и эффективную ловушку для излучения — водяной пар, стали забывать даже сами ученые!
Я считаю, что популяризовать технологию, которая может начать работать ровно наоборот без серьезных исследований нельзя! А серьезными надо признать исследования которые ставят проблему не понарошку — в политической плоскости, а затем сразу — давайте хотьчто-то делать, а в плоскости научного метода, который стал основой нашего развития на сегодня.
Чтобы перевести климатическую проблему в область научного метода, на основе которого возможно что-то доказать, а не просто утверждать авторитетно — путь это будет даже совокупный авторитет экспертов МГЭИК(IPCC), думаю нужно ставить очень серьезные эксперименты — как на математических, так и на физических моделях. И роль облачности в формировании климата — представляется важнейшей переменной, которая еще не нашла своего полноценного представления в наборе климатических данных.
Глобальный и локальный климат связаны между собой, но зачастую локальный климат понятие гораздо более содержательное, чем глобальный — этому посвящена моя статья 2010 года. Вообще в 2010 году, после Копенгагенской конференции, мы много обсуждали проблему климата — в частности как-то я даже внес предложение «подморозить» Антарктиду. Билл Гейтс предложил построить реактор для воздействия на климат — правда в России.
Но все же главная проблема до сих пор не сформулирована — мы не знаем, чем собираемся управлять! И поэтому любая попытка серьезного управления климатом на значительной территории — например для орошения одной отдельно взятой пустыни, должна быть признана незаконной без получения доказательств на работающей, действующей модели климата. Однако с климатом происходит ровно тоже самое, что и с экономикой. В экономике мы тоже не знаем«секрета» ее работы, и доказывается это от противного — если бы знали, кризиса бы не допустили. Ситуация с климатом очень похожа — знания о том, как противостоять его капризам до сих пор нет.
То, что климат — это принципиально неравновесная система, достаточно понятно, а вот принцип на основе которого отбираются те состояния в которых нам посчастливилось(или не посчастливилось) оказаться — вот этот принцип как правило ускользает от исследователей. Однако климат имеет ту счастливую особенность, что это задача физическая — а значит можно пробовать сделать физическую модель климата Земли. И кроме того — у нас есть в запасе десяток планет Солнечной системы, где климат установился в результате уникального сочетания планетарных факторов. Поэтому нам нужна климато-планетология и климато-имитация. А также нужен разбор климата — его разложение на простые компоненты, из которых он складывается — такие как парниковой и ледниковый эффекты, рассмотренные в моей статье, а возможно и целый ряд, других аналогичных, составляющих особенность той или иной планеты.
Во всяком случае рекламировать воздействие, которое по своей силе и последствиям во много раз превосходит знаменитый поворот сибирских рек, думаю совершенно необоснованно. Поэтому при всем уважении к каналу Культура думаю, что подобные темы должны стать предметом разбирательства, возможно весьма драматического, на другом канале — не исключая и создаваемого Общественного телевидения, ну и конечно — у нас в журнале и на сайте!
Александр Самсонов
Вы опасаетесь наводнения из-за таяния ледников?В принципе человек достиг такого техническогомогущества, что может остановить этот процесс,соорудив «шахты-холодильники» вдоль береговойлинии ледников Антарктиды и Гренландии. Меж-ду прочим, еще во время Второй мировой войныП.Л. Капица изобрел способ получать очень деше-вый жидкий азот (–196 °С) из практически неогра-ниченного источника — атмосферы. Так почему непробурить шурфы в ледниках и не создать в мате-риковой коре «полюса холода“, охлаждаемые жид-ким азотом, который можно генерировать за счет“даровой» энергии ветра и солнца? Однако как всегда возникает «но» — в данном случае это тепло, которое выделяется в производстве жидкого азота. (из статьи: Декабрьский диссонанс (Копенгагена) Экология и жизнь, № 1, 2010)
P.S.Надо заметить, что вопрос с выделяющимся теплом тоже вполне решаем — надо сбрасывать его.. в космос! Это достигается тем же самым теплообменом осуществляемым излучением — но это нужно делать 1. на такой частоте и 2. так бысто, что бы излучение не поглощалось и не успевало рассеяться в среде. Тогда процесс будет управляемым и вполне«технологичным».
Из статьи Глобальный и локальный подход к проблеме климата: Венера представляет собой глубокий слой облаков, ее альбедо вдвое выше, чем у Земли. Высокое альбедо означает, что Венера рас-сеивает в космос вдвое больше энергии чем Земля, но эта потеря компенсируется, поскольку и сол-нечная постоянная Венеры — 2613,9 Вт/ м², почти вдвое больше чем у Земли — 1367 Вт/ м², при этом температура поверхности по закону Стефана долж-на вырасти на 18%. Однако почему тогда темпера-тура поверхности Венеры в два раза превышаетземную? Все дело в парниковом эффекте! Высокоеальбедо Венеры означает, что поверхность планетызакрыта облаками — т. е. имеет намного более эф-фективную экранную изоляцию поверхности.Из бытовой практики известно, что экранирова-ние позволяет лучше сохранить тепло. Расчет те-плообмена на стр. 7 показывает эффект стекла какоднослойной экранной изоляции поверхности,ведущей к повышению температуры на 19%. Еслидобавить еще один экран, то рост температуры со-ставит 41%, третий повысит ее на 68%, 4-й —на 100%, что удвоит температуру поверхности,а 5-й на 138%, т.е. температура увеличится пример-но в 2,4 раза! На поверхности Венеры, окруженноймногослойным «одеялом» непрозрачных облаков,температура составляет в среднем 735 K. Усредне-ние температуры Земли между экватором и полю-сами дает значение около 260 К. Добавим 18% (за счет роста солнечной постоянной) и умножимэту величину на 2,4 — получим 736,3 К. Таким об-разом, предположение о том, что облачный покровсостоит из пяти экранирующих поверхность пла-неты слоев выглядит вполне правдоподобно. Атмосфера Венеры, хотя и состоит из чистого CO2,дает по всему спектру небольшое поглощение, не-способное объяснить высокую температуру по-верхности. Таким образом Венера подогреваетсясвоей многослойной облачной шубой, котораяэффективно усиливает парниковый эффект, подогревающий поверхность планеты.Такой подогрев приводит к развитой конвек-ции, которая становится мощной доминантой те-пловых переносов — температура на планете вы-равнивается по всей поверхности, над ней посто-янно бушуют ураганные ветры. Именно поэтомуВенеру называют планетой бурь.
Марс имеет альбедо поверхности 0,15 (вдвое ниже, чем у Земли) и атмосферу, в среднем на 95%состоящую из парникового газа CO2, давлениекоторого намного меньше атмосферного —0,006 атм. Уменьшение альбедо и здесь означаетне только то, что отражение меньше, но и говоритоб отсутствии облаков, играющих роль ловушкидля тепла. Согласно рассчету температура поверхности должна «недобирать» примерно 19% по сравнению со случаем, когда парниковый эффект пристутствует. В то же время солнечная постоянная на орбите Марса составляет 43% от солнечной постоянной на орбите Земли, что по закону Стефана отпределяет падение темепературы на 10%. На основе температурной оценки для Земли «без атмосферы» получим среднюю температуру марсианского экватора ~ 243 K (–30 °С), а для полюсов ~ –153 K (Северный)и ~ –135 К (Южный), что довольно близко к результатам наблюдений. На Марсе сухой лед из CO2 образует шапки льда на полюсах, где температурадостаточно низка. Особенностью этого льда является то, что он не плавится, а сразу переходит в пар — при температуре 195 К.
Источник: ecolife.ru.
Рейтинг публикации:
|
