Еще раз о глобальном потеплении.
На Земле резко меняется
климат. Если раньше, сравнительно недавно, это был спорный вопрос - изменяется
ли климат, то сейчас вопрос стоит по-другому: с чем связаны происходящие
изменения климата.
Скорость изменения
глобальной приповерхностной температуры в последнее время, судя по всему,
беспрецедентна, хотя до этого на Земле были времена, когда стоял и более
теплый климат. Примеры двух последних лет - экстремальные осадки в Западной
Европе и ураганные ветры. Судя по климатическим реконструкциям, такого
не было по крайней мере тысячу лет.
Теперь уже перестали
говорить о глобальном изменении климата в будущем времени. В последнее
время тема глобального потепления постепенно вышла из рамок научных статей
на страницы газет и других СМИ. "Здесь и сейчас", - такие слова используются,
когда речь идет о неожиданных и порой драматических по последствиям переменах
в атмосфере.
Год назад в Гааге
представители 180 стран обсуждали новую конвенцию ООН по этой тревожной
ситуации. К сожалению, основным фактором потепления почему-то считается
парниковый эффект. Так, например, в международном докладе "Climate Change",
выполненном по заказу ООН в рамках программы по охране окружающей среды
ЮНЕП, глобальное потепление связано именно с парниковым эффектом. А делегаты
43 небольших островных государств обратились к индустриально развитым странам
с воззванием о необходимости немедленного сокращения выброса парниковых
газов в атмосферу
Но так ли все серьезно?
За два предыдущих века человечество столько раз пугали мировыми катастрофами
и катаклизмами, что у него появился своего рода иммунитет. Поэтому, прежде,
чем говорить о потеплении, бегло рассмотрим наиболее громкие "угрозы",
которыми сейчас старательно пугают человечество средства массовой информации
(или дезинформации?).
1. "Озоновые
дыры". По нашему мнению, это яркий пример использования квазинаучных
данных в конкурентной борьбе с производителями аэрозолей. Физики-экспериментаторы
хорошо знают, каких трудов и ухищрений требует работа с ультрафиолетом,
особенно дальним, именно из-за сильного его поглощения воздухом. Поэтому
физики никогда не воспринимали всерьез эту "угрозу", наконец-то это начинают
понимать и экологи.
2. "Вырубка
лесов, кислотные дожди и другие промышленные воздействия на растительность".
Опасность
этих процессов существует, но сильно преувеличена. Хорошее извержение вулкана
дает зачастую эффект, соизмеримый с многолетним промышленным загрязнением.
Так, например, Этна в состоянии покоя выбрасывает количество углекислого
газа, серного ангидрида и т.п. веществ, равное выбросам четырех мощных
ТЭЦ. Подобные флюктуации имеют некоторое последействие, но природа выработала
механизмы нивелирования таких флюктуаций - ведь вулканы существовали задолго
до растительности. Это не значит, что не нужно бороться с промышленными
загрязнениями, но размахивать по этому поводу "концом света" нет оснований.
3. "Парниковый
эффект". Накопление СО2
в атмосфере безусловно серьезный климатический фактор, но следует внимательно
оценить его плюсы и минусы. Действительно, увеличение концентрации углекислоты
в атмосфере приведет к некоторому перераспределению получаемого от Солнца
тепла между терра-, гидро- и атмосферой. Но проявится это в уменьшении
температурных градиентов как в пространстве (исчезнут полярные шапки и
уменьшится разница температур между полюсами и экватором), так и во времени
(уменьшатся сезонные колебания температуры). Вот, например, как видит эти
процессы И. Мохов, чл.-корр. РАН, заведующий лабораторией теории климата
института физики атмосферы им. А. Обухова.
-
"...При общем потеплении
вследствие увеличения концентрации парниковых газов атмосфера в целом становится
более влажной, изменяется общая циркуляция. В Европу влага переносится
с Атлантики. При общем потеплении наиболее сильное увеличение температуры
следует ожидать в высоких широтах, а в экваториальных - менее заметное
потепление. Разница температур на экваторе и полюсе уменьшается..."
Конечно, это приведет
к затоплению Голландии и Зап. Сибири, вечная мерзлота снова станет болотом,
но при этом резко уменьшится циклоническая деятельность, следовательно,
и приносимые ею разрушения. Кроме того, возрастет активность растительной
компоненты, как механизма обратной связи, выработанной природой в "каменноугольные
периоды".
Самое существенное,
что "парниковый эффект" не повлияет на тепловой баланс Земли как космического
тела (разве что несколько возрастет связывание энергии Солнца за счет увеличения
биомассы растений). С этой точки зрения совершенно не существенно, идет
ли тепловое излучение от нагретых материков или от слоя СО2
над ними. Почему же столько шума?
Ответ прост:
с официальным признанием проблемы глобального потепления в мире начал формироваться
своеобразный "углеродный" рынок. Это произошло в 1997 году, после подписания
Киотского протокола. Суть его такова. Страны, выбрасывающие в атмосферу
углекислый газ в объемах, превышающих лимит, должны за это платить. Точнее
- покупать условно обозначенные квоты у тех государств, которые "вырабатывают"
парниковых газов меньше установленного для них уровня. Получается - активный
загрязнитель терпит убытки, а пассивный - наоборот.
Согласно Киотскому
протоколу, промышленно развитые страны должны снизить выброс СО2
в
период с 2008 по 2012 годы на 5,2 процента по сравнению с уровнем 1990
года. Странам ЕС нужно добиться сокращения выбросов на 8 процентов, США
- на 7 процентов; Японии - на 6. Какие возможности торгов и политических
игр!
4. Наконец, не пользующееся
особым вниманием экологов, а, на наш взгляд, наиболее существенное - высвобождение
человечеством "ископаемой энергии" - сжигание угля, нефти, газа
и атомная энергетика. Это фактор принципиально новый.
Приведем небольшие вычисления:
солнечная постоянная
- 1,353 кВт/м2,
поперечное сечение Земли
Sзд = 124,6х1012м2,
таким образом,
падающая на Землю энергия
составляет 174х1015
Вт,
альбедо атмосферы равно
0,4,
итого - поглощаемая
энергия 104,4х1015
Вт.
Итак, округленно
общая мощность солнечного излучения, поглощаемого Землей, примерно равна
105 ТВт. С учетом
спектрального распределения в области теплового излучения (с длиной волны
более 1 нм) тропосфера и земная поверхность получают около 1,5х102
ТВт
Высвобождаемая ископаемая
энергия (это солнечная энергия, поглощенная Землей миллионы лет назад):
Ископаемое |
Добыча в год (в
млрд тонн нефтяного эквивалента) |
Теплота сгорания (106ТДж) |
Уголь |
2,2 |
9,2 |
Нефть |
3,4 |
14,0 |
Газ |
2,2 |
9,1 |
Всего |
7,8 |
32,3 |
Итак, округленно 32х106
ТДж за год, иначе говоря 1 ТВт. Следовательно, доля ископаемой тепловой
энергии составляет 0,67% получаемой от Солнца в этой же спектральной области.
Это уже не может не влиять на тепловой баланс планеты. (Здесь мы не рассматриваем
влияние АЭС, поскольку автор не располагает объективными данными о процессах,
происходящих с уранидами в глубинах Земли).
Никогда раньше в природе
связанная энергия в таких количествах не высвобождалась. Именно на это
обращают внимание в своей работе "Искусственный и естественный интеллекты,
их взаимоотношения и перспективы" академики В. Коноваленко и Н. Ляшенко
(см. Демиург NN 1 и 2 за 2000 г.). В ней авторы выдвигают несколько принципиально
новых утверждений, касающихся долговременных климатических процессов:
1. Оледенения носили
не глобальный, а полуглобальный характер (оледенение северного полушария
сопровождается потеплением южного, затем наоборот: доказательство
- результаты бурения на острове Эниветок ).
2. Оледенения начались
с того момента, когда в процессе расхождения Ю. Америки с Африкой бразильский
выступ стал "закачивать" в северное полушарие экваториальные воды Атлантики.
3. Амплитуда этих полуглобальных
климатических колебаний все время растет, а период сокращается, т.к. по
мере расширения Атлантики и дальнейшего поворота бразильского выступа мощность
"атлантического насоса" растет.
4. На этом фоне решающую
роль приобретает выделение "ископаемого" тепла, могущее стать пусковым
импульсом перехода полуглобальных колебаний в глобальные.
Результаты бурения
атолла Эниветок, на которые ссылаются авторы упомянутой статьи в "Демиурге",
показывают, что кораллы на нем непрерывно росли в течение последних 60
млн лет. На основании этого авторы делают вывод о том, что ни температура,
ни уровень океана на экваторе за этот промежуток времени не менялись, следовательно,
оледенения захватывали поочередно то одно полушарие, то другое, не затрагивая
тропический пояс.
По их мнению, процесс
перехода из одного метастабильного состояния ("южное" оледенение) в другое
("северное" оледенение) характеризуется так:
"В северном
полушарии: уровень океана (особенно в Ледовитом океане) повышается,
поверхность испарения воды увеличивается, влажность атмосферы, энергия
циклонов (ураганов и тайфунов) и альбедо растут. При достижении критического
порога (которым может быть величина альбедо или прекращение притока тепла
с экватора при остановке "атлантического насоса", или их сочетание) начинается
оледенение севера.
В южном полушарии:
уровень океана снижается, поверхность испарения воды, влажность атмосферы
и альбедо уменьшаются. Температура растет, лед Антарктиды тает, частично
компенсируя перенос воды на север. Постепенное снижение уровня океана в
средних широтах уменьшает сечение пролива Дрейка и ослабляет течение Западных
ветров. Как следствие последнего падает производительность "атлантического
насоса" (слабеют Бенгельское и Мальдивское течения, усиливается Бразильское)".
Обратим внимание на
различия проявлений парникового эффекта и процессов, предсказываемых авторами
статьи в "Демиурге" (назовем их автоколебаниями):
парниковый эффект
- ослабление циклонической деятельности;
автоколебания
- усиление циклонической деятельности.
А теперь цитата
из статьи Натальи Анисимовой в газете "Санкт-Петербургские Ведомости" от
24 июля 2001 г.:
-
... "Ученые говорят
о значительном потеплении климата именно в полярной области Северного полушария
и прилегающих к ней регионах России. Очагом этого процесса считается северо-восток
Европы, а точнее - область между Таллинном и Петербургом с уклоном на юг.
В северных районах граница потепления проходит по Архангельску и Петрозаводску"...
-
... " И хотя ничего
из ряда вон выходящего в каждом отдельном циклоне на Северо - Западе России
нет, их сплошная череда настораживает. Удивляет и то, что в течение многих
лет лед по Неве идет не в начале мая, как было прежде, а раньше на две
- четыре недели...
-
... Но не только
в нашем регионе погода "чудит". Всю минувшую зиму и почти всю весну Францию
заливали невиданные доселе затяжные дожди. Вызванные ливнями наводнения
затопили Бретань, Нормандию, долины Сены и Роны, акваторию Сомма. Специалисты
"Метео Франс" называют это явление аномальным: Метеорологи не могут
объяснить, почему антициклоны, изменив свой вековой путь, как по волшебству
сворачивали к Франции и надолго здесь зависали Другой сюрприз погода преподнесла
жителям Японии. Это необычайно раннее цветение сакуры, обрадовавшее простых
граждан и встревожившее ученых-экологов. Вообще-то в последние годы сакура
зацветает примерно на пять дней раньше положенного срока, но нынешний сезон
в этом отношении оказался рекордным. Кроме того, японцы заметили, что на
северном строве Хоккайдо начали вымирать холодолюбивые деревья...
-
... За полтора века
глобальная температура выросла на 0,6 градуса. Причем за последние 5 лет
- на 0,3 градуса. В полярной области этот показатель выше в 3 - 4 раза.
Там наблюдается уменьшение толщины льда на 40 процентов, его площадь сократилась
на 10 - 15 процентов. - Однако хуже потепления - непредсказуемость движения
атмосферных потоков, - считает заведующая лабораторией, старший научный
сотрудник ГГО (Главная Геофизическая обсерватория) Анна Мещерская. - Число
циклонов на севере Европы от Скандинавии до Урала увеличилось на 30 процентов
по сравнению с прошлым веком. В Атлантическом океане этот показатель составил
67 процентов...
-
... Поистине уникальные
температурные и пр. погодные аномалии наблюдаются в Северо-западном регионе.
- Особенно четко это проявляется зимой и весной, - утверждает кандидат
географических наук, старший научный сотрудник ГГО Эмма Шевкунова. - Мы
учли все климатические колебания и отклонения от нормы за последние 250
лет. Так вот, теперешняя аномалия превышает эту погрешность в пять с лишним
раз. Для наглядности приведем цифры. 14 последних лет средняя зимняя температура
в Петербурге колебалась от плюс 0,8 до плюс 7,3 градуса. В среднем - плюс
4 градуса. В то время как зимняя норма за предыдущие сто лет составляла
минус 7,1 градуса"...
Согласитесь, газетная
статья говорит скорее в пользу автоколебаний, чем парникового эффекта.
А вот что говорит на эту тему цитированный нами ранее И. Мохов:
"...В целом мы
наблюдаем серьезнейшие мутации климатических процессов. Например, на Дальний
Восток приходят тихоокеанские тайфуны, а с ними наводнения, а на прибрежных
землях горят леса. Мы проанализировали статистику тайфунов для северо-западной
части Тихого океана, которые воздействуют на российский Дальний Восток,
и выявили изменения в наиболее интенсивных тайфунах. Достаточно прийти
супертайфуну, и он может принести гораздо большие разрушения, чем несколько
умеренных..."
Опять-таки усиление
циклонической деятельности, а не ее сглаживание! Пока ничего страшного
в этом нет - все подобное, разве что не так резко, уже было. Но было
при сохранении теплового баланса, а сейчас мы добавляем свои проценты
и продолжаем интенсивно наращивать эту добавку.
А как поведет себя
человечество при похолодании? Не станет ли еще интенсивнее "греться"? Неужели
и следующая часть прогноза окажется реальностью?
Ведь авторы прогноза
в "Демиурге" высказывают опасение, что прежние полуглобальные оледенения
могут смениться из-за нашего воздействия гораздо более внушительными -
глобальными.
Хороший шаг в направлении
энергоэкологии намерена предпринять Япония в рамках программы "Энергетика
двадцать первого века". По одному из вариантов на Луне строится каскад
очень дешевых атомных станций, энергия которых передается на Землю, например,
с помощью разрабатываемых в Санкт-Петербурге (в том числе и для этой программы)
фуллерен-кислород-йодных лазеров.
-
В этих лазерах накачка
производится синглетным кислородом, который получается не в результате
химической реакции, а благодаря фуллерену оптическим излучением широкого
спектра (более подробно о фуллерене можно прочесть в "Демиурге" N 2 за
1998 г.).
Если эта программа будет
реализована, вырисовывается реальный путь снижения вмешательства человека
в тепловой баланс планеты: ведь по этой программе на Луне остается
все "неполезное" тепло, а при наших кпд это существенно!