О глобальном потеплении и методах его исследования и прогноза

Игорь Эзау
Игорь Эзау

Наша планета Земля получает почти всё свое тепло от Солнца. По современным спутниковым данным, площадка в один квадратный метр, расположенная вне атмосферы и подставленная под прямым углом к лучам Солнца, получает 1365 Ватт мощности солнечного излучения. Это так называемая солнечная «постоянная». Для скептиков надо указать, что никакая она не постоянная и меняется в пределах ±3% в зависимости от солнечной активности, сезона и способа измерения и подсчета [1]. Вклад изменений активности Солнца, так же как и вклад активности вулканов, учтен в моделях климата [2].

Учитывая полную площадь планеты, изменение угла наклона поверхности к солнечным лучам и то, что половина Земли находится в тени, реально получаемая в среднем за год энергия вне атмосферы уменьшается до 340 Ватт на квадратный метр (Вт ∙ м-2). Попадая на Землю, часть этой энергии отражается от облаков, от поверхности континентов и океанов, поглощается в самой атмосфере и переизлучается обратно. В итоге для приведения в действие тепловой машины климата во всех ее формах доступно только 250 Вт ∙ м-2. Вот эта-то величина известна намного менее точно (±10%), чем солнечная постоянная. Для сравнения: вклад тепла из недр планеты мал и составляет лишь 0.03 Вт ∙ м-2 или около 0.01% от доступной энергии. Прямой вклад тепла, которое производит человек, примерно такого же порядка — около 0.04 Вт ∙ м-2 [3]. С практической точки зрения климат воспринимается человеком, да и основной частью биосферы, в виде среднего режима погоды у поверхности земли, где мы, собственно, и обитаем, и ведем свою деятельность. Хотя у погоды много важных характеристик (ветер, осадки и т. п.), о климате удобно в первом приближении судить по изменениям температуры воздуха. Это интуитивно понятная величина. Она легко измеряется, и ее непосредственные измерения известны для последних примерно 200 лет, а если брать косвенные данные, например соотношение изотопов кислорода во льду Антарктиды, то и для более миллиона лет.

Если бы Земля была лишена атмосферы, то равновесная температура теплового излучения серого тела на орбите Земли была бы –18 °С. Газы в атмосфере частично непрозрачны для теплового излучения, поэтому, для того чтобы потоки приходящей и уходящей энергии были в среднем одинаковы, а иначе температура будет либо расти, либо падать, необходимо нагреть излучающую поверхность, то есть увеличить поток тепла на величину, которая будет переизлучена атмосферой обратно к Земле. При неподвижной атмосфере температура Земли выросла бы до +40 °С. С перегревом помогает бороться атмосферная конвекция, которая выносит водяной пар выше основной массы атмосферы, где он выделяет тепло при конденсации и тем самым более эффективно излучает тепло в окружающее пространство. Конвективное приспособление охлаждает поверхность Земли до наблюдаемых +15 °С [4]. Таким образом, климат планеты определяется не столько приходящей солнечной энергией, сколько тем, как устроена динамика атмосферы и океана. К сожалению, при изучении динамики простыми рассуждениями о физических эффектах и оценочными суждениями не обойтись. Любой, даже самый здравый эффект может быть нивелирован или, наоборот, усилен динамикой. Динамику климата Земли нужно моделировать!

Тем не менее некоторые рассуждения о климате могут быть полезны, исключая хорошо известные орбитальные факторы, которые на протяжении десятков тысяч лет медленно управляют циклами оледенений; в историческое время, т. е. последние пять тысяч лет современного межледниковья, температурные вариации определяются балансом доступного тепла от Солнца и обменом теплом с деятельным слоем океана. Вплоть до XX столетия такие температурные вариации для планеты в целом не превышали ±0.5 °С [5].

В настоящее время основным фактором, который мог бы менять величину баланса солнечного тепла, считается вулканическая активность. Геохимические исследования ледников и других отложений позволяют довольно хорошо восстановить активность вулканов в историческое время и сопоставить ее с изменениями температуры [6]. И действительно, многие исторические похолодания могут объясняться, хотя и не полностью, всплесками активности и ее «неудачной» географической и сезонной конфигурацией, тут опять проявляется динамика атмосферы: не все вулканы одинаково влияют на климат [7]. Ряд недавно опубликованных работ заставляют предположить, что изменения динамики конвективных процессов, которые отражаются на количестве, организации и отражательной способности облачности и выносе тепла от поверхности, также могут значительно влиять на баланс тепла и температуру планеты [8]. Обмен теплом с океаном может как непосредственно менять температуру — амплитуды таких изменений очень малы, — так и менять динамику атмосферных процессов и уже через эти изменения менять температуру. К сожалению, динамика взаимодействия атмосферы и океана всё еще недостаточно хорошо изучена из-за обилия обратных связей, резонансов и нелинейности [9]. Но, каковы бы ни были изменения динамики и термодинамики в историческое время, наблюдаемый факт состоит в том, что они не вызывали изменений температуры более чем на 0.5 °С.

Рис. 1. (МГЭИК 5-й доклад, рис. 6.3): (а) Изменение атмосферных концентраций CO2 (все изотопы) для станций Мауна Лоа (MLO) и Южный Полюс (SPO) — северное и южное полушария соответственно; (b) кислорода для станций Алерт (ALT) и Кейп Грим (CGO); (c) отношение устойчивых изотопов 13C/12C характеризует рост относительной доли ископаемого углерода; (d) изменение концентраций метана CH4 и (e) окислов азота N2O
Рис. 1. (МГЭИК 5-й доклад, рис. 6.3): (а) Изменение атмосферных концентраций CO2 (все изотопы) для станций Мауна Лоа (MLO) и Южный Полюс (SPO) — северное и южное полушария соответственно; (b) кислорода для станций Алерт (ALT) и Кейп Грим (CGO); (c) отношение устойчивых изотопов 13C/12C характеризует рост относительной доли ископаемого углерода; (d) изменение концентраций метана CH4 и (e) окислов азота N2O

С середины XIX века, однако, происходит нечто необычное. Два процесса — беспрецедентный рост температуры более чем на 1 °С за 100 лет и увеличение содержания углекислого газа (СО2) более чем на 40% за это же время — разворачиваются параллельно. Кроме того, сильно растет концентрация метана, окислов азота и других «парниковых» газов. То, что сжигание ископаемого топлива и есть причина роста концентрации СО2, доказать нетрудно. Для этого нет нужды изучать статистику добычи и использования угля, нефти, газа и т. д., впрочем, эта статистика довольно хорошо известна, достаточно изучить изменение изотопного состава углерода в атмосферном СО2 и содержание кислорода в атмосфере (рис. 1). В природе встречаются три изотопа углерода в составе различных соединений, минералов, в воздухе и в воде океанов. Наиболее распространённый (около 98% от общего количества этого элемента) стабильный изотоп, 12С, содержит 6 протонов и 6 нейтронов. Стабильный изотоп 13С, с семью нейтронами, составляет примерно 1%. В воздухе и верхнем перемешанном слое океана имеется также некоторая малая примесь долгоживущего радиоактивного изотопа 14С, с восемью нейтронами, который получается из азота воздуха при воздействии космического излучения. Точное измерение соотношений изотопов, например отношение 12С/13С, в массе углекислого газа и метана воздуха позволяет выявить источники наблюдаемых изменений концентрации этих парниковых газов. Растения предпочтительно поглощают 12С. Поэтому ископаемое топливо обогащено этим изотопом, в то время как минералы небиологического происхождения и растворённый углерод океанов — нет. Как следствие, при сжигании ископаемого топ­лива, в воздухе будет меняться не только содержание СО2, но одновременно и отношение 12С/13С, что и наблюдается. Этого не будет происходить при изменении активности вулканов или обмена с океаном или же при производстве цемента. Отношение 14С/12С позволяет установить возвращается ли в атмосферу ископаемый углерод, который не содержит 14С, или это сжигается современная биомасса (леса). Таким образом, с точностью до единиц процентов, установлено, что в атмосферу добавляется углерод из ископаемого топлива, при этом именно путём его сжигания, поскольку одновременно и пропорционально падает содержание кислорода в воздухе.

Содержание углерода, способного к обмену с атмосферой в разных средах, гигатонны в пересчете
на углерод

 

2015 год

Примерная разница
с доиндустриальным уровнем

Атмосфера

860

+275

Океан

39000

 

Живые растения

450–650

 

Почва, мертвые растения

1500–2400

 

Вечная мерзлота

1700

 

Ископаемое топливо

≈ 1000–2000

−570

Нефть

175–265

−150

Газ

385–1 135

 

Уголь

445–540

 

Эта таблица приведена для общей ориентации: где сколько запасено углерода, способного к пополнению атмосферного СО2. Содержание СО2 в атмосфере и темп антропогенной эмиссии определяются прямыми измерениями1.

Даны только потенциально рентабельные запасы ископаемого топлива. Разброс цифр ­отражает неопределенность оценки.


1 Pierre Friedlingstein et al. Global Carbon Budget 2019.

Радиационные свойства газовых смесей хорошо изучены в лабораториях, превращены в формулы и тщательно откалиброванные расчетные модели различной сложности. Поэтому нам известен эффект «парниковых» газов на радиационный баланс планеты, что называется, «из пробирки». Он составил к 2014 году в целом около 3 Вт ∙ м-2, из них эффект собственно добавленного углекислого газа составил 1.7 Вт ∙ м-2. Хотя мы и точно не знаем баланс тепла на поверхности планеты, мы знаем, что его изменения не вызывали изменений температуры, какие мы наблюдаем за время, совпадающее с периодом роста концентраций парниковых газов.

Обмен углеродом между атмосферой и другими средами, гигатонны в год

 

Темп

Атмосфера → океан

90 + 2.5

Океан → атмосфера

90

Атмосфера → растения

120 + 3.2

Почва + валежник + растения → атмосфера

120

Мантия (вулканы + спрединг) → атмосфера

0,1

Ископаемое топливо → атмосфера

9.5

Чистый темп накопления СО2 в атмосфере составляет около 4.9 гигатонны по углероду. Это составляет лишь половину антропогенной эмиссии (вторая половина «съедается» океаном и растениями), но этого хватает для стремительного увеличения концентрации СО2 в атмосфере (прирост 0.57% в год) и наблюдаемого потепления. То, что темп накопления СО2 в атмосфере мал по сравнению с темпом его естественного круговорота, дела не меняет, поскольку естественный круговорот относительно консервативен: скорость обмена меняется гораздо медленней, чем прирост концентрации в атмосфере. Темп сжигания ископаемого топлива точнее оценивается по составу атмосферы, чем по исчерпанию запасов или по данным о сжигании топлива. В частности, антропогенный углекислый газ не содержит радиоактивного изотопа углерода С-14, поскольку в ископаемом топливе он давно распался.

Мы можем также сравнить оценки температуры во время предыдущих межледниковий, когда концентрации парниковых газов мало менялись, с оценками изменений баланса тепла от орбитальных эффектов, которые известны хорошо. Полученные оценки чувствительности климата, т. е. отношения изменения температуры к изменению баланса тепла, хотя и имеют большой разброс, но хорошо согласуются с современными наблюдениями и данными модельных расчетов [10], давая в среднем 1.11 Вт ∙ м-2 К-1 с ­5%–95% интервалом 0.74–1.62 Вт ∙ м-2 К-1. Для нас важно следующее. Какое бы реалистичное значение чувствительности изменений температуры планеты к изменению баланса тепла мы ни выбрали, наблюдаемые изменения могут быть обеспечены только эффектом накопления СО2 в атмосфере. Именно это и показывают оценки и модельные эксперименты с «включением» различных комбинаций радиационных эффектов, которые приводятся в докладе МГЭИК (рис. 2). Расчетные аномалии температуры систематически отличаются от ожидаемых аномалий при отсутствии выбросов углекислого газа, и это различие значимо не позже 1980 года.

Рис. 2 (МГЭИК 5-й доклад, рис. 10.1): Аномалии температуры, полученные в расчетах исторических изменений климата с 1850 года без роста концентрации парниковых газов (верхняя панель) и с наблюдаемым ростом концентрации (нижняя панель). Справа даны соответствующие географические распределения температурных трендов. Результаты моделирования взяты из двух сравнительных экспериментов CMIP3 и CMIP5
Рис. 2 (МГЭИК 5-й доклад, рис. 10.1): Аномалии температуры, полученные в расчетах исторических изменений климата с 1850 года без роста концентрации парниковых газов (верхняя панель) и с наблюдаемым ростом концентрации (нижняя панель). Справа даны соответствующие географические распределения температурных трендов. Результаты моделирования взяты из двух сравнительных экспериментов CMIP3 и CMIP5

Обратим внимание, что переход к более теплому климату, который соответствует современному содержанию СО2 в атмосфере, растянут во времени. Температурная аномалия в 1.1 °С, наблюдаемая в настоящее время, соответствует концентрациям СО2 в середине XX века, а нынешние 408 частей на миллион частей воздуха проявятся полностью только во второй половине века XXI. Поэтому даже если немедленно прекратить выбросы, то изменения климата и рост температуры не остановятся еще долго.

Кроме СО2, главными парниковыми газами являются водяной пар и метан в атмосфере. Содержание водяного пара быстро растет с температурой, что формирует положительную обратную связь с содержанием углекислого газа [11]. Водяной пар в 3–6 раз усиливает эффект СО2 на рост температуры. Однако при всей своей мощи это лишь вторичный эффект, который сам по себе не приводит к долгосрочным нарушениям теплового баланса. Кроме того, перенос водяного пара в верхние слои атмосферы и его конденсация приводят к охлаждению планеты. Среднее время жизни молекулы водяного пара в атмосфере до ее выпадения на поверхность лишь четверо суток, так что водяной пар находится в динамическом равновесии с более долгоживущими нарушителями теплового баланса. То же можно сказать и о метане. Его время жизни в атмосфере около 30 лет, что также заметно меньше, чем временной масштаб изменений климата. Без СО2 воздействие и того и другого газа быстро вернется к своему историческому равновесию.

Итак, термодинамику и перенос радиации в атмосфере, т. е. общий баланс тепла, мы понимаем достаточно хорошо; динамику, т. е. перераспределение тепла по планете, — не очень хорошо. Вопрос о роли конвекции и крупномасштабной динамики планетарных волн в атмосфере еще далеко не решен. И та и другая динамика пока не слишком хорошо воспроизводится моделями. Впрочем, модели работают достаточно хорошо, чтобы давать прогноз потепления для наблюдаемого изменения содержания СО2 (рис. 3). И достаточно хорошо, чтобы воспроизводить некоторую задержку потепления в середине и самом конце XX века [12].

Рис. 3. Проверка предсказаний моделей из сравнительного эксперимента CMIP3, который был использован для подготовки 4-го доклада МГЭИК. Для моделей использованы данные наблюдений до 2000 года. Прогноз выдавался на 20-летний период (2000–2020). Отклонения температуры даны в градусах Фаренгейта. Подготовлено Гавином Шмидтом для [13]
Рис. 3. Проверка предсказаний моделей из сравнительного эксперимента CMIP3, который был использован для подготовки 4-го доклада МГЭИК. Для моделей использованы данные наблюдений до 2000 года. Прогноз выдавался на 20-летний период (2000–2020). Отклонения температуры даны в градусах Фаренгейта. Подготовлено Гавином Шмидтом для [13]

В настоящий момент достигнуты концентрации СО2, которые не наблюдались на протяжении последних трех миллионов лет. Полученная в результате множества модельных экспериментов и анализа огромного массива исторических и геологических данных зависимость между аномалиями температуры и содержанием углекислого газа позволяет предсказать, что температура вырастет к концу XXI века по меньшей мере еще на один градус. Данные показывают, что дискуссии о сокращении выбросов СО2 несущественны (в исторической перспективе) (рис. 4). Если выбросы не сокращать, то будут получены совершенно определенные климатические изменения, может быть, только несколько раньше или позже. На временных масштабах развития государства и инфраструктуры различия в последствиях несущественны.

Рис. 4. (МГЭИК 5-й доклад, рис. SPM10): Зависимость аномалий температуры от накопленных выбросов антропогенного СО2. При любом сценарии масса выбросов почти однозначно переводится в изменение температуры
Рис. 4. (МГЭИК 5-й доклад, рис. SPM10): Зависимость аномалий температуры от накопленных выбросов антропогенного СО2. При любом сценарии масса выбросов почти однозначно переводится в изменение температуры

В целом антропогенное изменение климата есть доказанный наукой факт. При всех своих недостатках модели климата в настоящее время развиты настолько, что обладают значительной доказанной предсказательной силой и не только для планеты в целом, но и для некоторых отдельных регионов, например для ­Северной Атлантики и Арктики. На эти факты и достижения и опирается «климатический консенсус». Серьезные споры сместились либо в область более детального изучения различных процессов, той же динамики конвекции, либо в дискуссию о том, что с этим знанием о потеплении климата человечество должно делать.

Рис. 5. Заметка из новозеландской газеты о климатических последствиях сжигания угля (1912)
Рис. 5. Заметка из новозеландской газеты о климатических последствиях сжигания угля (1912)

К удивлению, наверное, многих, климатические знания всегда были и есть востребованы. Медленные изменения климата, температуры и осадков интересовали человечество с момента зарождения цивилизации. Да и сами цивилизации зародились по берегам великих рек, которые чувствительны к климатическим вариациям. Известны записи уровня воды в Ниле более чем 5-тысячелетней давности. Не утратили актуальности климатические сведения и ­сейчас. Без знаний температуры и ее изменений невозможно ни дом построить, ни планировать развитие регионов. Последствия выбросов углекислого газа для климата были ясны ученым еще 100 лет назад (рис. 5), хотя для перехода от качественных к количественным оценкам потребовалось развитие многих отраслей математики и физики, а также системы наблюдений. Нет нужды ­кого-­либо убеждать, что ­наблюдаемые изменения климата уже приняты во внимание страховыми компаниями и банками. Борьба разворачивается за принятие климатических прогнозов. Столь критикуемое климатическими активистами нежелание политиков и капитанов бизнеса противодействовать изменениям климата на деле во многом мнимое: конкретный бизнес и политика почти не имеют столь далеких горизонтов планирования, ведь требуется заблаговременность решений в 30–50 лет и более.

Тут, кажется, проявляется классическая проб­лема теории игр: платить надо сейчас, чтобы снизить риски, которые станут заметны ­через десятилетия. Поэтому внимание климатологов сосредотачивается на определении рисков климатических изменений в тех географических областях и в тех физических процессах, где они могут быть достаточно точно определены при современном уровне знаний. Одна из таких областей — Арктика и прилегающие территории — непосредственно касается России. Арктика освобождается ото льда на один, два, может быть, и три месяца в году уже через два-три десятилетия, при этом место толстого многолетнего льда занимает тонкий однолетний лед. В этом прогнозе у климатологов разногласий нет. Что за этим последует, кроме улучшения условий судоходства, не совсем понятно. Есть работы, которые указывают на усиление атмосферных волн тепла и холода в средних (более заселенных) широтах вследствие открытия Арктики. Есть другие работы, где эти выводы ставятся под сомнения. Цена вопроса для России высока. Может быть, вместо абстрактных споров о климатах далекого прошлого, что само по себе ценно, заняться более активным изучением сценариев и физических процессов климатов будущего, даже если какие-то из этих сценариев и не будут реализованы?

Игорь Эзау,
канд. физ.-мат. наук (Россия), PhD (Швеция),
старший исследователь климатической группы Нансен-центра (Берген, Норвегия)

  1. Soon W., Connolly R., & Connolly M. (2015). Re-evaluating the role of solar variability on Northern Hemisphere temperature trends since the 19th century. Earth-Science Reviews, 150, 409–452.
  2. Canty T., Mascioli N. R., Smarte M. D., & Salawitch R. J. (2013). An empirical model of global climate — Part 1: A critical evaluation of volcanic cooling. Atmospheric Chemistry and Physics, 13(8), 3997–4031.
  3. “Key World Energy Statistics 2019”. International Energy Agency. 26 September 2019. Pp. 6, 36. Retrieved 7 Января 2020.
  4. Manabe S. (1997). Early Development in the Study of Greenhouse Warming: The Emergence of Climate Models. Ambio, 26(1), 47–51.
  5. Neukom R., Barboza L.A., Erb M.P. et al. Consistent multidecadal variability in global temperature reconstructions and simulations over the Common Era. Nat. Geosci. 12, 643–649 (2019) doi: 10.1038/s41561-019-0400-0
  6. Robock, A. (2000), Volcanic eruptions and climate, Rev. Geophys., 38, 191–219.
  7. Brönnimann S., Franke J., Nussbaumer S.U. et al. Last phase of the Little Ice Age forced by volcanic eruptions. Nat. Geosci. 12, 650–656 (2019) doi: 10.1038/s41561-019-0402-y
  8. Schneider T., Kaul C. M., & Pressel K. G. (2019). Possible climate transitions from breakup of stratocumulus decks under greenhouse warming. Nature Geoscience, 12(3), 163–167.
  9. Shepherd T. G. (2014). Atmospheric circulation as a source of uncertainty in climate change projections. Nature Geosciences.
  10. Knutti R., Rugenstein M. & Hegerl G. Beyond equilibrium climate sensitivity. Nature Geosci 10, 727–736 (2017) doi: 10.1038/ngeo3017
  11. Bony S. et al (2015). Clouds, circulation and climate sensitivity. Nature Geoscience, 8, 261–268.
  12. Medhaug I., & Drange H. (2015). Global and regional surface cooling in a warming climate: a multi-model analysis. Climate Dynamics.
  13. climate.nasa.gov/news/2943/study-confirms-climate-models-are-getting-future-warming-projections-right/

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Подписаться
Уведомление о
guest
30 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Валерий Пахомов
Валерий Пахомов
6 месяцев(-а) назад

С первых строк возникает недоверме кинформации. Оказывается от Солнца на Землю поступает порядка 340 вт/м2, а из недр Земли рколо 0,03! Как это меряли? А океан чем прогревается? Солнцем только поверхность. И вообще, на относительно небольшой глубине температура порядка 6 тыс. град С. Это же Солнце рядом с нами, а тепло от него куда-то исчезает. И это пишет к-фмн! Не хочу разбирать дальше. Жалко время.

Борис Штерн
ТрВ
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Валерий Пахомов

Интересно, это комментарий читателя ТрВ, или прикомандированного тролля? Судя по нарочитой дремучести, мы попали в методичку.

Old_Scientist
Old_Scientist
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Борис Штерн

Точно также можно предположить, что проплаченными являются не комментарии, а сами статьи о глобальном потеплении в этом номере ТрВ. Поскольку предвзятость авторов очевидна. Наверное, есть какое-то поощрение со стороны «климатического лобби».

Алекс
Алекс
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Борис Штерн

Хотелось бы узнать, с чем связано удаление всех моих комментариев (на мой взгляд, вполне вежливых и по существу вопроса). Они тихо исчезают без какого-либо объяснения.

Алекс
Алекс
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Алекс

Прошу прощения — поторопился! Оказалось, мои комментарии просто долго ждали модерации, но теперь всё в порядке!

Валерий Пахомов
Валерий Пахомов
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Борис Штерн

Тролля, тролля! Среди учеников которого есть и академики и лауреаты разных там премий по физике, математике. Об этом тролле Вам может немного рассказать Шпилькин. А хамить — последнее дело! Мои координаты для общения были даны при регистрации.
Я задал простейшие вопросы. Получил ответ , который сильно меняет моё отношение к Штерну. Вижу по стилю общения, что он стал больше журналистом, чем астрофизиком. А жаль, когда-то мы с ним встречались на докладах и даже немного ббщались. Тогда я его считал ученым.

Борис Штерн
ТрВ
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Валерий Пахомов

Валерий Пахомов, вы не задали вопросы, вы сделали утверждение — довольно хамское в адрес автора статьи. Если бы вы просто спросили то же самое — вам бы спокойно ответили. Незнание простых вещей — не порок. Порок — агрессивное невежество.

Max Kammerer
Max Kammerer
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Валерий Пахомов

Если по-русску, Валерий, то «жаль времени».

Павел
Павел
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Валерий Пахомов

Вы задали вопрос чем прогревается океан, если не геотермальным жаром от земли. Извиняюсь за запоздалый ответ. Океан на глубине, если не путаю, не прогревается. Там довольно холодно, около 4 градусов. Это температура близка к температуре наибольшей плотности воды. Но я не океанолог, могу путать. Также не надо путать высокую температуру в недрах и высокий тепловой поток. Толстая теплоизоляция и почти полное отсутствие конвекции имеет значение. А что не хотите разбираться — зря, может тогда и вопросы задавать не надо?

Валерий Пахомов
Валерий Пахомов
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Павел

Температура земной поверхности на большой глубине очень даже высокая. Но вода — сильный теплоотвод. Там, где отвод нарушается (гроты, каверны и пр) она нагревается выше 400 градусов Цельсия («Черные курильщики»). Я это знал ещё 50 лет тому-назад. А на средней глубине температура около 15 градусов Цельсия. Это от Солнца? Так кто не хочет разобраться? Теперь по поводу теплоизоляции. Не вдаваясь в подробности её механизма, поставим вопрос так: если вырабатываемое тепло не излучается, а накапливается в Земле, то как же должна вырасти температура за миллиарды лет?

Алекс
Алекс
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Валерий Пахомов

Тепло не накапливается в Земле, а медленно отводится к поверхности.
Но из-за низкой теплопроводности отвод тепла медленный, и температура остается высокой (установилось почти равновесие между генерацией тепла и отводом).

Виталий Цеков
Виталий Цеков
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Алекс

Проблема с логикой.Равновесие достигается при выравнивании температуры между ядром и оболочкой,другого не дано.Естественно минус ик излучение и разогрев атмосферы.Либо таки существует механизм акумуляции тепла,например хитрая химия,или механика.

Алекс
Алекс
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Виталий Цеков

Нет. Равновесие достигается при равенстве генерации тепла (радиоактивный распад) и его отвода наружу. При этом установившаяся температура тем больше, чем дальше от места отвода тепла (поверхности).

Виталий Цеков
Виталий Цеков
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Алекс

Т.е.при температуре источника 6 000 град.и температуре поверхности 10 град. практически всё уходит в теплоёмкость?
Не будем париться расчетами теплоотдачи источника.у нас есть константа 4 млд.лет.И за это время поверхность нагрелась на 1/600?Вы в это верите?

Алекс
Алекс
6 месяцев(-а) назад

Из статьи складывается впечатление, будто воздействие на климат различных факторов известно очень хорошо и проблема состоит в основном в предсказании значений этих факторов в будущем. Как написано в подписи к Рис.4, «При любом сценарии масса выбросов почти однозначно переводится в изменение температуры». Между тем, это далеко не так. Одним из способов убедиться в этом является даже сам Рис.4. Если заглянуть в 5-й доклад МГЭИК, из которого он и взят (Working Group I: Summary for Policymakers), то из подписи к рисунку можно узнать, что вся цветная область на Рис.4 представляет собой диапазон значений, даваемых различными климатическими моделями. Как видим, диапазон этот огромен: например, при выбросах 1000 гигатонн углерода потепление может составить от 1 до 3 градусов (разница в три раза), в зависимости от выбранной расчетной модели. Что же тогда означают точки на Рис.4, так хорошо согласующиеся друг с другом? Это значения, даваемые одной и той же моделью RCP (Representative Concentration Pathway), но при разных выбросах СО2. Разумеется, сама с собой эта модель согласуется отлично. Вопрос только, насколько она согласуется с реальностью? И почему надо выбирать именно ее, а не другие научные модели? Кстати, подобный же разброс имеется и в оценке чувствительности климата: как указано в самой статье, она равна 0.74–1.62 Вт… Подробнее »

Константин
6 месяцев(-а) назад

«Данные показывают, что дискуссии о сокращении выбросов СО2 несущественны (в исторической перспективе) (рис. 4). Если выбросы не сокращать, то будут получены совершенно определенные климатические изменения, может быть, только несколько раньше или позже. На временных масштабах развития государства и инфраструктуры различия в последствиях несущественны.»

То есть Грету Тунберг всё же слушать не нужно. Спасибо.

Борис Штерн
ТрВ
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Константин

Если мыслить в категориях «после нас хоть потоп» — конечно не нужно. Если снизить выбросы сейчас, это почувствуют только внуки. (примерно)

Yuriy Kyrpychov
Yuriy Kyrpychov
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Борис Штерн

На Среднерусской равнине все стабильно. Разве что Ока не хочет замерзать… Но я бы не советовал внуку покупать дом на недалеком побережье Понте Ведра Бич. И не потому что дома там дороги…

Павел
Павел
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Борис Штерн

Беда начинается когда в статье замешена наука и что-то ещё. Что становится теплее — факт. Что часть потепления антропогенная — тоже факт. Кроме всего, урожайность полей тоже стала выше буквально за десятки лет (быстрее фиксируется углерод, т.к. его просто больше в атмосфере). «Европейская зима» — мне лично нравится. Но вы пишете так, словно это плохо безусловно и словно это оценочное суждение и есть наука. Вот тут вы не правы. Хотите делать науку — давайте поменьше эмоций.

Denny
Denny
6 месяцев(-а) назад

«Для ученых все ясно: не изобретай лишних сущностей без самой крайней необходимости. Но мы-то с тобой не ученые. Ошибка ученого — это, в конечном счете, его личное дело. А мы ошибаться не должны. Нам разрешается прослыть невеждами, мистиками, суеверными дураками. Нам одного не простят: если мы недооценили опасность. И если в нашем доме вдруг завоняло серой, мы просто не имеем права пускаться в
рассуждения о молекулярных флуктуациях — мы обязаны предположить, что где-то рядом объявился черт с рогами, и принять соответствующие меры, вплоть до организации производства святой воды в промышленных масштабах. И слава богу, если окажется, что это была всего лишь флуктуация, и над нами
будет хохотать весь Мировой Совет и все школяры впридачу…»

А серой завоняло…

Alex
Alex
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Denny

Это пари Паскаля. Оно убедительно в каждом отдельном случае, но теряет убедительность, как только мы замечаем, что случаев сколь угодно много.
Обычно борцам с потеплением приписывают политические мотивы, но можно рассмотреть и религиозные: неограниченное потребление ресурсов — это очевидный грех, и естественно ожидать наказания; впрочем, отрицатели потепления тоже имеют религиозную подкладку: Б-г создал мир на потребу человеку, следовательно, сам решит все проблемы. Лютеранская традиция против кальвинистской.

Denny
Denny
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Alex

Я думаю, все с точностью до наоборот. В том смысле, что всякие религиозные, политические и денежные движухи подстраиваются под фундаментальные естественные нужны общества и стремятся на них выехать.

Это как «священные» посты и праздники, которые на самом деле точно вписаны в годовой ритм крестьянского быта. О политиках и бизнесменах и говорить нечего. Они в любой момент поднимут на флаг все, что будет пользоваться спросом и приносить доход.

Alex
Alex
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Denny

Полагаю, это упрощение. Думаю, «всякие религиозные, политические и денежные движухи» имеют свою динамику и собственное воздействие на реальность.
В контексте предмета я имел в виду тривиальную, но сложную в исполнении вещь: рассуждая о климате и тому подобном, необходимо абстрагироваться от собственных моральных норм и предрассудков, которые могут быть весьма глубокими.

Denny
Denny
6 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Alex

Совершенно с этим согласен.

Виталий Цеков
Виталий Цеков
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Alex

Б-г не решил проблемы маленькой земли т.е.Марса.А возможно и там проживали разумные «Пупы Вселенной».

Виталий Цеков
Виталий Цеков
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Denny

Этот черт с рогами описан у В.Н.Ларина в Теории Изначально Гидридной Земли.

Михаил Родкин
Михаил Родкин
6 месяцев(-а) назад

Как тут (видимо) правильно заметили, если принять меры по сокращению выбросов это реально почувствуют ТОЛЬКО внуки. Если не принять этих мер, возникнет вопрос, а каково внукам будет жить то? … но существованию экосистемы планеты это все же НЕ угрожает. Но … учитывая иные аспекты опасностей … тот же парадокс Ферми и его интерпретацию … не исключено, что это как вопрос — предпочитаете Вы умиреть лысым или с роскошной шевелюрой?

Пал Палыч
Пал Палыч
6 месяцев(-а) назад

«Кроме СО2, главными парниковыми газами являются водяной пар и метан в атмосфере.»
Да вообще-то мы живём на голубой планете.
Весь климат у нас определяется именно водой: океанскими течениями и облаками (водяным паром).
Чтобы «подогреть» климат на один несчастный градус, ему надо удвоить СО2 в атмосфере.
Ты измени на 10% среднее содержание водяного пара, и мы все либо замёрзнем, либо задохнёмся от жары.
А это легко сделать.
В моря и океаны выливаются миллионы тонн удобрений. Результат: всемирное «цветение» океанов.
Мутная вода приводит к резкому потеплению поверхностного слоя и глобальному потеплению климата.
А они там блох с СО2 ловят.
Хотя, конечно, им за эту ловлю блох неплохо платят…

Дмитрий
Дмитрий
5 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Пал Палыч

«Ты измени на 10% среднее содержание водяного пара, и мы все либо замёрзнем, либо задохнёмся от жары.»
Все так просто? А как насчет облаков и осадков.

Виталий Цеков
Виталий Цеков
5 месяцев(-а) назад

Валерий Пахомов респект и уважение.Тоже любопытно, почему геофизик при упоминании Второго Закона Термодинамики,сразу переходит на личность?И боже упаси упомянуть Теорию гидридной Земли.
Данные программы АРГО однозначно доказывают прогрев океана от дна на 1.5 градуса за 10 лет,что составляет мощность 300 терра ват в год,половину мощности получаемой планетой от Солнца!Этим можно пренебречь,или привязать к уровню СО2?
Рост ср.температуры на экваторе 1.5 град.,в приполярье 4.7 град.,это уже факт?Чем обьясняется?Полярный радиус Земли на 20 км. меньше экваториального.20 километров теплоизолятора это много или мало?
И главное,история о устоявшемся термобалансе,не изволите пояснить механизм,а то стыковка со Вт. Зак. Термодинамики как то не очень,точнее очень никак?
Весь Ваш тролль.

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (8 оценок, среднее: 4,25 из 5)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: