Найти в Дзене
Блокнот математика

О глобальном потеплении без эмоций. О балансе и дисбалансе

Давно хотел коснуться темы глобального потепления с точки зрения науки. Точнее, мифов о ГП. Сразу исключим из рассмотрения две несомненных, не малоинтересных для меня вещи: политику и финансовый интерес тех или иных лиц и групп. Да, ГП используется как пугало и призвано решать политические вопросы в свою пользу. Да, многое из того, что говорится и делается, имеет в основе финансовую заинтересованность. Причем это касается как тех, кто говорит о ГП, так и тех, кто так или иначе отрицает. Не будьте наивными. Идущий "против системы" может быть глуп и может быть финансово заинтересован. Само стремление идти против не означает ума и непредвзятости. И совершенно неправильно думать, что если финансируется позиция "потепление есть", то все так и думают, кроме пары раскольников, честных или просто с особым мнением. Честные есть с обеих сторон, и бесчестные тоже. Начнем с мифа о том, что человечество выделяет очень мало тепла по сравнению с потоком энергии от Солнца. Видел, например, оценку в 0

Давно хотел коснуться темы глобального потепления с точки зрения науки. Точнее, мифов о ГП. Сразу исключим из рассмотрения две несомненных, не малоинтересных для меня вещи: политику и финансовый интерес тех или иных лиц и групп.

Да, ГП используется как пугало и призвано решать политические вопросы в свою пользу. Да, многое из того, что говорится и делается, имеет в основе финансовую заинтересованность. Причем это касается как тех, кто говорит о ГП, так и тех, кто так или иначе отрицает. Не будьте наивными. Идущий "против системы" может быть глуп и может быть финансово заинтересован. Само стремление идти против не означает ума и непредвзятости. И совершенно неправильно думать, что если финансируется позиция "потепление есть", то все так и думают, кроме пары раскольников, честных или просто с особым мнением. Честные есть с обеих сторон, и бесчестные тоже.

Начнем с мифа о том, что человечество выделяет очень мало тепла по сравнению с потоком энергии от Солнца. Видел, например, оценку в 0.01%.

Да, но дело не в количестве теплоты! А в парниковых газах. Впрочем, пусть, давайте обсудим теплоту. Земля получает значительное количество теплоты от Солнца, это верно. Но ровно столько же она излучает в космос. Да, в другом диапазоне, но Земля светится. Иначе бы она давно стала звездой.

баланс соблюдается строго. Что-то отражается, что-то переизлучается.
баланс соблюдается строго. Что-то отражается, что-то переизлучается.

На самом деле, может быть крохотный дисбаланс: иногда чуть больше тепла остается и Земля нагревается, иногда наоборот. Скажем, ледниковый период: Земля покрывается ледником, который хорошо отражает свет и потому Земля остывает дальше. Это называется положительной обратной связью. Аналогично и при потеплении: ледники тают, альбедо понижается, больше теплоты поглощается...

Когда появилась фотосинтезирующая жизнь, она стала запасать энергию Солнца в виде органики. И запасы ископаемых углеводородов велики. Накапливались они многие тысячи лет, а сжигаем мы их очень быстро: лет сто с небольшим, а уже значительная доля сожжена. Тепло ушло в атмосферу. Я не знаю, какую долю поступающей энергии запасали растения, но они делали это долго, а мы выпускаем быстро. То есть как бы Солнце тысячи лет давало больше, чем отдает Земля. То есть наши 0.01% надо умножить на тысячи лет.

Меняет дело, не так ли?

Теперь посмотрим на процесс обмена. Солнце присылает коротковолновую радиацию, которая хорошо проходит через атмосферу и греет почву и воду. Земля, нагревшись, излучает длинноволновую радиацию в космос. Но вот она проходит через атмосферу не так свободно.

Некоторые газы, молекулы которых имеют асимметрию, закручиваются длинноволновыми электромагнитными волнами, поглощая их энергию. В итоге энергия остается в атмосфере и в космос не уходит.

Молекула углекислого газа. Заряды разнесены и молекула закручивается.
Молекула углекислого газа. Заряды разнесены и молекула закручивается.

Это парниковый эффект. Теплица работает по тому же принципу: свет через стекло проходит, а вот инфракрасное излучение нагретой почвы — нет, и воздух нагревается.

Рыжие стрелки означают коротковолновую солнечную радиацию, зеленые — длинноволновую. Красная линия символизирует нагревание воздуха за счет поглощения длинноволновой радиации.
Рыжие стрелки означают коротковолновую солнечную радиацию, зеленые — длинноволновую. Красная линия символизирует нагревание воздуха за счет поглощения длинноволновой радиации.

К числу парниковых газов относятся углекислый газ, водяной пар, метан.

-4

Водяной пар сам по себе может накапливаться в атмосфере, конечно, за счет испарения. Но он же может оттуда убраться, выпав дождем. И здесь опять имеется положительная обратная связь: чем теплее атмосфера, тем больше пара она может содержать, и тем сильнее греется. И наоборот: при остывании больше пара осядет и остывание усилится.

А вот углекислый газ никуда сам по себе из атмосферы никуда не денется. Его могут извлекать и связывать растения: он задержится в них или пойдет по пищевым цепочкам. Кое-что довольно быстро вернется. Кое-что зависнет надолго, в донных отложениях, например.

Так что вся движуха — она вокруг углеродной темы. В принципе, ископаемый углерод — это те же растения, только древние. Они связали углерод, а мы его выпускаем.

Вот и ответ на вопрос: как же раньше, еще до угля и нефти, было куда жарче? Так углекислого газа было больше!

Теперь про разговоры о том, что человек — песчинка по сравнению с природными процессами. Еще раз: речь о балансе. Очень много энергии поступает, почти столько же уходит. Вопрос не в том, каков масштаб антропогенного влияния, а в смещении баланса. Плюс положительная обратная связь. Это как округление при расчетах в свою пользу. Вроде ерунда, но при больших потоках денег получаются заметные суммы.

Если вы зарабатываете много, но и тратите почти всё, то повышение цен на совсем небольшую величину может быстро обрушить вас в бедность, при всех ваших доходах.
А если есть положительная обратная связь, например, пени по кредитам, то ещё быстрее.

Да, есть природные источники того же углекислого газа. Но какие? Вулканы выбрасывают не так много и не так часто. Болота и еще некоторые объекты выделяют... но их никто не отменял! Это распространенная ошибка: сравнивать, например, смертность от поедания огурцов с таковой на дорогах. Может, на дорогах гибнет и больше, но эта смертность от огурцов не зависит.

Еще раз: я не считаю, что надо отказываться от мяса, деторождения или дыхания во имя сокращения углеродного следа! Проблема сложнее и глубже, и ее надо изучать и решать серьезно и вдумчиво всей планетой. Всякие девочки Греты опошлили и дискредитировали проблему, нанеся большой вред.

В итоге мы видим либо нигилизм вроде "не верю!" или "да и раньше было!", либо панику и добровольный отказ от стейков. Но это одинаково глупо, неужели надо это объяснять?

Во втором материале обсудим температуру и ее повышение. И это будет не последний, я думаю. Несколько суббот посвятим этой интересной теме.