Гарик : другие произведения.

Метео

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
Оценка: 4.66*4  Ваша оценка:



следующая статья на эту тему

После того, как я разместил этот текст, здесь появилось множество довольно бессмысленных и совсем не относящихся к делу комментариев, на которые я отвечал не лучшим образом. Поэтом хочу как-то просуммировать те простые вещи, которые я хотел сказать в этом тексте.

То что концентрация СО2 в атмосфере растет и растет очень быстро это факт, в котором можно убедиться посмотрев на 2й рисунок. А виноваты ли мы в этом росте или это просто какие-то природные явления? Ответ на этот вопрос очень прост и не требует особых знаний. Хорошо известно сколько именно СО2 мы выделяем, сжигая уголь и нефть, производя цемент и т.п. Если бы мы перестали это делать, рост концентрации СО2 сменился бы столь же крутым падением. Нет никаких, даже самых малейших сомнений, что весь этот СО2 в атмосфере - это дело наших рук.

Теперь вторая, не менее простая вещь. Свойства СО2 очень хорошо изучены в лабораторных условиях. Нет никаких сомнений, что та его концентрация, которая сейчас накоплена в атмосфере, не может не задерживать дополнительное количество солнечной энергии, не оказывать парникового эффекта. Не может не влиять на земной климат.



Попалась мне женевская газета, в которой целая странничка посвящена чудесам нашей погоды. После самого теплого за 150-летнию историю наблюдений января, наступил столь же рекордный апрель. Средняя температура апреля этого года заметно превышает температуры, характерные для мая, а осадков в этом месяце выпало в 100 раз меньше нормы.

Но больше всего меня поразил и расстроил этот график, на котором показано изменение максимальных дневных температур:

[]

Если мы посчитаем средние значения, то получим 13 градусов для 2005 года, 18 - для 2006 и около 24 для года нынешнего. Грустно это. Тепло, но грустно.

А так изменяется концентрация углекислого газа в атмосфере:

[]

В настоящее время благодаря нашей с вами активности в атмосферу выбрасывется ежегодно все больше и больше углекислого газа: 24 миллиарда тонн в 2000 году и 29 в 2005 было произведено только за счет сжигания нефти, угля и природного газа. Еще 2 млрд тонн добавляется от нашего с вами дыхания. Много это или мало? - Оценки говорят, что мы производим примерно 6 процентов от углекислого газа (2005 год), поступающего в атмосферу из природных источников. Может показаться, что такое количество не может быть существенным, но это не так. Если бы мы уменьшили наши СО2 выделения на 40 %, т.е. до уровня начала 70х годов, рост концентрации прекратился бы.

Не следует также забывать, что мы уничтожили довольно много тропических и других лесов, которые эффективно поглощали углекислый газ и тем самым очищали атмосферу. Да и к источникам, которые я назвал природными, относятся и лесные пожары, которые зачастую являются прямым результатом нашей неосторожности или даже намеренных действий.

Но, увы, не только углекислый газ приводит к "орнжерейному" эффекту.

[]

Из этого графика видно, что и концентрация метана, который обладает в 20 раз более сильным оранжерейным эффектом, чем углекислый газ, тоже растет благодаря нашим стараниям. Пока метана в атмосфере совсем немного, но он выделяется при таянии океанских льдов и вечной мерзлоты. Таким образом потепление климата может вызвать увеличение метана в атмосфере и, тем самым, увеличить скорость этого потепления.

Некоторые утверждают, что наблюдаемое потепление это результат увеличения солнечной активности. Утверждают без всяких на то оснований. Все детали "жизнедеятельности" нашего Солнца тщательнейшим образом изучаются и из приведенного внизу графика видно, что ничего такого не происходит.

[]

Более того, начиная с начала этого века энергия, получаемая нами от Солнца (красная линия на графике), с каждым годом уменьшается. Это результат хорошо известного 11-летнего цикла солнечной активности. Кстати, с этого года солнечная активность начнет возрастать.

Если говорить о концентрации парниковых газов в атмосфере, то она была в течении долгих лет и даже столетий более или менее постоянна. Растения и океаны поглощали ровно столько СО2, сколько выделялось. Мы начали воздействовать на это равновесие двумя способами: уничтожать растения и выбрасывать дополнительные количества СО2. Постепенно мы пришли к такой ситуации, когда поглощение СО2 перестало успевать за его выбросами в атмосферу. Хотя разность между выделенным и поглощенным СО2 пока невелика, она приводит к постепенному увеличению концентрации этого газа в атмосфере, как это видно из второго рисунка. В результате меняется и климат. В результате климатических изменений возникают периоды исключительно жаркой, сухой и ветренной погоды, которые раньше никогда не наблюдались. Такая погода способствует возникновению очень крупных лесных пожаров, которые очень нелегко остановить. Все, наверное, слышали о небывалых по своей силе пожарах, которые за последние годы прокатились и по Европе, и по Америке, и по Азии, и по Австралии. Когда горит лес, с одной стороны, выделяются большие количества СО2, а, с другой, уничтожаются растения, которые могли бы его поглотить.

Чтобы остановить увеличение концентрации СО2 в атмосфере, нам нужно вернуться на 30-35 лет по уровню сжигания угля и нефти. Боюсь, что это не очень реально. Единственный альтернативный источник достаточно дешевой энергии, которым мы в настоящее время располагаем, это атомные электростанции. Однако, существенное увеличение количества атомных электростанций маловероятно - после нашего Чернобыля все их боятся, как огня.

Я, да и, наверное, никто не знает насколько близко мы подошли к той черте, когда процесс станет уже совсем неуправляемым. Посмотрим, какая погода будет следующие несколько лет, когда к влиянию парниковых газов добавится еще и увеличение солнечной активности - сейчас мы находимся в самом минимуме 11-летнего солнечного цикла.

***
Добавил эволюцию среднегодовых температур для двух швейцарских городов. Поскольку среднегодовые температуры прыгают весьма существенно, я их усреднил по пятилетним периодам. Например, для 2000 года показана средняя температура за период 1998-2002, а для 2001 - 1999-2003.

Цюрих расположен на высоте 556 м над уровнем моря:

[]
Усреднение по нескольким годам несколько сглаживает колебания температуры. Чтобы иметь представление о реальных среднегодовых цифрах, я показал пунктирными линями значения предыдущих рекордов температуры. Самым холодным за последние 152 года был год 1879, а самым теплым был, до последнего времени, 1961 год с температурой 9,5 градусов. Среди других жарких цюрихских лет можно отметить 1949 (9,4), 1947 (9,4) и 1868 (9,2). Эти старинные рекорды, были побиты 11 раз за последние 16 лет. Новый рекорд самого теплого года (10,5 градусов) был установлен в 1994 году. Кстати, средние температуры за первые 4 месяца (7,22 градуса) являются новым рекордом за 154 года наблюдений. Это на 3,4 градуса выше средней многолетней и на 1,5 градуса выше прошлого рекорда, установленного в 2002 году.

Лугано (273 м над у.м.), данные для которого показаны на следующей диаграмме, отгорожен от остальной части Швейцарии высокими горами и имеет совершенно иной, значительно более теплый, климат.

[]
Рекорд жары 1961 года (12,7 гоадуса) был в Лугано побит "всего" 7 раз, а самым жарким там был 2003 год со средней температурой 13,7 градуса - на 0,5 градуса выше верхней рамки графика.

О Земно-Солнечном энергетическом балансе

После одной из дискуссий осознал, что не все здесь достаточно понятно. У некоторых сложилось впечатление, что 'глобальное потепление' это наступление жары. Они даже говорят, что у них жарче не стало и, стало быть, нет никакого глобального потепления. Такой подход к оценке ситуации абсолютно неверен. Считается, что повышение средней температуры на нашей планете на 3 градуса - это уже катастрофа. Почему катастрофа, это, думаю, все знают. Растают ледники, в первую очередь на Антарктиде, и это приведет к заметному повышению уровня мирового океана. В результате поверхность суши заметно сократится, многие земли и даже целые страны уйдут под воду.

Сейчас уже произошло заметное повышение средней температуры Земли по сравнению с тем, что было, скажем, сотню лет назад. Это потепление, если я не путаю, составляет около 0,8 градуса. Разве такое можно заметить? Ну, стало 19 градусов вместо 18,2. Видимо, многие и не замечают. Говорят, что глобальное потепление это выдумки и даже резоны для таких выдумок приводят.

Но средняя температура это и есть средняя температура. Она усреднена по всей поверхности Земли и по целому году времени. Ее даже измерить трудно. Беда в том, что даже незначительному увеличению средней температуры соответствует очень большая дополнительная энергия, которую получает наша планета.

Вся энергия, поддерживающая жизнь на земле приходит от Солнца. Это знают все. Но велика ли эта энергия? - Если солнце прямо над головой, на каждый метр поверхности земли проходится примерно 1300 ватт солнечной энергии. Такую мощность имеет конфорка хорошей электрической плиты. На всю нашу Землю приходится 100 миллиардов миллионов ватт, что равно мощности 100 миллионов крупных атомных электростанций. Примерно 10 миллионов киловатт-часов-в-месяц на каждого из нас.

Не вся эта энергия попадает на землю. Примерно треть отражается обратно в виде света - все знают, что Земля, как и Луна, светит. Остальная энергия достигает Земли. Незначительная ее часть расходуется растениями на химические реакции, в том числе и на поглощение углекислого газа. Еще одна часть и тоже небольшая идет на земную географию и метеорологию. Все наши дожди и грозы, ветры и ураганы, реки и снегопады, все это работает за счет солнечной энергии. Остальная же, неутилизованная, часть этой энергии уходит от нас в космическое пространство в виде инфракрасного излучения.

В течение многих лет на Земле установился баланс между приходящей и уходящей энергией. Этому балансу соответствовала и некоторая средняя температура. Сейчас этот баланс нарушен, что и приводит к постепенному повышению температуры. Должен заметить, что подавляющая часть человеческой деятельности приводит к тому, что все большая и большая часть солнечной энергии остается на Земле. Про парниковые газы я уже писал. Но это не единственное наше влияние баланс энергии. Города отражают гораздо меньше света, чем свободное пространство - все, наверное, замечали, что в солнечный летний день в городах заметно жарче, чем за их пределами. Еще мы производим много пыли, которая преимущественно сосредоточена в нижних слоях атмосферы и очень эффективно переводит солнечный свет в тепло. Этим наша пыль отличается от пыли вулканической, которая забрасывается в верхние слои атмосферы и, наоборот, препятствует солнечному свету достигать земной поверхности.

Но неужели то копеечное повышение средней температуры, которое сейчас наблюдается, может привести к каким-нибудь наблюдаемым эффектам? Да, может. Дело в том, что этому повышению соответствует чудовищная по человеческим меркам дополнительная энергия, заметная часть которой уходит на метеорологические явления. Вот и наблюдаются последнее время всякие погодные аномалии. Про самый жаркий апрель за всю историю наблюдений я уже написал в основном тексте. Кроме апреля, в Швейцарии в этом году был самый теплый январь. Но экстремальная погода это не только жара. Август, обычно самый теплый месяц в Швейцарии, но август 2006 года по своим температурам был близок к январю 2007, а зима 2005/2006 установила рекорд по морозам. Я не буду перечислять все те рекордные ураганы, наводнения и засухи, которые наблюдались за эти годы - все, наверное, и так об этом наслышаны.

[]
На этом рисунке показано равнение среднегодовых температур (левая шкала) и уровня углекислого газа (правая шкала) в атмосфере. Здесь хорошо видно, что, начиная с 60-х годов концетрация СО2 в атмосфере и рост температур происходят совершенно синхронно, а в более ранние годы такого не наблюдается. Это связано с тем, что только теперь, когда уровень СО2 заметно перевалил за 300 частей на миллион, парниковые эффекты стали определяющими в формировании глобального климата. А давайте посмотрим, как менялась концентрация СО2 еще раньше.

[]

Как видите за последнюю тысячу лет концентрация СО2 оставалась практически постоянной до тех пор, пока не началось развитие 'технической цивилизации'. А следующее резкое ускорение соответствует уже 60м годам. Примерно в это время начались и постоянные измерения концентрации СО2 в Мауна Лоа.


***
Хочу добавить небольшое заключение специально для тех, кто не верит в существование данной проблемы:
  1. Не может быть никаких сомнений, что в течение последних 20-25 лет наблюдается постепенное потепление. Таких температур, которые наблюдаются за последнее время, не было за всю 100-150 историю наблюдений.
  2. Поскольку активность солнца оставалась совершенно постоянной в течение последних 50 лет, это повышение температур может быть связано только с уменьшением передачи земного тепла в космическое пространство - парниковый эффект.
  3. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере растетет со временем и этот рост заметно ускорился в последние годы.
  4. Не может быть никаких сомнений, что мы, сжигая нефть, уголь и другие грючие материалы, производим значительно количество СО2. Простые оценки показывают, что, если бы мы уменьшили наши выбросы СО2 в атмосферу 2 раза, рост его концентрации сменился бы уменьшением.

следующая статья на эту тему

Оценка: 4.66*4  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"