Meltdown age
Глобальное потепление - стремное дело. С одной стороны, палеонтология сообщает, что наиболее плодородной Земля была в моменты парниковых эпох - когда льда не было ни на одном полюсе, а температуры были градусов на 10 выше, чем сейчас. С другой, число и интенсивность штормов, наводнений и засух при такой температуре во много раз больше, чем в ледниковом состоянии климата - каждый градус потепления добавляет погоде норовистости, что мы имеем возможность ощущать уже сейчас. Кроме того, растопление антарктического льда вызовет подъем уровня моря на 80 метров, что затопит Питер до 25-х этажей, а некоторые тропические прибрежные страны - почти полностью. Придется переселяться.
Прочитал на phys.org [1] очередную статью об антарктическом леднике и решил прикинуть - не когда, а как быстро может растаять антарктический лед?
Антарктический ледяной щит состоит из 26 млн куб.км. льда, или 2,4e19 кг. Чтобы расплавить такое количество льда, нужно 8e24 Дж энергии, и еще заметную долю от этого - чтобы сначала нагреть до точки плавления; можно считать теплоемкость Антарктики равной примерно 1e25 Дж. С другой стороны, вся Земля поглощает примерно 1e17 Вт солнечного света - с учетом альбедо. Если _всю_ эту энергию перенаправить в антарктический щит, то он растает за 80-100 мегасекунд, т.е. примерно за три года (и это будет потрясающее зрелище). В реальности же КПД прогрева будет определяться, в первую очередь, способностью атмосферной циркуляции поставлять теплый воздух, и ей задается первый предел на скорость растопления.
Если предположить, что адвекция не может поставлять на единицу площади больше тепла, чем солнечный прогрев на экваторе (300 Вт/м2), то время растопления двухкилометрового слоя льда (поверхностная плотность 2 млн кг/м2 округленно, теплоемкость около 7e11 Дж/м2) окажется ограниченным (2-3)e9 с, т.е. 60-90 лет. С учетом сезонности (такие же предположения, но в теплое время года) - 150-250 лет.
На самом деле, конечно, даже при самом мощном парниковом эффекте такая мощность прогрева не достигнется - за счет излучения тепловой энергии поступающего на полюс воздуха в космос, за счет остывания его по дороге другими способами, из-за образования мощной инверсии надо льдом и неполной передачи тепла от воздуха ко льду. Более реалистичные максимальные цифры - 50-100 Вт/м2 только в теплое время года, что примерно совпадает с современным летним притоком тепла на поверхности Арктического океана [2, также 4,5], или 20-40 Вт/м2 усредненно. Тогда время растопления окажется равным 500 - 1000 лет. Очень вряд ли - быстрее, скорее - еще вдвое-вчетверо медленнее.
Достаточно для того, чтобы спланировать переселение в деталях...
Кроме того, таяние вряд ли начнется прямо в этом веке. Оледенение Антарктики началось 34 миллиона лет назад - при уровне CO2 в атмосфере 760 ppm, почти вдвое выше нынешнего. А скорее всего, порог еще выше, поскольку оледенение запустило не падение уровня CO2, а открытие прохода Дрейка, изменившее само положение порога. С закрытым проходом Дрейка порог оледенения Антарктики ниже 760 ppm, а с открытым, способствующем ее изоляции и выхолаживанию за счет развития циркумпорярных течений в океане и джетов в атмосфере - он выше. Countdown to meltdown still on hold! А вот возможность купаться в парных летних водах Северного Океана и загорать под негаснущим Шпицбергенским солнцем, вместе с полной судоходностью всего летнего Северного Океана, кроме прибрежных вод Гренландии, мы можем получить уже через десятилетие-другое. Дорогу теплу! =))
[1]https://phys.org/news/2017-01-explanation-links-theories-antarctic-glaciation.html
[2]http://www.colorado.edu/geography/class_homepages/geog_5241_f09/media/Class_Notes/week_2.pdf
[3] http://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/
[4]http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page1.php
[5]http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php?topic=749.0
Прочитал на phys.org [1] очередную статью об антарктическом леднике и решил прикинуть - не когда, а как быстро может растаять антарктический лед?
Антарктический ледяной щит состоит из 26 млн куб.км. льда, или 2,4e19 кг. Чтобы расплавить такое количество льда, нужно 8e24 Дж энергии, и еще заметную долю от этого - чтобы сначала нагреть до точки плавления; можно считать теплоемкость Антарктики равной примерно 1e25 Дж. С другой стороны, вся Земля поглощает примерно 1e17 Вт солнечного света - с учетом альбедо. Если _всю_ эту энергию перенаправить в антарктический щит, то он растает за 80-100 мегасекунд, т.е. примерно за три года (и это будет потрясающее зрелище). В реальности же КПД прогрева будет определяться, в первую очередь, способностью атмосферной циркуляции поставлять теплый воздух, и ей задается первый предел на скорость растопления.
Если предположить, что адвекция не может поставлять на единицу площади больше тепла, чем солнечный прогрев на экваторе (300 Вт/м2), то время растопления двухкилометрового слоя льда (поверхностная плотность 2 млн кг/м2 округленно, теплоемкость около 7e11 Дж/м2) окажется ограниченным (2-3)e9 с, т.е. 60-90 лет. С учетом сезонности (такие же предположения, но в теплое время года) - 150-250 лет.
На самом деле, конечно, даже при самом мощном парниковом эффекте такая мощность прогрева не достигнется - за счет излучения тепловой энергии поступающего на полюс воздуха в космос, за счет остывания его по дороге другими способами, из-за образования мощной инверсии надо льдом и неполной передачи тепла от воздуха ко льду. Более реалистичные максимальные цифры - 50-100 Вт/м2 только в теплое время года, что примерно совпадает с современным летним притоком тепла на поверхности Арктического океана [2, также 4,5], или 20-40 Вт/м2 усредненно. Тогда время растопления окажется равным 500 - 1000 лет. Очень вряд ли - быстрее, скорее - еще вдвое-вчетверо медленнее.
Достаточно для того, чтобы спланировать переселение в деталях...
Кроме того, таяние вряд ли начнется прямо в этом веке. Оледенение Антарктики началось 34 миллиона лет назад - при уровне CO2 в атмосфере 760 ppm, почти вдвое выше нынешнего. А скорее всего, порог еще выше, поскольку оледенение запустило не падение уровня CO2, а открытие прохода Дрейка, изменившее само положение порога. С закрытым проходом Дрейка порог оледенения Антарктики ниже 760 ppm, а с открытым, способствующем ее изоляции и выхолаживанию за счет развития циркумпорярных течений в океане и джетов в атмосфере - он выше. Countdown to meltdown still on hold! А вот возможность купаться в парных летних водах Северного Океана и загорать под негаснущим Шпицбергенским солнцем, вместе с полной судоходностью всего летнего Северного Океана, кроме прибрежных вод Гренландии, мы можем получить уже через десятилетие-другое. Дорогу теплу! =))
[1]https://phys.org/news/2017-01-explanation-links-theories-antarctic-glaciation.html
[2]http://www.colorado.edu/geography/class_homepages/geog_5241_f09/media/Class_Notes/week_2.pdf
[3] http://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/
[4]http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page1.php
[5]http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php?topic=749.0