Глобальное потепление
Лавры Альберта Гора не дают мне покоя... :-)
Последнее время я начинаю соглашаться с мыслью, что глобальное потепление вызвано естественными причинами. Но если оно вызвано естественными причинами, это не значит, что с ним не надо бороться.
Но напомню сначала общепринятую версию.
Любое нагретое тело излучает электромагнитные колебания - видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны. Причём, чем тело сильнее нагрето, тем это излучение более коротковолновое. Поэтому Солнце, имеющее, ЕМНИП, температуру поверхности около 6000 градусов, испускает видимый свет и ультрафиолет, а Земля, имеющая сами знаете какую температуру испускает инфракрасное излучение, иногда иначе называемое тепловым. Подчёркиваю, имеется в виду собственное излучение Земли, а не отражённое от Земли солнечное излучение, это разные вещи.
Идём дальше. В атмосфере Земли имеется углекислый газ. Видимое и ультрафиолетовое излучение углекислота пропускает так же хорошо, как кислород и азот, составляющие большую часть атмосферы, а вот инфракрасное - хуже. Получается, что излучение, идущее от Солнца к Земле углекислота пропускает хорошо, а вот идущее от Земли в космос - плохо. Это и называется "парниковым эффектом", слышали, наверное, такое выражение, потому что огородные парники работают, в сущности, на том же принципе, только вместо углекислоты в них - плёнка. Чем больше в атмосфере углекислоты, тем сильнее парниковый эффект.
Но её в атмосфере вообще очень немного. А техногенное изменение концентрации и вовсе ничтожно. Поэтому в последнее время я начинаю соглашаться с теми, кто говорит, что если глобальное потепление и есть, то оно обусловлено естественными причинами.
Правда, техногенное воздействие на климат я наблюдаю довольно часто - когда переезжаю из Москвы в область и обратно. Давно уже заметил, что в Москве, как правило, теплее, цветы распускаются раньше, водоёмы замерзают позже и вскрываются раньше. Но нетрудно подсчитать, что крупные города занимают всего лишь около одной тысячной земной поверхности. И это даже не парниковый эффект. Скорее это тепловые выбросы от систем отопления, работающих предприятий, движущихся автомобилей. Специально не подсчитывал, но известно, что даже небольшой дом трудно обеспечить энергией за счёт солнечных батарей на крыше, а тут многоэтажные здания! Даже учитывая крайне низкий КПД солнечных батарей, получается, что потребляемая энергия сравнима с той, что посылается Солнцем на крышу. Но в масштабах всей Земли она ничтожна.
Итак, если глобальное потепление есть (а оно, скорее всего, есть), то оно вызвано естественными причинами. Но от этого оно не становится менее страшным. А чем же оно страшно?
Берём среднюю толщину ледникового щита Антарктиды. Умножаем на площадь южного континента. А потом делим на площадь всего мирового океана. Получаем высоту, на которую уровень моря должен подняться, если весь лёд в Антарктиде растает. И высота эта получается ни много ни мало - около 100 метров. Чтобы вы поняли, что это значит - знайте, что Москва находится на высоте около 150 метров над уровнем моря, а вот Рязань - как раз 100. Где-то я даже встречал идиотское утверждение, что из всех европейских столиц только Москва не будет затоплена. Это, конечно, чушь. Выше Москвы находятся Мадрид, Берн, Прага... Но это, согласитесь, слабое утешение.
Однако, реально ли, чтобы вся Антарктида растаяла? Всё-таки полюс... Увы, вполне реально. Нет, лёд там, конечно, будет в любом случае, но только морской плавучий лёд, а не гигантский тысячеметровый ледник. Дело в том, что Антарктида не только покрыта льдом, но и состоит, в основном, изо льда. Большая часть скального основания Антарктиды находится ниже уровня моря. Уберите лёд - останется океан и несколько средних размеров островов в нём. Географы долго спорили - считать ли Антарктиду континентом или архипелагом, в конце концов сошлись на континенте: типа лёд - тоже горная порода.
Но в отличии от других горных пород лёд имеет свойство таять. Причём процесс таяния может стать лавинообразным. Лёд хорошо отражает солнечный свет. Чем больше льда - тем больше солнечного излучения не поглощается на Земле, а возвращается обратно в космическое пространство, тем на Земле в целом холоднее. Но чем льда меньше - тем больше света полгощается, тем теплее. Значит, если на Земле станет теплее, часть льда растает, от этого станет ещё теплее, растает ещё больше льда, и так далее... В истории Земли уже были периоды без полярных шапок.
Итак, что же нам со всем этим делать?
Кто-то умиляется тем фактом, что мы в глобальном потеплении не виноваты, радуется возможности жечь топливо и электричество сколько вздумается. Но на самом деле радоваться тут нечему. Если глобальное потепление вызвано техногенными причинами, то есть шанс предотвратить его, но если, скажем, повышением солнечной активности, то мы, казалось бы, бессильны, ведь Солнце не отрегулируешь.
Но неужели так-таки и ничего нельзя сделать?
Первое, что приходит в голову - так управлять погодой, чтобы при общем потеплении в Антарктиде и Гренландии оставалось холодно. Раз уж управлять климатом, то можно, заодно попробовать направить туда побольше осадков, чтобы больше льда наморозить, ведь сейчас во внутренних областях Антарктиды снега выпадает очень мало, в некотором смысле это одно из самых сухих мест на Земле.
Лучший инструмент для управления погодой, какой мне пришёл в голову - это установка типа управляемого смерча. Такие пытались использовать как источник энергии. Просто огромная труба, стоящая обычно посреди пустыни, по которой горячий воздух с поверхности земли поднимается вверх и может при этом вращать турбину. Получилось нерентабельно.
Но зато эта штука может оказаться единственным эффективным инструментом для управления климатом, ведь она сильно изменяет циркуляцию воздуха в атмосфере. Надо только правильно предсказать последствия таких изменений.
Я не метеоролог, но вроде бы циркуляция воздуха вблизи антарктической полярной шапки происходит так: относительно тёплый воздух с поверхности океана поднимается вверх и через верхние слои атмосферы идёт внутрь континента. А на его место вдоль поверхности земли идёт холодный.
Что будет, если мы понастроим описанные трубы по берегам Антарктиды? Мы просто усилим эту циркуляцию. В результате во внутренних областях континента станет чуть теплее. Но это ничего. Там холодина достаточно сильная, чтобы небольшое потепление не привело к таянию. А вот у берегов станет чуть холоднее, что нам и нужно, чтобы ледниковый щит не подтаивал по краям. Заодно и количество осадков внутри континента увеличится, что тоже полезно.
Правда, большую часть года (зимой) эти установки не будут работать. Но они как раз летом и нужны.
Впрочем, с этими трубами по берегам Антарктиды ещё много вопросов. Их строительство и эксплуатация, конечно, обойдутся неимоверно дорого. Скорее всего возникнут серьёзные проблемы с тем, чтобы их не заносило и не закупоривало снегом. Да и эффективность сомнительна. Нельзя ли придумать что-нибудь другое?
Попробуем. Итак, нам нужно повысить альбедо, то есть отражательную способность планеты, чтобы больше излучения отражалось и меньше оставалось на Земле. Солнечные лучи довольно хорошо отражаются облаками. Значит, если облаков будет больше, проблема будет решена. Для этого надо повысить среднее содержание водяного пара в атмосфере.
Во-первых, это можно сделать при помощи тех же труб - управляемых смерчей. Усиливая циркуляцию воздуха над поверхностью моря, они будут усиливать и испарение.
Другой способ повысить влажность - увеличить поверхность испарения. Заполнить водой впадину Каттара в Египте, впадины в Тунисе, Эфиопии, долину озера Эйр в Австралии. (В последнем случае копать придётся много, но результат того стоит.) Астрахань и Баку жаль, но если совсем припрёт - придётся и Каспийское море заполнять, всё-таки это лучше, чем глобальная катастрофа. Но я надеюсь, что до этого не дойдёт. Ещё можно закачать воду во внутренние районы Сахары, там много бессточных впадин, которые могут стать бассейнами искусственных морей. Качать придётся принудительно, вероятно, специально для этого построят огромные атомные электростанции. Но не исключено, что со временем из-за изменения общего и местного климата эти озёра станут и самоподдерживающимися.
Конечно, может быть всё это и не потребуется. Мы даже не знаем точно, какие факторы вызывают глобальное потепление, поэтому не можем предсказать на чём оно остановится. Но подумать заранее о мерах защиты полезно.
Последнее время я начинаю соглашаться с мыслью, что глобальное потепление вызвано естественными причинами. Но если оно вызвано естественными причинами, это не значит, что с ним не надо бороться.
Но напомню сначала общепринятую версию.
Любое нагретое тело излучает электромагнитные колебания - видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны. Причём, чем тело сильнее нагрето, тем это излучение более коротковолновое. Поэтому Солнце, имеющее, ЕМНИП, температуру поверхности около 6000 градусов, испускает видимый свет и ультрафиолет, а Земля, имеющая сами знаете какую температуру испускает инфракрасное излучение, иногда иначе называемое тепловым. Подчёркиваю, имеется в виду собственное излучение Земли, а не отражённое от Земли солнечное излучение, это разные вещи.
Идём дальше. В атмосфере Земли имеется углекислый газ. Видимое и ультрафиолетовое излучение углекислота пропускает так же хорошо, как кислород и азот, составляющие большую часть атмосферы, а вот инфракрасное - хуже. Получается, что излучение, идущее от Солнца к Земле углекислота пропускает хорошо, а вот идущее от Земли в космос - плохо. Это и называется "парниковым эффектом", слышали, наверное, такое выражение, потому что огородные парники работают, в сущности, на том же принципе, только вместо углекислоты в них - плёнка. Чем больше в атмосфере углекислоты, тем сильнее парниковый эффект.
Но её в атмосфере вообще очень немного. А техногенное изменение концентрации и вовсе ничтожно. Поэтому в последнее время я начинаю соглашаться с теми, кто говорит, что если глобальное потепление и есть, то оно обусловлено естественными причинами.
Правда, техногенное воздействие на климат я наблюдаю довольно часто - когда переезжаю из Москвы в область и обратно. Давно уже заметил, что в Москве, как правило, теплее, цветы распускаются раньше, водоёмы замерзают позже и вскрываются раньше. Но нетрудно подсчитать, что крупные города занимают всего лишь около одной тысячной земной поверхности. И это даже не парниковый эффект. Скорее это тепловые выбросы от систем отопления, работающих предприятий, движущихся автомобилей. Специально не подсчитывал, но известно, что даже небольшой дом трудно обеспечить энергией за счёт солнечных батарей на крыше, а тут многоэтажные здания! Даже учитывая крайне низкий КПД солнечных батарей, получается, что потребляемая энергия сравнима с той, что посылается Солнцем на крышу. Но в масштабах всей Земли она ничтожна.
Итак, если глобальное потепление есть (а оно, скорее всего, есть), то оно вызвано естественными причинами. Но от этого оно не становится менее страшным. А чем же оно страшно?
Берём среднюю толщину ледникового щита Антарктиды. Умножаем на площадь южного континента. А потом делим на площадь всего мирового океана. Получаем высоту, на которую уровень моря должен подняться, если весь лёд в Антарктиде растает. И высота эта получается ни много ни мало - около 100 метров. Чтобы вы поняли, что это значит - знайте, что Москва находится на высоте около 150 метров над уровнем моря, а вот Рязань - как раз 100. Где-то я даже встречал идиотское утверждение, что из всех европейских столиц только Москва не будет затоплена. Это, конечно, чушь. Выше Москвы находятся Мадрид, Берн, Прага... Но это, согласитесь, слабое утешение.
Однако, реально ли, чтобы вся Антарктида растаяла? Всё-таки полюс... Увы, вполне реально. Нет, лёд там, конечно, будет в любом случае, но только морской плавучий лёд, а не гигантский тысячеметровый ледник. Дело в том, что Антарктида не только покрыта льдом, но и состоит, в основном, изо льда. Большая часть скального основания Антарктиды находится ниже уровня моря. Уберите лёд - останется океан и несколько средних размеров островов в нём. Географы долго спорили - считать ли Антарктиду континентом или архипелагом, в конце концов сошлись на континенте: типа лёд - тоже горная порода.
Но в отличии от других горных пород лёд имеет свойство таять. Причём процесс таяния может стать лавинообразным. Лёд хорошо отражает солнечный свет. Чем больше льда - тем больше солнечного излучения не поглощается на Земле, а возвращается обратно в космическое пространство, тем на Земле в целом холоднее. Но чем льда меньше - тем больше света полгощается, тем теплее. Значит, если на Земле станет теплее, часть льда растает, от этого станет ещё теплее, растает ещё больше льда, и так далее... В истории Земли уже были периоды без полярных шапок.
Итак, что же нам со всем этим делать?
Кто-то умиляется тем фактом, что мы в глобальном потеплении не виноваты, радуется возможности жечь топливо и электричество сколько вздумается. Но на самом деле радоваться тут нечему. Если глобальное потепление вызвано техногенными причинами, то есть шанс предотвратить его, но если, скажем, повышением солнечной активности, то мы, казалось бы, бессильны, ведь Солнце не отрегулируешь.
Но неужели так-таки и ничего нельзя сделать?
Первое, что приходит в голову - так управлять погодой, чтобы при общем потеплении в Антарктиде и Гренландии оставалось холодно. Раз уж управлять климатом, то можно, заодно попробовать направить туда побольше осадков, чтобы больше льда наморозить, ведь сейчас во внутренних областях Антарктиды снега выпадает очень мало, в некотором смысле это одно из самых сухих мест на Земле.
Лучший инструмент для управления погодой, какой мне пришёл в голову - это установка типа управляемого смерча. Такие пытались использовать как источник энергии. Просто огромная труба, стоящая обычно посреди пустыни, по которой горячий воздух с поверхности земли поднимается вверх и может при этом вращать турбину. Получилось нерентабельно.
Но зато эта штука может оказаться единственным эффективным инструментом для управления климатом, ведь она сильно изменяет циркуляцию воздуха в атмосфере. Надо только правильно предсказать последствия таких изменений.
Я не метеоролог, но вроде бы циркуляция воздуха вблизи антарктической полярной шапки происходит так: относительно тёплый воздух с поверхности океана поднимается вверх и через верхние слои атмосферы идёт внутрь континента. А на его место вдоль поверхности земли идёт холодный.
Что будет, если мы понастроим описанные трубы по берегам Антарктиды? Мы просто усилим эту циркуляцию. В результате во внутренних областях континента станет чуть теплее. Но это ничего. Там холодина достаточно сильная, чтобы небольшое потепление не привело к таянию. А вот у берегов станет чуть холоднее, что нам и нужно, чтобы ледниковый щит не подтаивал по краям. Заодно и количество осадков внутри континента увеличится, что тоже полезно.
Правда, большую часть года (зимой) эти установки не будут работать. Но они как раз летом и нужны.
Впрочем, с этими трубами по берегам Антарктиды ещё много вопросов. Их строительство и эксплуатация, конечно, обойдутся неимоверно дорого. Скорее всего возникнут серьёзные проблемы с тем, чтобы их не заносило и не закупоривало снегом. Да и эффективность сомнительна. Нельзя ли придумать что-нибудь другое?
Попробуем. Итак, нам нужно повысить альбедо, то есть отражательную способность планеты, чтобы больше излучения отражалось и меньше оставалось на Земле. Солнечные лучи довольно хорошо отражаются облаками. Значит, если облаков будет больше, проблема будет решена. Для этого надо повысить среднее содержание водяного пара в атмосфере.
Во-первых, это можно сделать при помощи тех же труб - управляемых смерчей. Усиливая циркуляцию воздуха над поверхностью моря, они будут усиливать и испарение.
Другой способ повысить влажность - увеличить поверхность испарения. Заполнить водой впадину Каттара в Египте, впадины в Тунисе, Эфиопии, долину озера Эйр в Австралии. (В последнем случае копать придётся много, но результат того стоит.) Астрахань и Баку жаль, но если совсем припрёт - придётся и Каспийское море заполнять, всё-таки это лучше, чем глобальная катастрофа. Но я надеюсь, что до этого не дойдёт. Ещё можно закачать воду во внутренние районы Сахары, там много бессточных впадин, которые могут стать бассейнами искусственных морей. Качать придётся принудительно, вероятно, специально для этого построят огромные атомные электростанции. Но не исключено, что со временем из-за изменения общего и местного климата эти озёра станут и самоподдерживающимися.
Конечно, может быть всё это и не потребуется. Мы даже не знаем точно, какие факторы вызывают глобальное потепление, поэтому не можем предсказать на чём оно остановится. Но подумать заранее о мерах защиты полезно.