Глобальное потепление для начинающих

Показанные здесь масштабы не соответствуют концентрациям газов на Венере. Водяной пар на Венере сохраняет всего лишь четверть эффективности по сравнению с графиком, а вот влияние углекислого газа – представьте себе! – примерно в четверть миллиона раз (250 000) сильнее, чем на графике.

То есть, CO2 на Венере главным образом ответственен за удержание на планете температуры за счет излучения, которое не может вернуться в космос, и за такой долгий период её поддержания. Вот численное представление того, что углекислота делает на Венере с жарой, излученной с поверхности.

Это сообщение отредактировал romust - 4.08.2016 - 11:25

Если бы на Венере не было атмосферы – если бы она больше походила на Меркурий и была бы просто сферой, поглощающей большинство солнечного света, чтобы затем выпустить его обратно в космос – её температура составляла бы около 340 К (67 °C / 153 °F), что, хотя и жарко, но не уникально.

Эффект атмосферы Венеры – со всеми облаками и газами – работает, как толстое, огромное, изолирующее одеяло, которое сохраняет Венеру в тепле тем же способом, как сохраняют в тепле вас: поглощая её энергию и излучая обратно на неё.

Под более тяжёлым одеялом вам будет теплее, также эффект увеличат несколько одеял. Вполне возможно, при помощи достаточного количества одеял, разогреться гораздо выше вашей нормальной температуры – осторожно, не переборщите!

У Земли атмосфера гораздо менее плотная, но она всё равно справляется с ролью одеяла.

Если бы не атмосфера – если бы наша планета была больше похожей на Луну или Меркурий – типичная температура была бы в районе 255 К (-18 °C / 0 °F), или гораздо ниже точки замерзания. Наш мир не замёрзший: облачное покрытие, водяные пары, метан и диоксид углерода, вместе с другими газами, поддерживают его температуру на 33 °C (59 °F) выше.

Впервые этот эффект открыл почти два века назад Джозеф Фурье, а детально изучил Сванте Август Аррениус в 1896 году. (Помните школьный курс химии по кислотам и основаниям? Это всё он придумал).

Всё это: водяной пар, метан, диоксид углерода, любой газ, поглощающий инфракрасное излучение, работает как одеяло. И если мы увеличим (или уменьшим) содержание этих газов в атмосфере планеты, это будет сродни увеличению (или уменьшению) толщины одеяла, которым накрыта планета. Это тоже открыл Аррениус больше ста лет назад.

Пока что атмосфера Земли выглядит вот так: либо её можно описать, как несколько одеял, либо как одеяло заданной толщины. Можно добавлять или удалять одеяла (или менять толщину одеяла), добавляя или удаляя из атмосферы разные поглощающие инфракрасное излучение газы.

Эта идея и поддерживает глобальное потепление, парниковый эффект и объясняет, почему планеты с атмосферой горячее планет без атмосферы. Пока что тут никто не найдёт никаких противоречий: планеты получают солнечный свет, отражают его часть и поглощают остальное, которое также может быть излучено. В зависимости от состава атмосферы, эта заново излученная энергия может быть поймана с сильно различающейся эффективностью, что и разогревает планету.

Из чего же состоит атмосфера Земли?

В основном из азота, около 78% нашей сухой атмосферы, за ним идёт кислород, 21%. Есть порядка 1% аргона, инертного газа, за которым идёт немножко углекислого газа, неона (ещё одного инертного газа), метана и других элементов.

Я не зря написал «сухой атмосферы», потому что наша атмосфера не сухая. Есть у нас такая небольшая надоедливая штуковина, мешающая атмосфере высохнуть.

Я имею в виду, конечно, наши океаны, по массе в 300 раз превосходящие всю атмосферу Земли. Из-за химических процессов (испарения, давления пара и т.п.), они добавляют примерно 1% от атмосферы в виде водяного пара. Эта цифра сильно меняется, но этим компонентом мы управлять не можем.

Есть и другие; кроме водяного пара, мы не управляем, облаками, кислородом или озоном (по крайней мере, пока). Но количество диоксида углерода в атмосфере сильно менялось за последние несколько столетий, и это происходит, без сомнения, из-за человеческой активности.

До конца 18 века уровни диоксида углерода вели себя стабильно и составляли 270-280 частей на миллион в атмосфере, немного изменяясь из-за извержений вулканов, лесных пожаров и других естественных процессов. Но с наступлением индустриальной революции всё это начало меняться.

В первый раз за всю историю накопленный за сотни миллионов лет углерод, хранившийся под поверхностью земли – останки углеродных организмов, похороненные под землёй и превратившиеся в нефть, уголь и другие ресурсы, стал сгорать и возвращаться в атмосферу.

Можете подсчитать сами, и у вас получится, что с начала индустриальной революции мы сожгли и добавили порядка 1,5 триллиона тонн углекислоты в атмосферу.

Это может удивить вас, поскольку если подсчитать общее количество углекислоты в атмосфере, оно составит всего лишь 2,1 триллиона тонн (400 частей на миллион), так что его количество с начала индустриальной революции увеличилась всего на 0,7 триллиона тонн (270 частей на миллион). Куда подевались 0,8 триллиона тонн?

В океан. Знаете, что получится, если смешать углекислый газ CO2 с водой H2O? Получится H2CO3, угольная кислота. (И да, об этом тоже узнал наш старый друг Аррениус). Если вы слышали об окислении океанов, вот откуда оно берётся и причина этого не вызывает сомнений.

Но мы говорим не о том; нашей темой служит глобальное потепление. На основании описанных явлений мы знаем, что планеты поглощают свет в ультрафиолетовом, видимом и около-инфракрасном диапазонах, а затем излучают энергию обратно в космос в среднем и дальнем инфракрасном диапазонах. По крайней мере, пытаются, если только что-нибудь в атмосфере не поглощает часть инфракрасной энергии и не излучает её обратно на поверхность планеты. Как с этим справляются газы на Земле?

Средненько, но достаточно для разогрева планеты до температур на 33 °C (59 °F) больше, чем если бы их не было. Наука об атмосфере смогла точно подсчитать, какой вклад вносят в этот эффект различные компоненты:

50% парникового эффекта в 33 Кельвина получается благодаря водяному пару, 25% — из-за облаков, 20% — из-за CO2, а оставшиеся 5% — из-за других неконденсирующихся газов вроде озона, метана, оксида азота и т.п.

Так что, если 20% парникового эффекта происходит из-за углекислого газа и мы увеличили его объём на 50%, значит ли это, что мы добавили ещё 3.3 °C (5.9 °F) к потеплению?

Возможно, но не обязательно. Существуют и другие факторы, и если вы разогреете Землю, у неё найдётся много естественных механизмов для саморегуляции.

Избыточное тепло хранится в ледниках и ледяных шапках и если их растопить, они выпустят холодную воду в океаны, озёра и реки. В случае небольшого увеличения количества углекислого газа увеличится активность растений, которые заберут часть газа из атмосферы.

Опасной ситуация становится при добавлении слишком большого количества углекислого газа к атмосфере со слишком большой скоростью, из-за чего температура Земли может начать увеличиваться в ответ на увеличивающийся парниковый эффект.

Именно это мы и наблюдаем. У нас происходили нормальные температурные флюктуации – соответствующие историческим наблюдениям – до 1970-х. После этого средняя температура Земли начала расти в соответствии с экспоненциальным ростом концентрации углекислого газа.

И этот рост шёл без перерыва (несмотря на жульнические опровержения этого факта) до сегодняшнего дня. Некоторые люди занимались выборочной подтасовкой данных, чтобы объявить об окончании роста температуры, с применением неправильных со статистической точки зрения методов.


Это сообщение отредактировал romust - 4.08.2016 - 11:33

Другие методы представления общей средней температуры по времени – например, усреднение температур за десятилетия – показывают тот же самый плавный рост температуры со временем с конца 1970-х.

Большая часть тепла не накапливается на поверхности или в атмосфере; в этих местах её проще всего измерять.

Как и можно было ожидать, раз у океанов Земли низкое альбедо, они занимают большую часть поверхности, обладают быстрой конвекцией и средней глубиной в 3 – 4 км, большая часть тепла оказалась в океанах.

Поэтому, вне всякого сомнения, Земля нагрелась и – насколько мы можем судить – ещё нагревается.

Могут быть и другие, естественные объяснения потепления, например, увеличение солнечной активности, которое коррелировало с увеличениями температуры в прошлом. Но на самом деле происходит обратное и текущий солнечный цикл показывает серьёзное уменьшение солнечной активности, что привело бы к охлаждению при прочих равных.

Нельзя строго доказать, что причиной глобального потепления стала человеческая деятельность, но на основании наших знаний о планете, земной атмосфере, человеческой деятельности и наблюдаемом потеплении, кажется очень маловероятным, что причиной этому является что-либо другое. Ни Солнце, ни вулканы, ни какое-то другое известное нам явление.

Теперь, когда вы знаете, что глобальное потепление реально и понимаете, почему оно, скорее всего, связано с человеческой деятельностью, надеюсь, вы начнёте задавать вопросы о том, как правильно решать эту проблему. Я бы хотел, чтобы люди счастливо и успешно жили в этом мире ещё тысячи поколений и это надо начинать с заботы о мире сегодня.

Это лучшее, что у нас есть и самая полная из картин, которую мы можем построить. Давайте прислушаемся к ней, позаботимся о нашем мире ради нас самих и ради всех людей и живых существ, которые появятся после нас в этом мире.

Все!

Перепост с любимого
Гиктаймса

Ну не знаю. Я вот такую версию встречал:

Оттуда же:

Как подумаешь об этом грустно становится. Промышленников надо останавливать, но тут тоже несколько сторон одной медали (безработица, комфорт к которому все привыкли и тп).
Если не построят завод в одном месте, то обязательно построят в другом.
Красноярск бастовал против завода ферросплавов, так его в Хакасию перенесли, один хрен где дымить. Башкирия бастовала против Краношпана, так президент Башкирии сказал что заводу быть и точка. Если бы все не делалось ради собственной наживы...