05.03.2018
Мифы об изменениях климата

После публикации двух частей (см. часть 1часть 2) статьи климатолога Игоря Эзау «Мифы об изменениях климата» читатели в комментариях задали автору много вопросов, и мы обещали, что Игорь ответит на них. Обещания надо выполнять. В этом тексте — подробные ответы на ваши вопросы. Благодарим Игоря Эзау за терпение и за потраченное время.

 

Перед ответом на вопросы, хочется заметить, что у наших читателей обнаружился острый глаз и тонкое чувство истины! Читатели заметили множество слабых мест, которые неизбежны в популярном изложении, особенно, в такой сложной науке как климатология. Однако эти же вопросы задавали и учёные-климатологи, прежде чем убедиться в верности гипотезы антропогенных изменений климата. Так уж устроена наука, что на слово и даже на логику тут никому не верят и требуют циферки и графички. Они у нас есть!

 

Чтобы не повторяться, я сначала отвечу на общие вопросы, а затем перейду к более частным вопросам дискуссии. В конце, используя комментарий одного из читателей, я покажу, как не надо вести дискуссию на тему климата, и почему.

 

Общие вопросы

 

Общие вопросы пока сводятся к двум категориям:

 

  • малые числа ни на что не влияют; большие же числа настолько велики, что их просто не может быть;
  • всё измерено с такими неточностями, что уж чего тут говорить.

 

Некоторые популярные вопросы включают в себя обе эти категории.

 

Изменение уровня моря

 

Начнём с точности измерений. Читатель, незнакомый со статистикой, вероятно не поверит, но осреднением многих неточных наблюдений можно получить весьма точные значения даже для малых, но систематических, то есть направленных в одну сторону, изменений. Такой фокус разъясняют на первом курсе всех университетов, и, по моему, даже в школе. Так что не будем тратить время на убеждение не верящих.

 

Рассмотрим, как это работает на примере измерений уровня моря.

 

Изменение уровня моря, вне сомнения, один из ключевых вопросов потепления климата. Если уровень моря не растёт, то и потепления однозначно нет. Уровень моря может меняться по нескольким независимым причинам, как то:

 

  • нагрев моря и тепловое расширение воды. При средней глубине океана в 5,5 км, эта причина даёт довольно большое приращение уровня даже на одну десятую долю градуса нагрева. Коэффициент теплового расширения воды составляет 0,0002 (при средней температуре воды в верхнем слое океана около 5 °C) на градус. Умножая эту малую величину на 5500 м и на одну десятую градуса (температура глубинной воды выросла гораздо меньше, чем температура воздуха), получим 11 сантиметров прироста уровня океана. Таким образом, тепловое расширение несёт ответственность примерно за 50% наблюдаемого прироста уровня моря. Для точности заметим, что нагрев глубинного океана — это очень медленный процесс (а процесс охлаждения, наоборот, сравнительно быстрый), поэтому значительная часть наблюдаемого теплового расширения отражает не современное потепление, а потепление прошлых столетий. Тем не менее, точность измерений сейчас такова, что позволяет выявить и влияние современного глобального потепления, как показывает публикация в ведущем научном журнале PNAS за февраль 2018;
  • добавление в море новой воды, которая ранее была на суше, например, в виде льда;
  • изменение объёма чаши океана и аномалий силы тяжести в нем. Объём меняется из-за поднятия или опускания участков дна моря. Это очень медленный процесс, но, так как он совершается на больших площадях, он может давать существенный вклад в наблюдаемое изменение уровня моря.

 

Казалось бы, волны, приливы и отливы, изменение конфигурации течений, сгонов и нагонов делают задачу определения изменения уровня моря почти непосильной. Однако все перечисленные процессы не дают вклада в систематическое изменение уровня — они просто осредняются. В итоге, неточности определения уровня моря очень малы, менее 0,4 мм (четыре десятых миллиметра!).

 

Приведённый график показывает изменение уровня моря с 1880 года. Как видим, уровень моря уверенно растёт и скорость роста всё больше.

 

Рисунок 1. График изменения уровня моря по данным наблюдений и по спутниковым данным
Рисунок 1. График изменения уровня моря по данным наблюдений и по спутниковым данным. Источник: https://sealevel.nasa.gov/.

 

Малые и большие числа

 

Продолжим рассматривать большие эффекты малых чисел и малые эффекты — больших. Как может углекислый газ, которого и всего-то 0,04% от полного состава атмосферы на что-то влиять? Читатель мог бы задаться вопросом, а как, собственно, ничтожные микрограммы яда убивают человека весом в 100 кг. По этой идее и яды не должны ни на что влиять?!

 

На самом деле, эти ничтожные 0,04% и есть жизнь. Это наша еда, наше тепло, без них даже дом не построить, ибо они нужны для отвердевания раствора. Для климата, эти доли процента перекрывают окно прозрачности для теплового излучения Земли, через которое, в противном случае, тепло бы ушло в космос. Чем больше углекислого газа, тем меньше тепла уходит. Поэтому видимое излучение Солнца, для которого CO2 действительно прозрачен, будет поднимать температуру до тех пор, пока тепла не будет производиться достаточно, чтобы охлаждать Землю. Рост температуры увеличивает производство теплового излучения очень эффективно (поток растёт как четвёртая степень от температуры), поэтому для заметного нагрева нужно лишь небольшое увеличение концентрации CO2.

 

Изотопный состав углекислого газа

 

Вопрос об изотопном составе CO2 также относится к вопросам о малых числах. Хотя для потепления климата все изотопы CO2 равны, для человечества важно определить состав добавочного углекислого газа, ибо это позволяет определить роль самого человечества, и, соответственно, направить принятие решений.

 

Идея доказательства проста. В атмосфере содержится некоторое количества радиоактивного углерода, который довольно быстро (на протяжении порядка 15 тыс. лет) распадается. То есть в любом ископаемом топливе, кроме молодого торфа, радиоактивного углерода — нет. Он давно распался. Если теперь такой углерод выбрасывать в атмосферу как CO2, то относительная доля радиоактивного углерода будет падать, так как он разбавляется нерадиоактивным изотопом из залежей. Рисунок 2 показывает, что именно это и наблюдается. Но, нерадиоактивный углерод могут выбрасывать и вулканы. Однако вулканы не сжигают углерод на воздухе. Они выбрасывают сразу углекислый газ, тогда как ископаемое топливо, при сжигании, потребляет кислород из воздуха. Рисунок 3 показывает, что кислород действительно потребляется. Итак, довольно-таки точные измерения малых изменений концентрации изотопов углерода и кислорода говорит нам о том, что в воздухе добавляется CO2 от сжигания топлива, то есть делает это человек.

 

Рисунок 2. Верхний рисунок: Одновременное изменение накопленных выбросов CO₂ (чёрная кривая) и уменьшение относительного содержания радиоактивного углерода в атмосфере (красная кривая). Шкала для радиоактивного углерода перевёрнута для удобства сравнения. Нижний рисунок: Одновременное изменение содержания CO₂ (чёрная кривая) и уменьшение содержания кислорода (красная кривая) в атмосфере. Рисунки из IPCC AR4
Рисунок 2. Верхний рисунок: Одновременное изменение накопленных выбросов CO2(чёрная кривая) и уменьшение относительного содержания радиоактивного углерода в атмосфере (красная кривая). Шкала для радиоактивного углерода перевёрнута для удобства сравнения. Нижний рисунок: Одновременное изменение содержания CO2(чёрная кривая) и уменьшение содержания кислорода (красная кривая) в атмосфере. Рисунки из IPCC AR4.

 

Краткие ответы на вопросы

 

Сергей: Атмосфера Земли состоит на 78% из азота, на 21% из кислорода. На все остальные газы приходится 1%, причём 0,93% составляет аргон. А углекислый газ составляет всего 0,0387%. Как мы понимаем, даже если его количество удесятерится, это не повлияет ни на что.

 

Ответ см. выше

 

Формула, связывающая теплоту Q и температуру T, выглядит так: Q= CM(T2−T1), где C — теплоёмкость субстанции, M — её масса. Таким образом, мы видим, что количество энергии, необходимое для нагрева субстанции на 1 градус (T2−T1=1) равно произведению теплоёмкости субстанции на её массу.

 

Масса атмосферы Земли: 5,3×1018 кг

 

Теплоёмкость (массовая): 1,006 кДж / (кг⋅К)

 

Тогда энергии, чтобы нагреть атмосферу Земли на 1 градус потребуется:

 

Q=5,3×1021 Дж

 

Чтобы вся атмосфера Земли нагрелась на 1 градус, потребуется в измеряемый период времени взорвать 84 126 984,13 (восемьдесят четыре миллиона сто двадцать шесть тысяч девятьсот восемьдесят четыре и тринадцать сотых) атомных бомб, равных по мощности той, что бросили на Хиросиму.

 

(подробнее здесь).

 

Можете ли прокомментировать это утверждение?

 

Нельзя не порадоваться умению оперировать большими числами! Однако Земля греется не атомными бомбами. Большое количество Джоулей или атомных бомб не должно слишком беспокоить, ибо Солнце доставляет на полную Земную поверхность 1,74·1017 Дж в секунду. Поэтому для получения Вашей цифры 5,3×1021 Дж потребуется всего лишь 3,05×104 секунд, то есть 8,5 часа. На самом деле же, атмосфера прогрелась на 1 градус за почти что 150 лет, то есть для достижения требуемого эффекта тепловой баланс следовало бы нарушить всего лишь на 1/164250 часть, то есть на 0,00061%. Такую малую величину пока не могут зафиксировать прямые измерения, имеющие точность 0,1%. Так что никто не ищет изменений климата в тепловом балансе напрямую. Ищут эффекты, главным образом в температуре воздуха у поверхности Земли, которые даёт сумма накопленных изменений за десятки лет.

 

Дмитрий ПРИВАЛОВ: Интересно, кто-нибудь сравнивал выбросы углекислого газа от антропогенного фактора и, скажем, выбросы вулканов? А там ещё пыль есть, которая тоже влияет на климат в регионе. Мне кажется, влияние человечества на климат сильно преувеличено.

 

Да, сравнивали, и даже очень много. Этим вопросом задались учёные в первую очередь! Обратите внимание, что для такого сравнения нет нужды бегать от вулкана к вулкану и что-то измерять. Нужно измерять лишь содержание изотопов и концентраций в воздухе (см. выше про изотопы). Поскольку атмосфера хорошо перемешана, то делать это можно практически в любой точке. Как показывают прямые измерения (не теории, не модели, а именно измерения) — влияние человечества не преувеличено.

 

Hrum MOROS: Я давно читал исследование на эту тему; так вот выброс в атмосферу CO+CO2 и ещё всякой гадости типа сульфатов и оксида серы одного вулкана Этна заткнёт за пояс все заводы Земли.

 

Когда-то давно так оно и было! Но сейчас производительные силы человечества увеличились многократно. В настоящее время выбросы из одного только Рима превосходят выбросы от Этны. Этна, вообще-то, маленький вулкан. Её выбросы вообще не отражаются в данных наблюдений.

 

Существует мнение о том, что влияние человека на глобальное потепление — это миф. Несогласие вызывает сам тезис об антропогенном воздействии на климат планеты. Некоторые учёные, по словам академика Сергея Алексеенко (Институт теплофизики СО РАН), исходят из того, что в защиту данного тезиса не выдвинуто никаких убедительных доказательств. Некоторые из них вообще считают, что зависимость здесь обратная: увеличение в атмосфере углекислого газа является СЛЕДСТВИЕМ потепления, а не его причиной.

 

Есть и другие факторы, которое не учитываются сторонниками «углеродной» гипотезы. Называют как минимум семь факторов, от которых зависит температура тропосферы (нижнего слоя земной атмосферы) и земной поверхности. Один из них — это увеличение солнечной активности. Речь идёт о вспышках на Солнце, прямо влияющих на колебание климатических температур на Земле.

 

Сколько людей, столько и мнений. Мнения в науке вообще не имеют никакого значения. Что касается убедительных доказательств, то их собрано на несколько тысяч страниц отчёта IPCC. И это только сливки сливок! Очень многие факты, зависимости и эффекты там лишь упомянуты и даны в отсылках на дополнительные тысячи страниц специальных обзоров. Наука так устроена, что решение задачи или обнаружение нового факта ценится очень высоко. Если бы была хоть малейшая возможность усомниться в каких-то фактах и доказательствах из докладов IPCC, то в них сразу же вцепились бы. И таки цепляются, когда доказательства недостаточны. Но вот само по себе антропогенное изменение климата уже доказано достаточно!

 

Достаточно до такой степени, что климатологи перешли к от обсуждения этого факта к построению климатического обслуживания и методов прогноза, причём эта работа продвигается весьма успешно.

 

Климатологи действительно не учитывают множество факторов, как то космические лучи, солнечные вспышки, изменчивость вулканической активности и прочие. Но поступают они так не потому, что им, скажем, солнечная активность в принципе не нравится, а потому, что исследования прошлых климатов и современные модели убеждают, что эти факторы имеют очень малое влияние. И что совсем печально для сторонников таких идей, если бы они и влияли, то влияли бы совсем не так, как это наблюдается. Ведь мало выкрикнуть, что солнечная активность влияет на колебание климатических температур, нужно ещё, чтобы она влияла именно так как это мы видим в данных наблюдений. Как, например, любители солнечных циклов объяснят тот факт, что температуры растут больше всего ночью и особенно полярной ночью?

 

Дмитрий АРЕСТОВ: Почему потепление — это плохо? Растают ледяные шапки, увеличится количество пресной воды в круговороте, появится множество мелководных шельфовых морей, в которых будет цвести буйным цветом жизнь. Людям только на руку — такая планета в своё время могла носить на себе динозавров, а человечкам с чего хуже будет? Расплодятся на 30 млрд и, наконец, построят общими усилиями межзвёздное что-нибудь. Если при этом утонет пара-тройка городов, ну так печально, но, как говорил Форрест Гамп: «… случается!»

 

С точки зрения науки, антропогенное потепление — это ни хорошо и ни плохо. Это просто объективной факт жизни. Что с этим делать? Это не вопрос к учёным, это вопрос к гражданам. Если их, и Вас в том числе, устраивает нехватка продовольствия, необходимость куда-то переселяться или же, наоборот, давать отпор тем, кто претендует на ваше место — то и слава богу. Вас предупредили, так что теперь не жалуйтесь.

 

Сергей РЕВЯКИН: В статье приведён один довод в пользу антропогенной природы потепления — изотопный состав — и то упомянуто вскользь. А можно проценты увидеть?

 

Смотри ответ выше.

 

Денис ТРЕЙДЕРОВ: По разным оценкам, в настоящее время за счёт сжигания природного топлива в атмосферу поступает около 5—7 млрд тонн углекислого газа или 1,4—1,9 млрд тонн чистого углерода. Это колоссальное количество поступающего в атмосферу углерода не только влияет на состав газовой смеси и снижение теплоёмкости, но и несколько увеличивает общее давление атмосферы. Оба эти фактора действуют в противоположных направлениях, в результате чего средняя температура земной поверхности почти не меняется. Практически не изменится она, даже если концентрация углекислого газа увеличится вдвое, что ожидается к 2100 г. Если же учесть, что большая часть поступающего в атмосферу углекислого газа растворяется в океанических водах и далее, при гидратации пород океанической коры, связывается в карбонатах, то может оказаться, что вместе с углеродом в карбонаты перейдёт и часть атмосферного кислорода. Тогда вместо слабого повышения атмосферного давления следует ожидать его незначительное уменьшение и, следовательно, столь же слабое похолодание климата, но не его существенное потепление, как это предполагают ортодоксальные экологи.

 

Вы, уважаемый читатель, вопрос задаёте или свои гипотезы высказываете? Ваши утверждения неверны! С чего вы взяли, что теплоёмкость воздуха снижается? Приземное давление — это просто масса столба воздуха. Оно зависит от массы водяного пара в воздухе многократно больше, чем от массы CO2. Масса водяного пара сильно зависит от температуры. На фоне этих изменений какие-то добавки массы от CO2совершенно не видны. С чего вы взяли, что изменение давления, читай массы, воздуха должно приводить к изменению климатических температур? Изменения климата — это неадиабатический процесс.

 

Температура изменится к 2100 году. Откуда Вы взяли, что это не так? Вы провели расчёты?

 

Перейдёт ли часть кислорода в породы? Да, перейдёт… через тысячи лет! И что?

 

А что, интересно, предлагают неортодоксальные экологи? Не замечать изменение показаний термометров, осадкомеров и изменение уровня моря?

 

Почему автор статьи привёл данные по концентрации УГ только за 150 лет, до этого периода концентрация в атмосфере не росла?

 

Нетрудно найти данные и за более длительный период. Вот, пожалуйста, хотя бы из Википедиии (Рисунок 3).

 

Рисунок 3. Изменение содержания CO₂ в атмосфере за последние 440 тысяч лет
Рисунок 3. Изменение содержания CO2 в атмосфере за последние 440 тысяч лет.

 

Вадим ПАХОМЕНКОВ: При случае спросите у Игоря Эзау, он действительно считает, что глобальное потепление приводит к засухам?

 

Действительно приводит, особенно в субтропических широтах. Для России тут важно то, что осадки и испарение по-разному регулируются климатическими процессами. В средней полосе России испарение будет нарастать быстрее, чем осадки при повышении температур воздуха. Поэтому, несмотря на более обильные дожди, почва будет суше — это называется почвенная засуха. Физика процесса довольно хорошо понята, хотя и требует сложных модельных расчётов.

 

Виталий КИСТЕРЕЦ: «Чтобы найти такое высокое содержание CO2, которое имеется сейчас, то есть 400 частей на миллион частей воздуха, нам нужно пойти назад аж на 3 миллиона лет». Тогда не было заводов и пароходов, а текущее повышение содержания CO2 приписывают бурному развитию промышленности. Что было причиной такого же высокого содержания CO2 три млн лет назад?

 

Содержание CO2 в атмосфере регулируется способностью океана и почвы его поглощать. Три миллиона лет назад океан был более тёплый и не мог поглотить достаточное количество CO2. Также и почва. Из-за активности бактерий она плохо поглощает CO2 при высокой температуре. Например, в тундре почва содержит 35 кг углерода на квадратный метр при температуре июля +10 °C. Южнее, в тайге, она содержит лишь 5 кг на м2 при июльской температуре +15 °C. Таким образом при более высоких температурах равновесное содержание CO2 в атмосфере выше.

 

Сергей ПАВЛОВ: Почитывал раньше новости с сайта Гисметео, и так, темой поверхностно интересовался, и картина вырисовывалась исходя из прочитанного, мягко говоря, тревожная. Грубо говоря. С начала метеорологических наблюдений и по 2015 год глобальная температура выросла на 0,7—0,8 градуса, а потом за десять месяцев она повысилась в два раза и значение составило 1,5 градуса. То есть за год температура планеты увеличилась на столько, на сколько она увеличилась за прошедшие сто лет. Писали что в рост температуры большой вклад внесло явление Эль-Ниньо. Якобы оно повысило температуру на 0,5 градуса, хотя до этого его вклад оценивался в 0,1 градуса. И что теперь без Эль-Ниньо глобальная температура уверенно переступила порог в 1 градус относительно температуры начала метеорологических наблюдений.

 

Да, это так. Эль-Ниньо — повышение температуры воды поверхности тропического Тихого океана — сильно влияет на глобальную температуру.

 

Дмитрий СОРОКИН: Слышал, что возможны манипуляции с замерами средней температуры, то есть эти шесть лет замеры делались далеко не идентичным набором инструментов и выбором локаций

 

Метеостанций на Земле много тысяч. Правила наблюдений, расположение станций и качество инструментов определяются Всемирной Метеорологической Организацией и строго контролируются. За последние десятилетия никаких изменений в них не произошло. Если же какие-то данные с каких-то станций вызывают сомнения, то их можно исключить. На расчёты средней глобальной температуры по тысячам станций это никак не влияет. Более того, мы говорим о разнице температур, которая в 10 и более раз больше, чем погрешность любых признанных приборов для измерения температуры.

 

Татьяна ПЕТРОВА: А статья Городницкого, который приводит аргументы против теории глобального потепления?

 

Глянул на статью. Довольно милый набор околонаучной ахинеи. К счастью, там не так много конкретных утверждений, поэтому давайте все их разберём одно за другим.

 

«Начало этому мифу (об антропогенном глобальном потеплении) было положено бывшим американским вице-президентом Альбертом Гором, выпустившим в 2007 году книгу под интригующим названием «Неудобная правда» и пространный документальный фильм под тем же названием».

 

Это не так. Связь изменений климата с содержанием CO2 была установлена ещё шведским учёным Сванте Аррениусом в конце XIX века. Тогда Гора не было даже в проекте. Связь между выбросами CO2 и его содержанием в атмосфере была установлена с началом программы мониторинга ядерных испытаний, когда Гор ещё в школе читать учился. Гипотеза об антропогенных изменениях климата уже была обоснована и сами изменения смоделированы к 1987 году. Последующие 30 лет наблюдений полностью согласуются с расчётами (см. мою статью), несмотря на циклы солнечной активности, неучтённые процессы и улучшение технологий. К 2007 году, явление уже было настолько понято и изучено, что даже далёкий от всего этого политик смог пересказать основные выводы своими словами.

 

«Премьер-министры собираются на специальные совещания — как бороться с подъёмом уровня Мирового океана».

 

Это не так. Не было таких совещаний, по крайней мере на международном уровне.

 

«Огромные средства тратятся во всём мире на борьбу с глобальным потеплением».

 

Это не так. Небольшие средства тратятся на изучение климата, а не на борьбу с его изменениями. До сих пор, собственно на проекты по борьбе с потеплением потрачено менее 200 миллионов (много менее одного миллиарда) долларов. Это во всём мире! В основном борьба сводится к закрытию некоторых угольных электростанций.

 

«В частности, по данным академика В.М. Котлякова и нашим наблюдениям за снежным покровом Полюса относительной недоступности Антарктиды, масса льда и снега этого континента за последние 30—40 лет существенно увеличивалась».

 

Факт изменений климата и глобального потепления ничего не говорит о том, как должно изменяться количество снега и даже сама температура, в одной отдельной точке, например на «Полюсе относительной недоступности». В целом баланс массы Антарктиды и Гренландии в эпоху точных спутниковых измерений отрицательный. Тает лёд, тает!

 

Рисунок 4. Изменения массы льда Антарктиды по данным разных спутников
Рисунок 4. Изменения массы льда Антарктиды по данным разных спутников.

«Основным аргументом сторонников данной гипотезы является совпадение потепления климата в последние десятилетия ХХ века с одновременным повышением содержания в атмосфере углекислого газа антропогенного происхождения. При этом забывают, что последнее потепление климата началось ещё в начале XVII века, когда о выбросах в атмосферу антропогенных парниковых газов и говорить не приходилось. Начиная примерно с 2006—2007 годов, по-видимому, уже наблюдалось новое заметное похолодание земного климата, о чём, в частности, говорит и нынешняя снежная зима, а следующая ожидается ещё более суровой».

 

Я надеюсь, что в своей статье я рассказал, что совпадение кривых на графиках — это далеко не основной аргумент. Потепление не началось в XVII веке. И с 2006 года никакого похолодания не случилось, а даже прямо наоборот.

 

«Так, открытая викингами в X веке Гренландия (Зелёная Земля) была покрыта обильной растительностью, а теперь она — под толстым слоем льда».

 

В сагах о гренландцах ничего не сказано о том, какой растительностью была покрыта их земля. Ни одно из известных поселений викингов в Гренландии не покрыто сейчас и никогда не было покрыто льдом. Несколько ферм засыпаны песком, остальные — просто тундра. Основа хозяйства викингов — разведение овец. Для этого тундры Гренландии вполне пригодны. Нет никаких ископаемых свидетельств о том, что там когда-то были деревья, в отличии, кстати, от Исландии (то есть Земли Льда).

 

«До начала XXI века вообще не существовало никакой научной теории парникового эффекта и влияния «парниковых газов» на тепловые режимы атмосферы».

 

Строго научная теория была полностью построена ещё к 1970 году.

 

«Нет ни одного достоверного доказательства влияния «парниковых газов» на климаты Земли».

 

За неимением доводов, автор газетной заметки пошёл по кругу. Да полным-полно достоверных доказательств. А вот интересно, какие есть доказательства того, что доказательств нет?

 

А вот тут особо интересный абзац:

 

«В противовес примитивной гипотезе зависимости климата только от одной причины — концентрации в атмосфере парниковых газов в Институте океанологии имени П. П. Ширшова РАНпрофессором О. Г. Сорохтиным была разработана физическая теория климата Земли. Она показывает, что температура тропосферы (нижнего слоя земной атмосферы) и самой земной поверхности зависит, по крайней мере, от семи основных факторов: 1) от светимости Солнца; 2) от давления атмосферы; 3) от отражательной способности Земли (её альбедо); 4) от угла прецессии оси вращения Земли; 5) от теплоёмкости воздуха; 6) от влажности и 7) от поглощения парниковыми газами теплового излучения Солнца и Земли. При этом необходимо учитывать отрицательную обратную связь преобразования солнечного излучения облачным покровом планеты, обычно играющим основную роль в формировании её альбедо (т.е. отражательной способности). Теория, предложенная Сорохтиным, является количественной и позволяет численно рассчитывать как влияние на климат каждого из перечисленных факторов по отдельности, так и их суммарное влияние».

 

Гипотезы не выдвигаются «в противовес» — они выдвигаются, чтобы объяснить что-то. Если Сорохтину удалось что-то объяснить, то почему он об этом не говорит? Скрывает? Я вот его публикаций не видел. Это интересная мысль! У альтернативщиков есть свои теории, но какие, они никому не расскажут.

 

Климатология не отрицает связи изменений климата со многими факторами, в том числе со всеми, кроме второго, из перечисленных. И обратные связи учитывает тоже. И рассчитать всё вместе и по отдельности даёт возможность (см. мою основную статью). Вот только как не крути, а сценарии выбросов CO2 выплывают как основной фактор.

 

«Так с чем же всё-таки связаны колебания климатических температур? В первую очередь — с колебаниями солнечной активности».

 

А вот и нет! Напомню циклистам о необходимости отдать 10 штук баксов Джеймсу Аннану. Профессора из ИО РАН могут поучаствовать в краудфандинге.

 

«…доминирующим процессом, управляющим выносом из атмосферы солнечного тепла, а также распределением температуры в тропосфере, является конвекция воздушных масс Земли».

 

Это не так. См. мой ответ выше.

 

«…а на смену им из стратосферы опускаются к поверхности Земли уже значительно охлаждённые массы воздуха».

 

Ну вот, что за глупости! Воздух же сожмётся адиабатически при опускании, и его температура будет более 100 °C. К счастью, никакой воздух из стратосферы к нам не опускается.

 

«Измерения показали, и это важно отметить, что вначале менялась температура, и только вслед за ней, через 500—600 лет, концентрация CO2».

 

Да, для ледниковых циклов это, наверное, так. Хотя точность датировки льда не настолько велика, чтобы дать однозначный ответ. Но мы говорим не о ледниковом цикле. Для современного потепления — это не так. См. изотопный анализ.

 

«…бывший президент Национальной Академии наук США профессор Фредерик Зейтц пишет: «Экспериментальные данные по изменению климата не показывают вредного влияния антропогенного использования углеводородов. В противоположность этому, имеются веские свидетельства, что увеличение содержания в атмосфере углекислого газа является полезным». … В этой петиции, в частности, говорится: «Не существует никаких убедительных научных свидетельств того, что антропогенный выброс углекислого газа, метана или других парниковых газов причиняют или могут в обозримом будущем вызвать катастрофическое прогревание атмосферы Земли и разрушение её климата. Кроме того, имеются существенные научные свидетельства, показывающие, что увеличение в атмосфере концентрации диоксида углерода приводит к положительному влиянию на естественный прирост растений и животных в окружающей среде Земли». Петицию подписало более 15 тысяч американских учёных и инженеров».

 

Нужно повторить ещё и ещё раз. Не имеет значения сколько «учёных и инженеров» подписали петиции. Имеет значение только обсуждение фактов, по существу. Для этого надо, как правило, иметь немалые специальные знания. Эти знания есть у учёных, которые занимаются проблемами климата. Эти знания не спрятаны, а как раз наоборот — изложены в различных обзорах и докладах. Тот же IPCC представляет 3 уровня докладов: короткий — для тех, у кого знания ограничены общей школьной программой и нет времени изучать что-то новое; полный доклад — для тех, у кого есть специальные знания на уровне хорошего университета, но нет глубокого понимания именно тех конкретных областей, о которых говорится в докладе; и многочисленные приложения — где некоторые вопросы разобраны на специальном уровне и требуют более узкой подготовки. Всё это бесплатно и легко скачать из интернета.

 

Короткий доклад — это как расписание рейсов в аэропорту. Пассажиру непонятно почему там именно такое расписание, и остаётся принять его к сведению. Даже если по каким-то причинам расписание не выполняется, то более разумно использовать эту информацию, чем выдумывать своё расписание из головы.

 

Ф. Зейтц пишет не об антропогенном потеплении климата, а о вредности и катастрофичности его последствий. Между навозом в грядке и огурцами на ней всё-таки есть разница. Но от навоза хорошо растут не только огурцы, но и сорняки. Борьба с выбросами CO2 — это, прежде всего, борьба с сорняками. Да, в более тёплом климате кое-где будет выше продуктивность растений. Зато там, где сейчас живут сотни миллионов людей, будут засухи и неурожаи. Чем займутся эти сотни миллионов? Да тем же, чем занялись 10 миллионов в Сирии. Вот представьте себе 100 сирий на Земле!

 

Как я и писал в своей заметке, климатологи не ждут от потепления вселенских катастроф. Но тех, сравнительно небольших изменений, будет достаточно, чтобы пожалеть о том, что никакие меры по их предотвращению не были приняты.

 

«Сейчас активно распространяются в средствах массовой информации всевозможные псевдонаучные (а иногда и просто лженаучные) прогнозы о резком потеплении климата».

 

Допустим, прогнозы псевдонаучные. А как же быть с данными наблюдений? Наблюдения тоже псевдонаучные? А если прогнозы совпадают с наблюдениями, что тогда делать?

 

И вот, наконец, мы дошли до вывода:

 

«Причина начавшегося и ещё предстоящего глобального похолодания климата связана также с уменьшением угла прецессии Земли и снижением общего давления земной атмосферы. По мнению О. Г. Сорохтина, это происходит благодаря жизнедеятельности азотпотребляющих бактерий, постоянно удаляющих азот из воздуха и переводящих его в осадки. К сожалению, эти процессы неуправляемые и мы вряд ли сможем, что-либо сделать для их приостановки».

 

Вместо 1500 страниц доказательств, основанных на тысячах работ сотен независимых коллективов, нам предлагается выслушать «мнение» человека, который не может членораздельно изложить ни одно климатическое следствие своей гипотезы. Впрочем, право читателя придумывать своё «расписание вылетов», только не на кого будет обижаться, если по нему самолёты не полетят.

 

Евгений АНАШКИН: Я искренне хочу понять: были потепления при переходе древней Греции к античной и римской цивилизации, то есть стало теплее. В конце римской империи было похолодание, потом потепление, потом, примерно в XVII веке, опять похолодание. Эти колебания подтверждают те учёные, которых я слушал. Вопрос: нынешнее потепление — это точно результат деятельности человека? Или колебания такие же, как и раньше? Второй вопрос: а какое дело нам, живущим в суровом климате, до потопов у проклятых капиталистов? Нам же всё равно лучше от потепления.

 

Локальные потепления и похолодания в разные исторические эпохи конечно же были. Климат никогда не остаётся неизменным. Масштабы таких колебаний за последние 4000 лет сравнительно малы, ощутимо меньше потепления в XX—XXI веке. В конце Римской Империи, по всей видимости, было некоторое похолодание. Для более ранних периодов данных с годичным разрешением для Средиземноморья нет. Есть данные для более отдалённых регионов, но их связь со Средиземноморьем сомнительна.

 

Как я предполагаю, читатель хотел бы знать, есть ли связь между колебаниями климата и историческими событиями. Нет, такую связь проследить не удаётся. Рим в эпоху расцвета побеждал и в тёплые, и в холодные, и в сухие, и во влажные годы, а в период упадка точно так же проигрывал.

 

Об антропогенной природе потепления отвечено во всех подробностях ранее. Какое нам до того дело? Ну, вот я же отвечал на это в основной статье. Повторюсь. Какой бы ни был климат, мы к нему приспособлены. А изменения климата требуют дополнительных усилий, то есть денежных затрат. И вот вместо того, чтобы отдыхать на пляжах южных морей, вы уже тратите свои отпускные на спасение своего подвала от затопления, так как уровень грунтовых вод растёт. Или ещё что-нибудь в том же роде.

 

Перечитал статью, сам занимаюсь наукой (ветеринария), не нашёл ни методики, ни описания проведения экспериментов.

 

Ищите дальше. Всё есть.

 

Дмитрий СОРОКИН: Почему мы должны верить предоставленным данным и графикам? Если биология, химия, археология существуют давно и данные в них подкреплены множественными исследованиями с длительной историей, то что именно делает данные новой науки климатологии, в которой до сих пор не произошла вполне смена поколений, и внутри которой ко всему прочему существует политический консенсус, — что делает эти данные убедительными, кроме того самого авторитета, над которым так насмехается явно недооценивающий современную публику автор?

 

Читатель заблуждается. Климатология совсем не новая наука. Климатические исследования известны с времён древнего Египта. Как раз наоборот, климатология одна из первых наук (наряду с математикой), которая стала на твёрдую научную, читай математическую, опору. Первая книга об атмосферных явлениях была написана ещё Аристотелем (384—322 гг. до н. э.), под названием «Метеорологика».

 

Данные любой науки делает убедительным то, как наука может давать прогноз, то есть описывать явления и изменения, которые ещё не наблюдались. Климатология это делает. См. статью.

 

Дмитрий СМИРНОВ: За сутки так и не смог понять: каким образом незначительное увеличение в атмосфере ПРОЗРАЧНЫХ углекислоты и метана относительно азота, кислорода и воды способно отражать обратно тепловые лучи от поверхности Земли и приземных слоёв???

 

Насколько поднялся уровень мирового океана за последние 140 лет. Если в пределах погрешности измерений (то есть ни насколько (в чём я почти уверен)) — какой смысл вообще об этом говорить?

 

Если кто подзабыл — нам в 90-х прошлого века псевдоэкологи из ЦРУ обещали, что Петербург уйдёт под воду уже к 2020 году.

 

Ответ дан в начале этой статьи.

 

Max ZIN: CO2 тяжелее воздуха. Как он может скапливаться в верхних слоях атмосферы? И почему леса не перерабатывают его?

 

CO2 не скапливается в верхних слоях, он равномерно перемешан по всей атмосфере. И леса его перерабатывают, но не успевают переработать весь, поскольку они ещё и дышат. См. школьную биологию.

 

Марина БАРУЛИНА: Было бы интересно сравнить вред для экологии применение и производство источников «без применения парниковых газов» и традиционных источников электроэнергии.

 

Да это интересно, несколько научных групп занимаются такими исследованиями. Ждём результатов.

 

Ренат ГАЯЗОВ: CO2 увеличивается 40 лет, а ледники тают 120 лет.

 

Это между фотографиями 120 лет, а сам ледник отступил за последние 50 лет. При этом CO2 растёт уже 150 лет.

 

Александр ТЕРЁХИН: Сокращается площадь ледников, а их толщина увеличивается. Почему нет сообщений о повышении уровня мирового океана?

 

См. ответ в начале статьи.

 

Как не надо вести дискуссии

 

Некоторые читатели высказывают свои сомнения в форме абсолютных утверждений. Забывая, что, не обладая специальными знаниями, человек, как правило, начинает утверждать полнейшую чушь. Пример таких «ошибок в каждой строчке» дан ниже.

 

Денис ТРЕЙДЕРОВ: Как известно, парниковые газы (прежде всего углекислота) задерживают тепловое излучение от земной поверхности, что и может привести к перегреву нижних слоёв воздуха. Поэтому принято думать, что чем больше в атмосфере углекислого газа (CO2), тем больше тепла Земля оставляет себе и тем теплее становится наш климат, но тепло от поверхности и нижних слоёв атмосферы переносится не столько излучением, сколько вертикальными потоками воздуха — всем известной конвекцией. Причём концентрация парниковых газов никак не влияет на этот путь самоохлаждения Земли. Во-вторых, от перегрева нас защищает важное свойство облачности, которая тормозит любую тенденцию перегрева атмосферы. Дело в том, что при повышении температуры увеличивается испарение, облачность становится плотнее, и Земля получает меньше солнечного тепла, и начинается охлаждение. Объясняется этот, казалось бы, парадоксальный результат тем, что вынос тепла из нижних слоёв атмосферы в основном происходит благодаря конвективным движениям воздуха, а не радиационным путём (излучением), как это принималось ранее на веру.

 

Действительно, нагретые за счёт поглощения теплового излучения приземные объёмы воздуха расширяются, становятся легче окружающих воздушных масс и поэтому быстро поднимаются вверх, вплоть до низов стратосферы, где они быстро теряют избытки своего тепла уже с радиационным излучением и после охлаждения вновь опускаются вниз. Средняя же приземная температура при этом практически не меняется. Таким образом, умеренное насыщение атмосферы углекислым газом может приводить только к ускорению конвективного массообмена в нижних слоях атмосферы, но не к изменению её температурного режима.

 

Уважаемый Денис! Именно вот так и не надо вести дискуссию. Вопросы атмосферного турбулентного перемешивания и его связи с климатом и есть моя научная специальность. Вы потрудились изложить свои умозрительные построения в форме утверждений. Все эти утверждения, за исключением того факта, что Земля как планета охлаждается радиационным путём, так вот, все Ваши утверждения неверны. Во-первых, сухая адиабатическая конвекция приводит не к охлаждению, а к нагреву. Это происходит потому, что адиабатическое охлаждение происходит с градиентом температуры 9,8 °C на километр подъёма, а реальный градиент в атмосфере лишь 6,5 °C на километр. То есть, сухая конвекция доставит на уровень излучения воздух холоднее, чем он там есть, на самом деле, и потеря тепла не возрастёт, а уменьшится. Замечу, что все формулы, которые описывают процесс радиационно-конвективного охлаждения, являются нелинейными и требуют серьёзных модельных расчётов. Такие расчёты были многократно проделаны! Они показывают, что конвекция, если бы это был основной процесс, подняла бы температуру Земли до +40 °C (против нынешних +15 °C).

 

Действительно, основную роль в охлаждении играют процессы влажной (облачной) конвекции. Но работают они вовсе не так, как Вы себе придумали. Не плотность и не повторяемость облачности охлаждает Землю, а то, что процессы конденсации (с выделением тепла) происходят в среднем выше уровня радиационного равновесия для теплового излучения. Конвекция кучевых облаков играет ключевую роль в доставке влаги, а значит и тепла, на эти высокие уровни. Опять же тут все процессы сильно нелинейные, и для того, что бы понять, в какую сторону и как именно они будут работать, требуются модельные расчёты. В частности, они показывают, что при повышении температуры облачность становится более неоднородной, то есть она пропускает не меньше, а больше (!) солнечного тепла к поверхности.

 

«Нет, ребята, всё не так! Всё не так, ребята!» Так что и конвекция усиливается, и климат теплеет от повышения CO2.

 

На вопросы отвечал Игорь ЭЗАУ,
кандидат физико-математических наук, Ph.D., старший исследователь Центра дистанционного зондирования Земли и изучения окружающей среды им. Ф. Нансена и Центра исследований климата им. В. Бьеркнеса.


г. Берген (Норвегия).


https://www.nersc.no/staff/igor-ezau


Опубликовано на научно-популярном портале «XX2 ВЕК» 26 февраля 2018 года.


Источник: https://22century.ru/popular-science-publications/climate-questions-and-answers

 

НАШ TELEGRAM

Статьи / 181 / Искандер-ака / Теги: мифы, экология, антропогенный фактор, изменение климата, углекислый газ, игорь эзау / Рейтинг: 5 / 1
Всего комментариев: 1
"Так что никто не ищет изменений климата в тепловом балансе напрямую. Ищут эффекты, главным образом в температуре воздуха у поверхности Земли, которые даёт сумма накопленных изменений за десятки лет" (цит.) - вот тут автор всей этой математической эквилибристики и прокололся. С цифрами можно "жонглировать" как угодно, особенно если поставлена "выгодная" цель, когда на кону - огромные денежные потоки. Всё зависит только от умения составлять "правильные" математические модели, вводить в них исключительно согласованные с единомышленниками данные и получать... нужный для обоснования очередной страшилки результат. Приём ничем не отличается от ворожения гадалкой на картах. Можно и графиков, якобы убедительных, понастроить. Пример такой "экилибристики" ранее же преподнесли два американских исследователя - Ровланд и Молина - чисто математически "доказавшие", якобы, губительное действие фреонов. Причём, сей "титанический научный подвиг" проплатил химический магнат Дюпон, начавший выпускать гидрофреоны, которые будто бы уже были вовсе и не опасны для озонового слоя Земли. А всему голова, что? Опыт! Нет опытного подтверждения научной гипотезы, нет и основания верить, что она стала научно обоснованным фактом. И данная публикация - ещё одно тому подтверждение.
«Эко.знай» — международный сетевой ресурс экологического просвещения © 2015-2018.    Редактор — Александр Жабский.    +7-904-632-21-32,    zhabskiy@mail.ru   
Google PageRank — Ecoznay.ru — Анализ сайта