Глава 10. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗЕМЛЕ (1119272), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Действительно, нагретые за счет поглощения инфракрасного (теплового)излучения объемы воздуха расширяются, становятся легче окружающих воздушных масси поэтому быстро поднимаются вверх, вплоть до низов стратосферы, где они и теряютизбытки тепла уже с радиационным излучением. Таким образом, насыщение атмосферыуглекислым газом может привести только к ускорению конвективного массообмена втропосфере, но не к увеличению ее температуры. Кроме того, при одинаковых давлениях(массах) суммарная теплоемкость углекислотной атмосферы всегда оказывается меньшей,чем теплоемкость азотно-кислородной атмосферы.
При этом из-за бóльшей плотностиуглекислого газа по сравнению с земным воздухом углекислотная атмосфера оказываетсяболее тонкой и хуже сохраняет тепло на поверхности планеты по сравнению с болеетолстым слоем азотно-кислородной атмосферы, обладающим к тому же и бóльшейтеплоемкостью.Рассмотрим теперь влияние антропогенного выброса углекислого газа в атмосферуна климат Земли. По разным оценкам, в настоящее время за счет сжигания природноготоплива в атмосферу поступает около 5–7 млрд т углекислого газа или 1,4–1,9 млрд тчистого углерода.
Это колоссальное количество поступающего в атмосферу углерода нетолько влияет на состав ее газовой смеси и снижение теплоемкости, но и несколько295увеличивает общее давление атмосферы. Оба этих фактора действуют впротивоположных направлениях, в результате средняя температура земной поверхностипочти не меняется. Она практически не изменится, даже если концентрация углекислогогаза увеличится вдвое, что ожидается к 2100 г. Если же учесть, что большая частьпоступающего в атмосферу углекислого газа, по закону Генри, растворяется вокеанических водах и далее, при гидратации пород океанической коры, связывается вкарбонатах, то может оказаться, что вместе с углеродом в карбонаты перейдет и частьатмосферного кислорода.
Тогда вместо слабого повышения атмосферного давленияследует ожидать его незначительного уменьшения и, следовательно, слабого похолоданияклимата (но не его существенного потепления, как это предполагают ортодоксальныеэкологи).К аналогичным выводам пришли и многие ученые США, изучавшие измененияклимата в разных регионах Северной Америки. Согласно их данным, в настоящее времяфактически не происходит никакого потепления климата. В этой связи известныйамериканский ученый, бывший Президент Национальной Академии наук США Ф. Зейтц,пишет: “Экспериментальные данные по изменению климата не показывают вредноговлияния антропогенного использования углеводородов.
В противоположность этому,имеются веские свидетельства, что увеличение содержания в атмосфере углекислого газаявляется полезным”. Ф. Зейтц подготовил Петицию ученых Правительству СоединенныхШтатов Америки с призывом отказаться от Международного соглашения по глобальномупотеплению климата, заключенному в Киото (Япония) в декабре 1997 г, и другиханалогичных соглашений.
В этой Петиции, в частности, говорится: “Не существуетникаких убедительных научных свидетельств того, что антропогенный выброс диоксидауглерода, метана или других парниковых газов причиняет, или может в обозримомбудущем вызвать катастрофическое прогревание атмосферы Земли и разрушение ееклимата. Кроме того, имеются существенные научные свидетельства, показывающие, чтоувеличение в атмосфере концентрации диоксида углерода приводит к положительномувлиянию на естественный прирост растений и животных в окружающей среде Земли”. Кнастоящему времени эту Петицию уже подписало около 17 тыс.
ученых и инженеровСША.Из приведенных оценок следует важный практический вывод, что дажезначительные выбросы техногенного углекислого газа в земную атмосферу фактически неменяют осредненных показателей теплового режима Земли и ее парниковый эффект.Более того, увеличение концентрации этого газа в земной атмосфере, безусловно, являетсяполезным фактором, повышающим продуктивность сельского хозяйства испособствующим более эффективному восстановлению растительной массы в районахсведения лесов.Если же глобальный климат Земли в настоящее время действительно испытываетзаметное потепление, то скорее всего это окажется временным явлением, и причину надоискать в других процессах и явлениях, например в неравномерности солнечногоизлучения, в прецессии собственного вращения Земли, в неустойчивости океаническихтечений или в изменениях их циркуляции, вызванных другими причинами. Так, междуосредненной температурой земной поверхности и магнитной активностью Солнца,определяемой по числу солнечных пятен на его поверхности (т.е.
по числу Вольфа), каквидно из рис. 10.11, наблюдается сильная корреляция. Кроме того, не следует забывать,что наблюдаемое сейчас вековое потепление климата началось еще в начале XVII в., когдао техногенных выбросах углекислого газа в атмосферу не приходилось и говорить.Причем это локальное потепление наблюдается на общем фоне похолодания (рис. 10.12).Что же касается потепления последних десятилетий (если оно действительнонаблюдается), то это может оказаться временным явлением, развивающимся, например, нафоне общего долговременного изменения климата.296Рис. 10.11.
Корреляция температурных колебаний в Северном полушарии с магнитной активностью Солнца(с числами Вольфа). Левая шкала и жирная линия – отклонения среднего значения поверхностнойтемпературы Северного Полушария при текущем 11-летнем сглаживании, °С . Правая шкала и тонкая линия– осредненная солнечно-магнитная активность (числа Вольфа). Резким всплескам магнитных цикловсоответствует более активное и, следовательно, более яркое солнце (Hansen J., Lebedeff S, Geophys. Res. Let.1988. Vol. 15.
P. 323−326)Аналогичные колебательные процессы в природе распространены достаточношироко. Можно вспомнить историю изменений уровня Каспийского моря: после многихлет обмеления в середине 80-х годов он вдруг стал подниматься, да еще с угрожающекатастрофической скоростью. А сколько было разговоров по поводу антропогенноговлияния на процесс осушения Каспия! Ведь чуть не осуществили самый дорогой из всех“проектов века” по переброске северных рек на юг.Рис. 10.12. Поверхностные температуры Саргассова моря (с осреднением около 50 лет), определенные поизотопным отношениям кислорода в остатках планктонных морских организмов, погребенных в донныхотложениях (Kegwin I.D.// Science. 1996.
Vol. 274. P. 1504−1508). Горизонтальной линией отмечена средняятемпература за 3000-летний периодВ эволюционном плане, начиная приблизительно с середины мезозоя (около150−100 млн лет назад), происходит постепенное похолодание климата. Объясняется этоудалением азота из атмосферы и связыванием его в нитратах и нитритах почвенногопокрова. В результате атмосферное давление за последние 100 млн лет постепеннопадало, что приводило к похолоданию климата, причем сейчас такое похолодание некомпенсируется даже плавным увеличением интенсивности солнечного излучения.
Обэволюционном похолодании климата говорят и многочисленные геологические данные,например полное отсутствие следов оледенений в мезозое и появление первыхледниковых покровов в Антарктиде в середине кайнозоя (около 40 млн лет назад), а вчетвертичное время (приблизительно последние 1–2 млн лет)и периодическихоледенений в Северном полушарии. Сейчас мы живем в межледниковом стадиале, нокогда ему на смену придет новая фаза оледенения, то следует ожидать ее повышеннойсуровости.29710.3.4. Аргументы сторонников классического подхода к проблемепарникового эффектаРассматривая проблемы парникового эффекта, нельзя обойти молчанием иаргументы последователей идеи С. Аррениуса о прямом воздействии концентрацииуглекислого газа на температуру тропосферы.
Так, сторонники этих идей обычноприводят данные по содержанию углекислого газа в пробах воздуха из древних слоевфирна Гренландии и Антарктиды, показывающие, что в периоды межледниковыхпотеплений концентрация этого газа в атмосфере всегда повышалась (рис. 10.13).Аналогичный эффект, только в значительно большей степени, по их мнению, наблюдалсяв теплые климатические эпохи, например в меловом периоде. Формально это так.
Однакопри объяснении этих явлений происходит явная подмена причины следствием − ведьповышение парциального давления углекислого газа в атмосфере может быть непричиной потепления климата, а только его следствием.Рис. 10.13. Корреляция изменений температуры воздуха с концентрацией углекислого газа за последние 420тыс. лет на антарктической станции Восток. Данные по температуре и концентрации углекислого газаполучены по керну скважины во льду, пробуренной на этой станции до глубины 3623 м (Котляков В.М.,Данилов А.И.// Земля и Вселенная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
