Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?

Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №100 (декабрь) 2021
Разделы: Экология, Науки о Земле
Размещена 02.12.2021. Последняя правка: 08.12.2021.
Просмотров - 1121

О РЕАЛЬНОМ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА И «ПАРНИКОВЫХ» ГАЗАХ

Надёжкин Владимир Иванович

пенсионер

инженер-эколог

Аннотация:
В настоящей работе обращено внимание на следующие факты: все газы (а не только «парниковые») задерживают часть проходящих через них излучений; причиной тенденции к увеличению концентрации диоксида углерода в атмосфере является не человек, а потепление климата; вклад человека в циклы обращения соединений углерода ничтожен по сравнению с природным вкладом; есть другие факторы, кроме свойств газов, влияющие на «парниковость» атмосферы Земли; борьба с потеплением климата не первый случай маскировки истинных целей инициаторов крестового похода.


Abstract:
This work describes the following facts: all gases ( not just "greenhouse" gases) block part of the radiation passing through them; the tendency towards an increase in the concentration of carbon dioxide in the atmosphere is caused not only by humans, but by climate warming; the human contribution to the cycles carbon compounds circulation is not as important as the natural contribution; there are other factors that affect the "greenhouse" of the Earth's atmosphere; the fight against climate warming is not the first case of masking the true goals of the initiators of the crusade.


Ключевые слова:
глобальное потепление; изменение климата; парниковые газы; парниковый эффект; диоксид углерода; двуокись углерода, углекислый газ

Keywords:
global warming, climate change, greenhouse gases, greenhouse effect, carbon dioxide


УДК 551.588.74

Цель работы

Целью данной работы является приглашение к размышлению.

Актуальность

Выявление причин, по которым происходит изменение климата, стало общемировым трендом уже много лет назад. Вопрос сохранения планеты волнует миллионы людей. Сегодня мировые компании готовы вкладывать огромные средства в сокращение выбросов «парниковых» газов и углеродного следа.

Научная новизна

Автор данной работы не претендует на научную новизну содержащихся в ней предположений (гипотез).

Введение

Сейчас каждый цивилизованный человек знает о зловредности двуокиси углерода и других «парниковых» газов. Передовые государства уже приступили к снижению выбросов основного вредителя – двуокиси углерода. Остальной мир собирается присоединиться к благому делу. А тех, кто не захочет или недостаточно усердно будет снижать выбросы, заставят.

Планируется снизить эмиссию двуокиси углерода (имеется в виду техногенного) не менее чем на 40%. Дело затратное, чреватое социальными потрясениями. Тогда почему крестовый поход по спасению мира начинается без авторитетного научного обоснования зловредности двуокиси углерода? Тогда почему слышны лишь голоса политиков и оголтелых энтузиастов, типа Греты Тунберг, а наука молчит?

Гипотеза о «вине» парниковых газов в потеплении климата основана на их якобы уникальных теплоизоляционных свойствах и на совпадении тенденции роста потребления ископаемого топлива и увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере.Увеличения концентрации других, кроме диоксида углерода, «парниковых» газов не зафиксировано. Их средние концентрации в атмосфере меньше нижнего предела обнаружения аккредитованных методов, а максимальные концентрации (вблизи мест их выброса в атмосферу) достигают нескольких объемных частей на миллион. Кроме того, другие «парниковые» газы в принципе не могут накапливаться в атмосфере по причине обезвреживания их посредством фотохимического окисления кислородом воздуха.

А давайте попробуем разобраться действительно ли гипотеза о «вине» парниковых газов в потеплении климата настолько безупречна, что не требует научного подтверждения.

Парниковые свойства газов

Все газы (и не только «парниковые») являются препятствием для всех видов излучения, то есть задерживают часть проходящей через них энергии. Задерживающая способность газа зависит от длины волны излучения (при всех прочих равных условиях) и для коротковолнового излучения коэффициент энергопередачи больше, чем для длинноволнового. Упрощенно, газы более «прозрачны» в видимой части солнечного спектра (в котором, в основном, и приходит энергия на Землю), чем в инфракрасных лучах (в которых Земля теряет энергию). Разумеется, планета Земля теряет энергию и с отраженным излучением, в том числе и с коротковолновым.

Давайте для краткости договоримся называть в данной работе площадь поперечного сечения облака электронов, обращающегося и вокруг атома, и вокруг молекулы, площадью поперечного сечения атома или молекулы.

Прозрачность газов зависит от суммы площадей поперечного сечения их молекул, находящихся в единице объема пространства. Чем больше эта сумма, тем менее «прозрачен» газ. Площади поперечных сечений молекул у различных газов не одинаковы, соответственно не одинаковы и их «прозрачности» и в видимой части спектра, и в инфракрасных лучах.

Парниковый эффект, обусловленный энергопропускными свойствами газов – их «парниковость» – напрямую зависит от разности их «прозрачностей» в видимой и инфракрасной частях спектра. Конечно же «парниковости» не одинаковы. И если рассматривать атмосферу, то в ней есть газы, имеющие и бо́льшую, и меньшую «парниковость» по сравнению со средней «парниковостью» самой атмосферы. Поэтому нужно учитывать вклад каждого из газов, находящихся в атмосфере, в суммарную «парниковость» и отслеживать динамику изменения их концентраций.

Особенно следует учесть влияние водяного пара, находящегося в атмосфере. Мало того, что он обладает уникальными теплофизическими свойствами, так и его концентрации в атмосфере изменяются от нескольких сотен частей на миллион до нескольких десятков тысяч частей на миллион.

А не следует ли запросить у родителей гипотезы о вредности «парниковых» газов объяснений явного игнорирования «парниковости» других, кроме назначенных таковыми, газов? Хотя родители гипотезы могут и не объявиться.

Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере

Во-первых, утверждать о повышении концентрации углекислого газа можно только по результатам представительных (глобальных и всесезонных) измерений, выполненных по стандартам передовых стран - по аттестованным методикам и под протокол.

Почему глобальных? А по причине неравномерного распределении источников выделения углекислого газа в атмосферу по поверхности Земли: и природных (в том числе вулканов и пожаров), и тем более техногенных. Как практик в измерениях концентраций веществ в атмосфере утверждаю, что количество мест проведения измерений должно быть несколько десятков тысяч (и это только на первоначальном, подготовительном этапе).

Почему всесезонных? А потому что кое-где случается зима и прекращается фотосинтез, то есть поглощение диоксида углерода растениями.

В свободном доступе под гарантии авторитета ООН представлены в качестве глобальных данные NOAA GML [1]. По этим данным очевидно, что максимальные по каждому календарному году концентрации диоксида углерода фиксируются в мае, а минимальные – в октябре. А давайте поверим в глобальность такого явления и подсчитаем накопление диоксида углерода в период между минимумом и максимумом концентраций за год. В октябре 2019 года концентрация диоксида углерода составила 408,75 объемных частей на миллион, а в мае 2020 года – 417,31 объемных частей на миллион (всего за полгода).

Увеличение концентрации составило 8,56 объемных частей на миллион или 17,01 мг на м3 воздуха. Тогда только в пятнадцатикилометровом слое атмосферы (приземном) прибавка будет не менее чем 170,1 г на каждый м2 Земной поверхности или 170,1 тонны на км2.

Площадь поверхности Земли составляет 510,1 миллионов км2. Прибавка диоксида углерода в атмосферу Земли составляет никак не менее 86,7 миллиарда тонн в год. Сравним выбросы в атмосферу и величину прибавки в ней диоксида углерода: за 2020 год выброшено 32,3 миллиарда тонн, прибавилось – более 86,7 миллиарда тонн.

Как вы считаете, могут ли сведения обсерватории Мауна-Лоа служить доказательством того, что сжигание топлива является единственной причиной повышения концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли? Скорее наоборот. А можете ли вы принять эти данные в качестве глобальных без доказательства глобальности причин периодичности в значениях концентраций диоксида углерода?

Таким образом, в настоящий момент допустимо рассуждать только о выявленной тенденции к увеличению концентрации двуокиси углерода в месте расположения обсерватории Мауна-Лоа и не более того.

Во-вторых, все вы (даже на бытовом уровне) знаете о неплохой растворимости углекислого газа в воде: в воде всех океанов и морей, и в водах под нашими с вами ногами (почвенных). Осмелюсь даже предположить, что эти воды имеют свойства буферного раствора по отношению к углекислому газу.

Раствор газа в воде образует двухфазную равновесную систему с ним же над раствором. О том, что система равновесна, можно судить по практическому постоянству значений концентраций газа или в растворе, или над ним. По этому признаку углекислый газ и вода в природе образуют равновесную систему.

Свойства таких систем описывается законом Рауля-Дальтона. Получается, что при увеличении температуры нагрева системы (мирового океана), также увеличивается и концентрация углекислого газа в атмосфере. Вот вам и объяснение увеличения концентрации диоксида углерода, ничуть не хуже остальных.

Но тогда причина и следствие меняются местами – не увеличение концентрации углекислого газа привело к потеплению, а наоборот.

Становится страшно. Значит потепление действительно идет, а усилия по снижению выброса углекислого газа не принесут желаемого результата?

Влияние человека на концентрацию углекислого газа

А может ли вообще человечество как-то повлиять на концентрацию диоксида углерода в атмосфере? Давайте разберемся.

На Земле соединения углерода и органического, и неорганического участвуют в двух основных циклах. Первый короткий: диоксид углерода – фотосинтез из него углеводов – биоразложение углеводов с выделением диоксида углерода (и метана, который в атмосфере окисляется до диоксида углерода) – захоронение части углеводов. Параллельно с этим происходит: биосинтез карбонатов – биоразложение карбонатов (костей, ракушек) – захоронение части карбонатов.  Второй длительный: метаморфирование захороненных углеводов в уголь, а карбонатов в известняки и доломиты – вынос осадочных пород в нижние слои земной коры – термодеструкция осадочных пород (угли в углеводороды, карбонаты в изверженные породы) с выделением диоксида углерода. Углеводороды или остаются в осадочных породах, или выделяются в атмосферу.

Захоронение соединений углерода началось с возникновения жизни на Земле, термодеструкция – несколько позже (на десятки миллионов лет). Вероятнее всего, несколько раньше появления вулканов. Да я намекаю, что вулканы не только включены в длительный цикл, но и порождены им. Эти процессы продолжаются и в настоящий момент. Количество соединений углерода, участвующих и в коротком и в длительном циклах, огромно. В настоящий момент в осадочных породах, илах, почвах и биомассе только органических соединений содержится не менее тонны на каждый квадратный метр поверхности Земли (в пересчете на углерод), а в пересчете на диоксид углерода и на всю поверхность Земли более 1 872 000 миллиардов тонн. Сравните с 32,3 миллиардами тонн выброса за 2020 год. Желающие могут пересчитать точнее, например, подсчитать по составу атмосферы, ведь при фотосинтезе выделяется кислород: из 44 грамм диоксида углерода выделяется 32 грамма кислорода и синтезируется 12 граммов углеводов (в пересчете на углерод).

А сколько карбонатных пород (известняков и доломитов)? Ведь мы буквально ходим по ним. Сжигая ископаемое топливо, мы никак не можем повлиять ни на короткий, ни на длительный цикл, поскольку наш вклад ничтожен по сравнению с количеством обращающегося в природе диоксида углерода. Тот небольшой избыток техногенного диоксида углерода биосфера использует без остатка. Вы не поверите, но есть доказательства этого предположения.

Зафиксирована ускоренная этерификация (заиление) внутриматериковых водоемов. А что творится в морях и океанах? Интенсификация сельского хозяйства сопровождается увеличением количества соединений углерода в коротком цикле. Также увеличение соединений углерода в коротком цикле происходит вследствие увеличения продолжительности вегетативного периода для растений из-за потепления климата. Человек тоже часть биосферы, а он имеет привычку концентрировать свои отходы, делая их недоступными для биоразложения (захоранивая). То есть, чем больше углекислого газа выделяется в атмосферу, тем больше соединений углерода захоранивается.

А катаклизмы? Биосфера успешно справляется с последствиями извержений вулканов и лесных пожаров. По крайней мере, нет сведений о локальных изменениях состава атмосферы (по основным веществам) в районах катаклизмов. А вот огромное (по сравнению с одномоментным) количество соединений углерода в обоих циклах обуславливает их непоколебимую (пока) человечеством стабильность.

Факторы, влияющие на «парниковость» атмосферы

А догадываетесь ли вы, что «парниковость» атмосферы зависит не только от теплофизических свойств входящих в нее газов?

Самый мощный из факторов, влияющий на «парниковость» атмосферы, это угол падения солнечных лучей (относительно горизонта) на земную поверхность. При уменьшении угла падения путь прихода энергии удлиняется, а путь излучения остается прежним. В результате, к вечеру холодает, периодически наступает зима. Это трудно не заметить.

Перепад температур достигает 80 и более градусов, а не каких-то жалких пол градуса.

Второй фактор - это влагосодержание атмосферы. Чем выше влагосодержание, тем меньше перепад дневных и ночных температур атмосферы. Сравните климат морских побережий и пустынь. Кстати, в высокогорьях также наблюдаются большие перепады дневных и ночных температур, которые нельзя объяснить только меньшим атмосферным давлением (которое воздействует на весь спектр излучений), зато можно увязать с уменьшенным (по сравнению с долинами) влагосодержанием.

Еще одним фактором являются облака над нами. Ведь всем известно, что, если есть облака, не будет ни ночных весенних заморозков, ни зноя в летний полдень.

Об облаках поговорим подробнее. Что такое облака? На высотах их расположения минусовые (по Цельсию) температуры и влага там может существовать или в виде паров, или в виде льда. По своей сути облака – отражающие излучения поверхности.

Откуда они берутся? Образуются из влаги воздуха при его охлаждении. А как? Оказывается, что для конденсации в объеме (при недоступности поверхностей, на которых может выпасть конденсат) нужны центры конденсации. Без центров конденсации процесс существенно замедляется или вообще невозможен. Центрами конденсации служат жидкие и твердые микрочастицы. А поскольку на высоте облаков вечная зима, то в данном случае только твердые. Центры конденсации всегда в дефиците, иначе не было бы обледенения корпусов самолетов в облаках. Да и осадки были бы другими: летом – в виде липкого тумана и мороси, зимой – в виде снежной пыли. Никаких тебе крупных капель и прекрасных хлопьев.

Откуда берутся центры конденсации? Заносятся восходящими потоками из нижних слоев атмосферы в верхние, образуются при фотохимических реакциях в атмосфере (смоги). Космическая пыль, сажа из двигателей реактивной авиации (поинтересуйтесь какой химический недожог топлива им присущ и какова их дымность) и ракет также являются центами конденсации. Центры конденсации, в подавляющем большинстве, вымываются из атмосферы осадками и в атмосфере не накапливаются.

Могут ли повлиять техногенные центры конденсации на «парниковость»? Могут, если посредством их будет ускорено ночное облакообразование, то есть быстрее появится отражающая поверхность, препятствующая энергопотере.

Где в наибольшей степени должно ускорится облакообразование (в том числе и ночное)? Там, где влагосодержание атмосферы максимально: над морями, океанами и их побережьями (особенно в тропиках и субтропиках). Какой еще эффект может появиться при увеличении количества центров конденсации? Всем известен способ искусственного вызывания осадков посредством засева облаков. Преждевременные роды, так сказать. Так вот время существования облаков должно сократиться, и соответственно должно сократиться расстояние между местами их зарождения и местами выпадения осадков.

А что мы наблюдаем? Катастрофические ливни по побережьям океанов и морей, опустынивание внутриматериковых территорий, повторяющиеся в отдельных районах ураганы. И вообще, при увеличившейся мощности погодных процессов локальность их также увеличивается. Это не похоже на воздействие глобального не локального фактора, такого как изменение состава атмосферы, изменение угла наклона земной оси к плоскости эклиптики, изменение мощности и спектрального состава солнечного излучения. Причиной локальности погодных процессов всегда были локальные изменения «парниковости» атмосферы над какими-либо участками земной поверхности относительно друг друга.

А вам известны другие, кроме облаков, мощные и локальные факторы воздействия? Как вы считаете, не являются ли наблюдаемые изменения свидетельством увеличения количества центров конденсации в атмосфере?

Кстати, в дневное время именно облака повинны в большей части отраженной в космос энергии, а не поверхность земли (в том числе океаны и ледники). Меньше облаков над континентами – больше поступление туда энергии. Интересно, а не увеличивается ли там количество погожих, солнечных дней? Вот вам и последовательность событий: увеличение количества центров конденсации – сокращение времени на возникновение облаков и сокращение времени их существования – увеличение «парниковости» атмосферы над океанами и разогрев океанов – локальные перегревы над материками (то есть увеличение вероятности их появления) – возникновение всяких неожиданных погодных проявлений (снег в субтропиках, жара в Якутии, лесные пожары).

Заключение и выводы

А известно ли вам, что до провозглашения крестового похода по борьбе с изменением климата, был начат другой по борьбе с озоноразрушающими веществами? Он был начат также без авторитетного научного обоснования зловредности галогенсодержащих хладагентов. Были приведены лишь абсурдные с точки зрения химии атмосферы и физики доводы.

Ведь самим своим существованием озоновый слой обязан жесткому космическому и солнечному излучению, посредством которого из двухатомного молекулярного кислорода синтезируется трехатомный – озон. Озон является мощным окислителем для летучих органических соединений (в том числе и для не содержащих в своем составе хлора и фтора хладагентов) диоксида серы, оксида углерода и других веществ. На это окисление он расходуется - разрушается (по терминологии инициаторов крестового похода). А жесткое космическое и солнечное (ультрафиолетовое) излучение (точнее его энергия) расходуется на фотохимические реакции в атмосфере от ее границы до поверхности Земли.

А чтобы никто не усомнился были задействованы прикормленные эко-чиновники и доверчивые невежды.

Но есть различие. Нет никаких доказательств наличия глобальной угрозы от якобы разрушающегося озонового слоя, который провозглашен единственным щитом против жестких излучений. Есть все основания считать, что озоноразрушение не более чем страшилка с целью прекратить использование опасных канцерогенов. Цели были достигнуты, и теперь никого не волнуют озоновые дыры, которые не затянулись.

Какие выводы из вышеизложенного?

Если бы родители и спонсоры идеи о зловредности «парниковых» газов были бы уверены в своей правоте, то предоставили бы (по крайней мере) расчеты «парниковости» для всех газов атмосферы. Но вместо этого они науськивают на нас, профанов, других профанов: озеленелых. Без доказательств эта идея является очередной страшилкой, маскирующей истинные цели. Я не склонен считать, что в экологии заправляют экологические Дон Кихоты и троцкисты (для которых: цель – ничто, борьба – все). Просто экологические экстремисты (которые есть там) нашли удобный способ ускорить переход со стремительно убывающих ископаемых топлив на возобновляемые источники энергии и попутно сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Оказалось, эта идея удобна и для политиков коллективного Запада: они считают, что борьба с выбросами «парниковых» газов поспособствует сохранению их технологического и другого превосходства (которого уже нет).

А понимает ли коллективный Запад, что общемировое производство продовольствия дотируется дешевой энергией, добытой из ископаемых топлив? Что переход на «зеленую», более дорогую энергетику, снизит производство продовольствия в мире. И сейчас количество голодающих в мире увеличивается от года к году, а в результате борьбы с диоксидом углерода наступит катастрофа.

А понимает ли коллективный Запад, что под запланированные санкции попадут наиболее населенные страны и регионы, у которых не останется другого выхода, как использовать «грязную» энергию? А не геноцид ли это?

И еще, понимает ли коллективный Запад, что могут оголодать и одновременно попасть под санкции государства, обладающие немалым военным потенциалом, в том числе и ядерным оружием? И что тогда? Великое переселение народов?

Библиографический список:

1 «Mauna Loa CO2 monthly mean data» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gml.noaa.gov/webdata/ccgg/trends/co2/co2_mm_mlo.txt (дата обращения: 24.11.21)




Рецензии:

3.12.2021, 7:51 Ященко Ирина Германовна
Рецензия: Статья наталкивает на размышления о планетарных проблемах и проникновении политики в научную сферу.

4.12.2021, 11:14 Глызин Александр Витальевич
Рецензия:  Статья, несомненно должна быть опубликована.... без всяких поправок к.б.н. Глызин А.В. предпенсионер с большим опытом работы по обработке натурных исследований по прогнозированию глобального изменения климата в Северном полушарии



Комментарии пользователей:

3.12.2021, 6:19 Глызин Александр Витальевич
Отзыв: прекрасная статья про проблемы с оценкой роли человечества в глобальном потеплении


3.12.2021, 12:12 Логинов Игорь Леонидович
Отзыв: Очень правильно отмечена необходимость приоритета науки перед использованием "страшилок" для достижения мутных целей. Очень интересная и глубокая работа.


4.12.2021, 8:02 Королев Геннадий Николаевич
Отзыв: Весьма интересная, своевременная, и важная работа. Выявлением причин происходящего изменения климата многопрофильная проблема изучением которой должны заниматься ученые специалисты, только они могут предложить надлежащие правила поведения человечества в складывающейся обстановке. Основной угрозой человечеству было и остается стремление некомпетентных и агрессивных политиков-популистов использовать коллективное сознание общества в угоду своим личным и корпоративным интересам.


5.12.2021, 3:22 Лазарев Олег Станиславович
Отзыв: опечатка-"Без центров конденсации процесс существенно заменяется или вообще невозможен." Слово- "заменяется", мне кажется нужно писать - замедляется. Хорошая, понятно написанная статья. Даже Грета наверное бы все поняла, но это ей просто не нужно. Углекислый газ не самый опасный продукт, который производит человечество. Есть гораздо страшнее, которые влияют не на климат, а на экологию. И на это мы реально можем повлиять, в отличии от климата всей планеты. Это дело далекого будущего, да и нужно ли вмешиваться в климат вообще. "У природы нет плохой погоды..."


7.12.2021, 18:03 Нечаев Алексей Вячеславович
Отзыв: Уважаемый Владимир Иванович! "Зеленая энергетика" вовсе и не зеленая. Она отнимает энергию вращения Земли и орбита Земли приближается к Солнцу. С 2016 года Земля прекратила торможение, которое должно было продолжаться еще более 6000 лет и начала ускоряться по 3 миллисекунды в день (Шарман Е.,Вращение Земли необъяснимо ускорилось, https://mir24.tv/news/16473622/vrashchenie-zemli-neobyasnimo-uskorilos). Скорее всего - это результат строительства полей из ветряных станций. С уважением!


11.12.2021, 6:11 Ашрапов Улугбек Товфикович
Отзыв: Уважаемый Владимир Иванович, повышение температуры воздуха на Земле на 1 градус по Цельсию приводит к увеличению поглощения атмосферной влаги (воды) на 7 %, что затем приводит к наводнениям, цунами, катаклизмам, и это доказано более 40 учеными из разных стран. 100 лет тому назад много было лесов, пастбищ с растительностью, поглощающих углекислый газ, в то время как многомиллионных городов с инфраструктурой, заводов и фабрик, промышленных предприятий, ТЭС, космических ракет, автомашин, самолетов, поездов было миллионы раз меньше. Все техногенные технологии связаны с использованием ископаемых (газ, нефть, уголь, руды) и их продуктов переработки с выделением углекислого газа. Есть единственное решение проблемы - уменьшение выделения углекислого газа в атмосферу и уменьшение количества ископаемых.


17.09.2022, 9:07 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: Статья по своему характеру не является научной. Статья по своему характеру является публицистической. Ее, думаю, с радостью примет для публикации желтая пресса. Автор рассуждает о том, в чем не разбирается, ставя целью убедить читателя в собственной точке зрения, которая, впрочем, и так довольно популярна среди неучей. Уже в самом начале статьи фраза "прозрачность газов зависит от суммы площадей поперечного сечения их молекул, находящихся в единице объема пространства" демонстрирует, что автор просто придумывает все, что выдает за научные факты. При этом автор умудряется заявлять, что это те факты, которые он якобы "опровергает" в своей работе, никак не подтверждает наука.


Оставить комментарий


 
 

Вверх