artyom_ferrier (artyom_ferrier) wrote,
artyom_ferrier
artyom_ferrier

Парниковый эффект

Когда говорят о т. н. «парниковом эффекте» применительно к нагреву планеты, часто понимают это буквально. Что вот благодаря парниковым газам Земля может превратиться в подобие теплицы. Это происходит потому, вероятно, что многие люди не очень хорошо представляют себе, как работает теплица и почему там жарко.

Работает же теплица следующим образом. Вот солнечные лучи падают на землю. Нагревают её. Замечу, что воздух, через который проходят солнечные лучи, они нагревают, мягко говоря, далеко не так бойко, как поверхность. В действительности, воздух нагревается всё больше от земли, путём теплообмена. Поэтому чем дальше воздух от земли — тем он более прохладный. И если, скажем, выйти из самолёта, летящего на высоте десять километров даже над экватором и в очень погожий солнечный денёк — немножко озябнешь.

Ну и понятно, что где-то есть солнце, а где-то есть тень. И где солнце — там земля греется, а где тень — нет. Ну, в действительности в воздушной среде есть такая штука, как рэлеево рассеяние, поэтому какая-то часть солнечного тепла и света достаётся и затенённым местам — но существенно меньше.

Так вот, в обычных условиях происходит теплообмен между солнечными местами и затенёнными. Через воздушные массы. Которые вот хватают тепло с солнечного места (вместе с парами воды) — и несут в виде ветра в другие места (и ввысь уходит нагрев воздуха). То есть, имеет место конвекция.

Но если мы ставим над грядками парник — то мы предотвращаем конвекцию, уход тепла из солнечного места. Оно там накапливается. При этом, не очень даже важно, из какого именно материала сделан парник, важно лишь, чтобы он был проницаем для большей части солнечного спектра (хотя, скажем, для ультрафиолета непроницаемо ни стекло, ни защитное покрытие на поликарбонате, но и без УФ там хватает лучиков для нагрева).

Именно благодаря ограничению теплообмена через воздух — и достигается истинный парниковый эффект. До такой степени, что если в жаркий летний день оставить парник герметичным — там всё просто сварится к чёртовой матери. Но стоит открыть боковую дверцу — и он проветривается до некой разумной температуры. При этом, как вы понимаете, в проницаемости покрытия для тех или иных лучей спектра — никаких изменений не происходит. Настоящий, агрикультурный парник — это вообще не про баланс входящего и исходящего излучения, это про регулирование воздушного, конвекционного охлаждения. Либо мы изолируем кубатуру парника от потоков воздушных масс — либо допускаем их, чтобы выхватывали излишки тепла. При этом, могут быть различия в проницаемости покрытия для инфракрасного излучения (стекло его не пропускает, пластик — вполне), но это пренебрежимо мало влияет на температуру в парнике по сравнению с открытой или закрытой дверцей.

Тот же «парниковый эффект», о котором говорят экологи (и всякого рода примазавшиеся наскипидаренные горлопаны) — он так назван был по очень-очень отдалённой аналогии. В действительности, вводящей в заблуждение.

Поскольку там-то механизм нагрева предполагается совершенно другой. Там — речь идёт о тепловых взаимоотношениях Солнца, Земли и космоса. А в космос, понятное дело, не отдашь энергию конвекцией, за счёт теплопроводности вещества. Ну потому что в открытом космосе, считай, нет вещества. Поэтому энергия по нему перемещается в виде излучения, той или иной длины волны.

И в чём суть этой гипотезы о возможном воздействии парниковых газов на температуру Земли? Ну вот тепло Земля получает от Солнца, прежде всего. Есть, конечно, кое-какие внутренние резервы, вроде раскалённого ядра, но поверхность — нагревается Солнцем. И вот где его мало — есть разница по сравнению с тем, где много. На Северном Полюсе — мало согревает мысль, что в каких-то ста километрах у тебя под ногами раскалённая магма мантии. Это не очень заметно.

Солнце имеет наибольшую интенсивность в жёлтой части спектра, поэтому и воспринимается как жёлтая звезда, но на самом деле фигачит во всём диапазоне видимых и невидимых радиоволн.

А Земля, отдавая энергию обратно в космос, может это делать, преимущественно, в дальнем инфракрасном диапазоне. Ибо именно его излучают тела, имеющие температуру, сравнимую с земной поверхностью.

Ну и вот в конце девятнадцатого века учёный Аррениус, изучая проходимость разных лучей в разных средах, предположил, что на тепловой баланс Земли могут влиять газы с «толстыми» молекулами. Поскольку за них «цепляется» инфракрасное излучение, исходящее от Земли (там есть зависимость между длиной волны излучения и размером молекулы газа).

Таким образом, теоретически, может получаться, что вот на Землю приходит солнечное излучение во всей красе, во всём спектре, а обратно Земля может отдавать только инфракрас, но его-то как раз будут задерживать газы вроде СО2, СН4, а в особенности — Н2О, водяной пар (но поскольку с испарением воды бороться довольно бессмысленно, то «потеплисты» и не порываются; только с углекислотой и метаном).

Ну и это — именно гипотеза. В действительности, нет никаких доказательств, что повышение концентрации СО2 в атмосфере действительно будет приводить к нагреву планеты. Когда говорят, что это давно доказано, инфа 100% - не, нифига. Только предположение. Один из сценариев. Но есть и другие. Например, что пусть молекула СО2 и поймает свою порцию инфракраса с земли — но так или иначе отдаст эту энергию тем же инфракрасом. Да, отдавать будет во все стороны, в том числе — обратно на Землю, то есть, часть этой энергии будет прыгать туда-сюда, а не сразу уходить в космос, но вот как-нибудь за ночь упрыгает.

И в любом случае, в разное время делались очень сильно расходящиеся прогнозы касательно того, в какой мере могут парниковые газы повлиять на тепловой баланс Земли.

Но самая, конечно, пошлая модель — это что вот по мере роста концентрации углекислоты Земля будет чуть ли не экспоненциально нагреваться вплоть до «венерических» кондиций, пока мы все не зажаримся в буквальном смысле. Да, конечно. Этого не произошло в юрском периоде, когда концентрация углекислоты была процентов восемь-десять, и динозавры процветали — но вот произойдёт сейчас, когда концентрация вроде бы повысилась с ноль трёх процента до ноль четырёх.

При этом, некоторую озабоченность — рост концентрации углекислоты может вызывать. Да, это естественное и необходимое для жизни вещество, но где-то вот с одного процента у нас повышается утомляемость, а семь процентов — может быть смертельно для человека (в отличие от динозавров).

Однако «термическая» угроза от «парниковых газов» - это просто смешно. И это очень вульгарные, заведомо антинаучные схемы — вот всё то, что продвигают с таким шумом потеплисты-алармисты.

Эти схемы — сводятся ТОЛЬКО к балансу входящего и исходящего излучения. Что вот Земля не сможет возвращать солнышку «сдачу» - и перегреется. При этом напрочь игнорируется, насколько вообще сложная физическая система — Земля.

Тут, помимо приёма и отдачи излучения — много чего интересного происходит. И вполне есть, куда употребить «излишек» энергии.

Иногда вот доводилось слышать от потеплистов, что, мол, куда же эта лишняя энергия денется, ведь известен же закон сохранения энергии, а значит, если приходит больше, чем отдаётся — мы все умрём.

Ну, я бы сказал, это одно из печальных следствий всеобщего и обязательного школьного образования. Когда люди чего-то такое краем уха слышали, между матчами морского боя на уроке, а лет через двадцать им начинает казаться, будто бы они на самом деле чего-то из той школы вынесли.

Да, энергия не может деваться «в никуда» (как и браться ниоткуда), но — она запросто может переходить в такую вещь, как «работа». Поэтому, для удобства, энергия и работа, кроме специфических случаев, имеют одну единицу измерения — джоуль.

Самая простая работа, какую может совершать энергия — это поднятие тяжестей и перемещение предметов. Скажем, поднять сколько-то гигатонн воды из океана, прогнать через полконтинента и уронить дождём на иссохшую землю.

Чем плохая работа? Очень даже полезная работа. На Земле много мест, где бы не помешало дополнительное орошение с неба. Но, к сожалению, на это не хватает энергии, получаемой от Солнца. Слишком много попусту улетучивается обратно в космос. Если б парниковый эффект реально существовал (и мог сколько-нибудь значительно влиять на удержание энергии на Земле) — это было бы просто чудесно.

А более сложные виды работы — подразумевают какие-то химические преобразования веществ в реакциях, требующих внешнего источника энергии. И на таких реакциях — основана штука, называемая жизнь. Да, энергия при этом не пропадает «в никуда». Она просто используется для создания более сложных химических соединений (вплоть до живых организмов и их нямки).

И если потепление климата на планете реально (тут сложно сказать, поскольку даже сам по себе сбор данных слишком дискредитирован подозрениями в ангажированности и научной нечистоплотности) — ну так замечательно. Нам не помешает лишняя энергия. Мы с планетой — найдём, куда её употребить.

Да, могут ли при этом возникнуть некоторые сложности, вроде повышения штормовой активности при более интенсивном испарении океанской воды, или нашествия тропической фауны в те регионы, где она прежде не водилась?

Ну, не исключено. И чего? Ей-богу, не самый страшный вызов, с каким приходилось иметь дело человечеству. Будем строить дома попрочнее. А так-то — я люблю шторм. Люблю грозы. Кстати, их будет больше, а молния — это вполне естественный и довольно эффективный способ отдачи энергии в космос (хотя лучше, конечно, их приручить и заряжать ими Теслы).

Аллигаторы в подмосковных озёрах? Что ж, я не расист, я не буду кусать аллигаторов первым. Пусть себе плавают.

Вообще, этот страх перед Глобальным Потеплением — очень такая инфантильная штука. «А, мир меняется, я этого не хочу, я хочу, чтобы всё оставалось, как прежде».

Мир в любом случае меняется. И если Глобального Потепления в действительности сейчас нет — то мы обязательно его сделаем, как только получим такую возможность. Вот как только поставим на орбите солнечные панели и наладим передачу энергии на Землю — сунем в Северный Ледовитый океан большой кипятильник и понатыкаем мегаваттных тепловентиляторов от Элсмира до Таймыра.

Конечно, это создаст некоторые трудности, кое-где и кое для кого — но человек развивается, преодолевая трудности. Возможно, мы возьмём Амстердам под прозрачный колпак, если полярные шапки действительно начнут таять. Да не вопрос!

А то, что сейчас творят эти чудики в рамках «борьбы с Глобалвормингом» - ну это профанация и научной деятельности, и заботы об экологии.

Вон, читал недавно, что в Лос-Анджелесе заместитель мэра предложил красить дороги в белый цвет. Чтоб, значит, альбедо повысить. Да офигительно просто. Леса мукой посыпать — не додумались ещё? Они ведь тёмнозелёные — тоже свет поглощают. И мне интересно, вот как там с аварийностью будет, на белом дорожном полотне? Ещё лучше — блестящую краску использовать, чтоб уж точно зайчики в глаза не промахнулись.

И у многих людей — реально есть непонимание, что такое «парниковый эффект». Они бывали когда-то в теплицах, знают, что там очень жарко — и вот им кажется, что то же самое произойдёт со всей планетой, если не уследить за парниковыми газами. Хотя механизмы нагрева (реальный в случае с парниками и предположительный в случае с крупномолекулярными газами) — совершенно разные.

Да, кстати, если б это действительно было проблемой, отдача тепла Землёй, которой бы препятствовали эти «толстые» газы, не пропускающие инфракрас — ну так в чём загвоздка?

Поставить где-нибудь в солнечном месте систему зеркал и линз. Направить их на некое металлическое рабочее тело. Оно будет раскаляться докрасна (или больше) и, соответственно, излучать уже в видимом спектре, чему СО2 не мешает.

Но вот только когда приморачиваются с подобными системами (а они есть) — то не для того, чтобы отправить «излишек» энергии в космос. А для того, чтобы получить её в виде электричества (вода в котле нагревается под этим сконцентрированным пучком света, крутит паровую турбину — этакий гибрид тепловой и солнечной электростанции).

Ибо на самом деле, если без дураков — энергия нам нужна. Это такая вещь, где «много — не мало».

Но если вдруг Земля на самом деле нагреется до венерианских параметров — ладно, уйдём в пещеры :-)





Tags: глобальное потепление, грядущее, энергетика
Subscribe

  • Ваксеры, антиваксеры и перспективы

    По-прежнему не хочу влезать в дискуссию прививочников и антипрививочников, ибо не хочется ссориться с достойными людьми, кои водятся в обоих…

  • О достойной смерти

    Да, я написал давеча пост о том, что предпочёл бы, в случае школьного шутинга, видеть своих детей вооружёнными и гордыми — и вспомнил, что…

  • Ксенофобия и логика

    Не раз доводилось слышать примерно следующее: «Вот есть люди, которые говорят: «Я, вообще-то, не антисемит, у меня даже есть…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 14 comments

  • Ваксеры, антиваксеры и перспективы

    По-прежнему не хочу влезать в дискуссию прививочников и антипрививочников, ибо не хочется ссориться с достойными людьми, кои водятся в обоих…

  • О достойной смерти

    Да, я написал давеча пост о том, что предпочёл бы, в случае школьного шутинга, видеть своих детей вооружёнными и гордыми — и вспомнил, что…

  • Ксенофобия и логика

    Не раз доводилось слышать примерно следующее: «Вот есть люди, которые говорят: «Я, вообще-то, не антисемит, у меня даже есть…