Альтернативная энергетика и энергосбережение

Исследователи из британского Университета Нортумбрии пришли к выводу, что на Земле наступил малый ледниковый период, тем самым подтвердив версию российских ученых о грядущем похолодании на планете. Подробнее об этом - в статье Александра Городницкого.
Что же касается современных мифов, то  главным из них является миф о глобальном потеплении, напугавший в наше время все человечество. Начало этому мифу 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. Основная идея, изложенная в книге и в фильме, состояла в том, что главной причиной глобального потепления является выброс промышленного углерода в атмосферу. В результате этого возникает так называемый парниковый эффект, который приводит к резкому подъему температуры на поверхности нашей планеты. Начинается интенсивное таяние льдов Арктики и Гренландии. В ближайшее время поднимется уровень Мирового океана. Вода затопит Лондон, Нью-Йорк, Токио и другие прибрежные города. Это приведет к возникновению массовых эпидемий. Растают горные ледники, питающие реки, и начнутся проблемы с пресной водой, за которую будут воевать завтра так же, как сегодня за нефть, и т.д., и т.п.
Напуганные этой угрозой ведущие страны мира в конце ХХ века подписали соглашения в Киото о резком сокращении промышленного выброса углерода в атмосферу. Премьер-министры собираются на специальные совещания – как бороться с подъемом уровня Мирового океана. В американских школах введен обязательный предмет «Глобальное потепление». Альберт Гор получил Нобелевскую премию. Огромные средства тратятся во всем мире на борьбу с глобальным потеплением.
Голоса отдельных ученых, не согласных со сценарием этого фильма ужаса, тонут в хорошо организованном паническом шуме. Что же происходит на самом деле?
Фактически эти книга и кинокартина представляют собой собрание ошибочных и неграмотных климатических «страшилок», типа таяния ледниковых шапок Гренландии и Антарктиды, катастрофических повышений уровня Мирового океана, предсказаний нестерпимо жаркого климата и дефицита пресной воды и панических призывов на борьбу с «ветряными мельницами».
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, а не снижалась, как это утверждает Альберт Гор. Книга и фильм, неграмотные и вредные с точки зрения физических основ формирования климатов Земли, без какого бы то ни было научного обсуждения были шумно разрекламированы, получили немедленное признание со стороны международных чиновничьих структур, «зеленых экологов» и политиков, и, как уже упоминалось, были отмечены престижной международной Нобелевской премией. Этот печальный факт говорит о том, что проблемами изменений климата должны заниматься профессиональные ученые, а не дилетанты и политики.
В результате хорошо организованной международной политической кампании ведущие страны мира подписали Киотский протокол, призывающий к сокращению выбросов в атмосферу так называемых «парниковых газов», и прежде всего главного из них – углекислого газа. Протокол этот исходит из ошибочного предположения, что эти газы якобы приводят к увеличению парникового эффекта и существенному потеплению климата Земли.
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 еще 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 чем, в частности, говорит и нынешняя снежная зима, а следующая ожидается еще более суровой.
Известно, что периоды заметного потепления наблюдались и ранее. Так, открытая викингами в X веке Гренландия (Зеленая Земля) была покрыта обильной растительностью, а теперь она – под толстым слоем льда.
До начала XXI века вообще не существовало никакой научной теории парникового эффекта и влияния «парниковых газов» на тепловые режимы атмосферы. Нет ни одного достоверного доказательства влияния «парниковых газов» на климаты Земли. Поэтому все призывы Киотского протокола основаны только на интуитивных представлениях.
В противовес примитивной гипотезе зависимости климата только от одной причины – концентрации в атмосфере парниковых газов в Институте океанологии имени П.П. Ширшова РАН профессором 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 (ее альбедо), 4) от угла прецессии оси вращения Земли, 5) от теплоемкости 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 ее 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.
Так с чем же все-таки связаны колебания климатических температур? В первую очередь – с колебаниями солнечной активности. Изменение угла прецессии Земли (наклона оси ее вращения по отношению к перпендикуляру плоскости обращения Земли вокруг Солнца) определяет только плавный тренд этих колебаний. Остальные факторы либо оставались постоянными, либо были усреднены.
Энергетический анализ созданной физической теории парникового эффекта показал, что доминирующим процессом, управляющим выносом из атмосферы солнечного тепла, а также распределением температуры в тропосфере, является конвекция воздушных масс Земли. Что же касается прогрева тропосферы парниковыми газами, поглощающими инфракрасное излучение прогретой Солнцем Земли, то этот процесс приводит к расширению данных объемов газа и к быстрому их подъему к стратосфере, а на смену им из стратосферы опускаются к поверхности Земли уже значительно охлажденные массы воздуха. В результате средние температуры воздуха в тропосфере практически не меняются или даже становятся более низкими. Поэтому концентрация парниковых газов в атмосфере (и особенно углекислого газа) практически никак не влияет на климат планеты.
В фильме Альберта Гора есть один эффектный момент: он стоит с указкой в руках перед экраном, на котором представлена кривая подъема температуры в атмосфере, а над ней такой же подъем содержания углерода. «Вот, видите, как с ростом температуры увеличивается содержание СО₂ в атмосфере?»
На самом деле все наоборот. Существуют прямые свидетельства того, что изменения содержания СО₂ в атмосфере являются следствием изменения температуры, а не его причиной. Так, при бурении толщи ледникового покрова на станции «Восток» в Антарктиде проводилось одновременное измерение содержания СО₂ в пузырьках воздуха этого покрова с изотопными температурами льда, характеризующими средние температуры океанов, испарение воды которых и породило антарктический ледниковый покров (температура испарения океанических вод определялась по изотопным сдвигам кислорода O^-18 и водорода (дейтерия) D⁺²). При этом оказалось, что наблюдалась весьма сильная прямая корреляция этих параметров за 420 тысяч лет. Расчеты показывают, что изменение температуры современного океана на ±1^оС приводит к изменению парциального давления СО₂ в атмосфере приблизительно на ±13,5·10^-6 атм. (т.е. на ±13.5 ppm). В периоды же четвертичных оледенений, происходивших за последний миллион лет, снижение средней температуры океана могло достигать 4 ^оС (до 276 К). Тогда уменьшение парциального давления СО₂ в атмосфере должно было снижаться приблизительно на 52–54 массовых ppm или на 79–82 объемных ppmv. Но именно такого порядка колебания концентрации СО₂ и наблюдаются в пузырьках воздуха из кернов Антарктического ледникового покрова на станции Восток (около 80–90 ppmv).
Измерения показали, и это важно отметить, что вначале менялась температура, и только вслед за ней, через 500–600 лет концентрация СО₂. Этот результат практически однозначно говорит о том, что колебания концентрации СО₂ в атмосфере являются следствием изменений климата, а не его причиной. Кстати, время 500–600 лет как раз соответствует полному перемешиванию верхнего, деятельного слоя Мирового океана, в котором и заключена основная масса углекислого газа (в океане содержится углекислого газа приблизительно в 90 раз больше, чем в атмосфере).
Построенная и согласованная с данными бурения Антарктического ледникового покрова усредненная теоретическая картина изменения земного климата за последние 400 тысяч лет, с добавлением прогноза на следующие 120 тысяч лет, показала, что в этом интервале времени значительные изменения климатических температур связаны с периодическими колебаниями угла прецессии Земли, происходящими под влиянием ее приливных взаимодействий с Луной и Солнцем, а также с образующимися на северных материках ледниковыми покровами.
Как следует из этого расчета, в будущем нас ждет только значительное похолодание климата, но к нему надо готовиться уже сейчас. Кроме того, последняя фаза потепления ХХ века, начавшаяся около 70-х годов, была связана с восходящей фазой шестидесятилетней солнечной активности, тогда как в XXI веке уже началась ее нисходящая фаза активности, могущая приводить только к дополнительному похолоданию климата. Во всяком случае – на ближайшие тридцать лет.
Идея о разогреве земной атмосферы парниковыми газами впервые была высказана в конце XIX столетия известным шведским ученым Сванте Аррениусом (1859–1927), обнаружившим, что молекулы СО₂ способны нагреваться за счет поглощения инфракрасного излучения, идущего, например, от нагретой Солнцем поверхности Земли. Отсюда делался вывод, что чем больше в атмосфере углекислого газа, тем теплее на Земле. Очевидно? Да, но все же это надо было бы проверить. Ведь когда-то казалось очевидным, что именно Солнце вращалось вокруг неподвижной Земли, и даже после Коперника эта идея еще долгие годы доминировала в научном сообществе того времени…
В результате хорошо организованной международной политической кампании ведущие страны мира подписали Киотский протокол, призывающий к сокращению выбросов в атмосферу так называемых «парниковых газов», и, прежде всего, главного из них – углекислого газа. Протокол этот исходит из ошибочного предположения, что эти газы якобы приводят к увеличению парникового эффекта и потеплению климата Земли.
До начала XXI века вообще не было никакой научной теории парникового эффекта и влияния «парниковых газов» на тепловые режимы атмосферы. Кроме того, на сегодня не существует ни одного достоверного доказательства влияния «парниковых газов» на климаты Земли. Поэтому все призывы Киотского протокола основаны только на интуитивных представлениях. Разработанная в Институте океанологии РАН физическая теория климата Земли показывает, что температура тропосферы (нижнего слоя земной атмосферы) и земной поверхности зависит не от одной причины, а по крайней мере от семи факторов: начиная от светимости Солнца и заканчивая поглощением его же излучения. Причем разработанная теория позволяет численно рассчитывать влияние на климат каждого из перечисленных факторов по отдельности и их суммарное влияние.
Так с чем же все-таки связаны колебания климатических температур на планете Земля? Сейчас на этот вопрос можно ответить совершенно определенно – с колебаниями солнечной активности!
Энергетический анализ созданной физической теории парникового эффекта показал, что доминирующим процессом, управляющим выносом из атмосферы солнечного тепла, а также распределением температуры в тропосфере, является конвекция воздушных масс Земли. В результате средние температуры воздуха в тропосфере практически не меняются или даже становятся более прохладными. Именно поэтому концентрация парниковых газов в атмосфере (и особенно углекислого газа) практически никак не влияет на климат планеты.
Известные (причем опубликованные!) экспериментальные результаты практически однозначно говорят о том, что колебания концентрации СО₂ в атмосфере являются следствием изменений климата, а не его причиной.
Картина изменения земного климата за последние 400 тысяч лет, с добавлением прогноза на следующие 120 тысяч лет позволяет сделать вывод, что в будущем нас ждет только значительное похолодание климата, но к нему надо готовиться уже сейчас.
По разным оценкам в настоящее время за счет сжигания природного топлива в атмосферу поступает около 5–7 миллиардов тонн углекислого газа, или 1,4–1,9 миллиарда тонн чистого углерода. Это колоссальное количество поступающего в атмосферу углерода влияет не только на состав ее газовой смеси и снижение показателя адиабаты, но и несколько увеличивает общее давление атмосферы. Оба эти фактора действуют в противоположных направлениях, в результате средняя температура земной поверхности почти не меняется. Практически не изменится она, даже если концентрация углекислого газа увеличится вдвое, что ожидается к 2100 году.
Из приведенных оценок следует важный практический вывод, что даже значительные выбросы техногенного углекислого газа в земную атмосферу фактически не меняют осредненные показатели ее теплового режима и парникового эффекта. Вместе с тем увеличение концентрации этого газа в земной атмосфере, безусловно, является полезным фактором, существенно повышающим продуктивность сельского хозяйства и способствующим более эффективному восстановлению растительной массы в районах сведения лесов.
К аналогичным выводам в 1997 году пришли и многие американские ученые, изучавшие изменения климата в разных регионах Северной Америки. В этой связи 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». Зейтц подготовил петицию ученых правительству США с призывом отказаться от Международного соглашения по глобальному потеплению климата, заключенному в японском городе Киото в декабре 1997 года, и от других аналогичных соглашений. 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 ее 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 ученых и инженеров.
В этой связи необходимо еще раз обратить внимание на то, что Киотский протокол не имеет научного обоснования, по своей сути противоречит физике природных процессов и совершенно неверно объясняет влияние на климат антропогенных воздействий. Об этом, в частности, в 2004 году официально заявила и Российская академия наук, но к ней не прислушались, и наша страна все-таки подписала этот псевдонаучный и вредный для страны протокол.
Только в декабре 2012 года на Всемирной климатической конференции ООН Россия вышла из Киотского соглашения, и правильно сделала. Нельзя не отметить, что Соединенные Штаты, где умеют считать деньги, с самого начала не принимали в нем участия.
Необходимо учитывать, что повышение парциального давления углекислого газа в атмосфере приводит к пропорциональному повышению эффективности сельского хозяйства и скорости восстановления вырубаемых лесных массивов. Поэтому предлагаемые Международными экологическими организациями дорогостоящие (порядка многих десятков миллиардов долларов в год) мероприятия по стабилизации концентрации СО₂ не имеют смысла и вредны для экономики и сельского хозяйства. Эти средства с бо#льшей пользой можно было бы использовать на развитие той же экономики и социальных сфер.
Сейчас активно распространяются в средствах массовой информации всевозможные псевдонаучные (а иногда и просто лженаучные) прогнозы о резком потеплении климата, о таянии ледниковых покровов Антарктиды, о значительном повышении уровня Мирового океана, о затоплении многих прибрежных городов и даже о «вселенской катастрофе», при дальнейшем повышении парциального давления углекислого газа. На самом же деле мы сейчас живем на пике сравнительно небольшого локального потепления, после окончания которого начнется новая фаза похолодания (если она уже не началась). Главным регулятором температуры земной атмосферы является лучистая энергия Солнца, связанная с расстоянием между Землей и Солнцем. Расстояние это периодически меняется со временем. Несколько лет назад оно было минимальным, что привело к потеплению, а теперь начинает увеличиваться. Через 10–15 лет нас ждет не глобальное потепление, а наоборот – глобальное похолодание, подобное тому, которое уже было в Европе в начале XVII века. Кстати, уже сегодня одновременно с таянием ледников в Арктике идет наращивание ледового покрова в Антарктиде, где сосредоточены самые большие запасы пресной воды на нашей планете. Хочется спросить: кому и зачем выгодно запугивать человечество мифом о глобальном потеплении?
Предстоящее похолодание может оказаться самым глубоким за последние несколько тысяч лет, но к нему надо готовиться уже сейчас, поскольку оно явится предвестником следующего ледникового периода.
Причина начавшегося и еще 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.
Из приведенных аргументов определенно складывается впечатление, что Киотский протокол может оказаться крупнейшей международной финансовой и политической аферой.