Очередной «похоронный звон» для угля

В понедельник 9 августа 2021 года Климатическая группа ООН IPCC (Международная группа экспертов по изменению климата, МГЭИК) опубликовала очередной доклад, призванный лечь в основу решений 26-й Конференции сторон (СОР26) в Глазго в начале ноября. Ученые написали, что остановить глобальное потепление вследствие деятельности человека практически невозможно (надо сократить выбросы в шесть раз), а Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш откликнулся на событие такими словами: «Этот доклад должен стать похоронным звоном для угля и ископаемого топлива, прежде чем они разрушат нашу планету».

К сожалению, все прогрессивное человечество никак не отметило в 2019 году тридцатилетнюю годовщину объявленного в 1989 году 10-летия «спасения мира» в связи с чрезвычайной климатической ситуацией. Тогда, в 1989 году, представители ООН утверждали, что у цивилизации есть только 10 лет для спасения планеты от парникового эффекта, прежде чем он выйдет из-под контроля человека. Если же к 2000 году тенденция глобального потепления не будет обращена вспять, то «целые страны могут быть стерты с лица земли»: растают полярные шапки, уровень океана поднимается на три фута (около 0,9 м), будут затоплены Мальдивы, шестая часть Бангладеш и пятая пахотных земель Египта, погибнут кораллы, начнется всемирный голод и прочие кошмары. 

Человечество не отмечает годовщины предсказания своей погибели, видимо, только потому, что в году для этого не хватит дней. И очередное предсказание апокалипсиса реально волнует только тех, кто верит телевизору или зарабатывает деньги на углеродобесии, в данном случае, прочно сидящих на бюджетных субсидиях производителей и владельцев ветровых и солнечных станций, электромобилей и зарядных устройств для них, электролизеров для получения зеленого водорода и прочих.

В связи с появлением доклада нелишне еще раз поговорить о температуре Земли.

Планета Земля получает свою энергию от Солнца, а отдает ее в космическое пространство путем излучения поверхности и атмосферы (другие механизмы вносят малый вклад, ими можно пренебречь). Излучение зависит от средней температуры Земли, поэтому данный механизм сам себя уравновешивает. Больше энергии получает Земля от Солнца – температура Земли поднимается, и планета больше теряет от излучения в космос с постоянной температурой 4 К. От концентрации СО₂ в атмосфере процесс никак не зависит и зависеть не может в принципе. То есть средняя температура Земли в целом как планеты зависит только от излучения Солнца и других причин, которых мы не знаем. И эта температура менялась на протяжении миллионов лет существования планеты.

От средней температуры 1960–1990 годов (0 на графике) температура повышалась до +14 °C 500 млн лет назад и понижалась до -4 °C 20 тысячелетий назад без какого-либо вмешательства еще не существовавшего человека.

Если бы на Земле не было атмосферы, температура ее поверхности была бы такой же, как на Луне. Поток солнечной энергии на уровне орбит Земли/Луны составляет 1350 Вт/м².

Температура поверхности Луны на дневной стороне составляет 127 °C. Нагретое тело излучает тепло в соответствии с законом Стефана-Больцмана: W=εσΤ⁴, где W – энергия излучение с единицы поверхности, ε – излучательная способность (степень черноты) тела, для идеально черного тела равна 1 (песок – 0,9, кирпич – 0,8, алюминий – 0,2); Τ – температура поверхности в градусах Кельвина (для перевода градусов Цельсия в градусы Кельвина к температуре по Цельсию надо прибавить 273); σ – постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67 10 ^-8 Вт/м². 

Посчитаем излучение поверхности Луны в предположении ее абсолютной черноты:

W= εσΤ⁴= 1*5,67*10^-8*(127+273,15)⁴= 1453,7 Вт/м². 

С учетом приблизительности нашего расчета совпадение с потоком солнечной энергии (1350 Вт/м²) можно считать идеальным.

А на Земле максимально зарегистрированная температура поверхности составляет + 54,4 °C. Посчитаем, сколько тепла теоретически способен отдать 1 кв. м поверхности земли за счет излучения при нагреве до этой температуры. 

W= εσΤ⁴= 1*5,67*10^-8*(54,4+273)⁴= 652,67 Вт/м².

Результат в два с лишним раза меньше падающей энергии. Куда же девается остальное тепло от солнца? Излучение солнца частично поглощается атмосферой, а с поверхности земли уносится частично излучением, но в гораздо большей степени потоком воздуха — конвекцией, испаряющейся водой и через теплопроводность поступает в верхний слой почвы. Ни в одной популярной статье вы не найдете упоминания о конвекции воздуха и испарении воды (уходом тепла в почву в первом приближении можно пренебречь). 

Как так? Ложку с горячим супом и стакан с чаем охлаждают, подув на них. Вентилятор приносит прохладу, а ветер, который охлаждает поверхность Земли мощнее любого, в теории отсутствует? 

Еще одно обстоятельство. На каждый квадратный сантиметр поверхности Земли давит столб воздуха величиной 1,03 кг (1 атм). То есть над каждым квадратным сантиметром поверхности висит столб воздуха весом 1 кг. Вес воздуха над квадратным метром – 10 тонн. Но вы не найдете описания, как именно тепло от поверхности Земли передается в тяжеленное воздушное «одеяло» и обратно с учетом испарения влаги, выпадения дождей и снега, движения воздушных масс и как «одеяло» уменьшает перепады дневных и ночных температур. Благодаря атмосфере диапазон температур поверхности Земли — от плюс 54,4 °C до минус 89,2 °C, а диапазон температур поверхности Луны – от плюс 127 °C до минус 173 °C.

Почему же конвекцию в атмосфере, ветер, облака, дождь и снег выкинули из моделей климата? Потому что описать все эти процессы на существующем научном уровне невозможно, климатологи требуют для себя самых мощных вычислительных машин и все равно не могут создать модель климата, соответствующую действительности.

Ученые (как и люди) если не могут сделать то, что нужно, делают то, что можно. А можно измерить поток излучения в любой точке и в любом направлении с помощью фотодетекторов разного типа. Поэтому вся теория температуры поверхности Земли свелась (для обывателей и политиков) к теории обмена излучением между поверхностью и атмосферой. Конвекцию, испарение воды, осадки – все, что составляет большую часть теплообмена между атмосферой и поверхностью Земли, просто выбросили. 

Несколько тысячелетий никому не было дела до теплового баланса поверхности/атмосферы, пока некие силы не придумали связать очередную флуктуацию температуры поверхности земли в виде небольшого потепления (оно уже закончилось — в этом году температура опустилась ниже среднего тридцатилетнего уровня вследствие очередного минимума солнечной активности) с поглощением СО₂ в атмосфере. При этом утверждается, что основная доля СО₂ в воздухе происходит от деятельности человека. Право же, могли бы придумать что-нибудь менее неправдоподобное, например, необходимость подготовки к неизбежной агрессии рептилоидов с Нибиру.

На графике показано, что через атмосферу на поверхность Земли излучение Солнца в проникает в основном в видимой части спектра (цифры — длина волны излучения в микрометрах). С поверхности Земли в космос уходит 15-30% излучения, остальное задерживается атмосферой.

Воздух и азот практически не задерживают инфракрасное излучение с поверхности Земли, 95% излучение поглощают пары воды и 3,7% поглощает СО₂.

Можно оценить влияние СО₂ на парниковый эффект; излучением с поверхности Земли уносится не более ½ падающей энергии, СО₂ задерживает 3,7% от излучения поверхности, то есть сразу роль СО₂ сокращается до 1,8% всего тепла, излучаемого поверхностью Земли. 

Более того, оценки количества ежегодных выбросов CO₂ от сжигания ископаемого топлива составляют 4,6 ppm (ppm — частей на миллион) выбросов/год против 98 pрm/год от природных явлений, то есть менее 5%. Возьмем 5% от полученной выше цифры 1,8% и подведем итог: влияние человеческого СО₂ на теплообмен поверхности почвы и атмосферы — 0,09%.

Интересная оценка — на сколько сократится концентрация СО₂ в атмосфере, если человек исчезнет с поверхности планеты. Атомные взрывы в 60-е годы прошлого века, сопровождавшиеся выбросом в атмосферу радиоактивного углерода, позволили измерить время жизни в атмосфере молекул СО₂, оно оказалось равным примерно 4 годам. Основываясь на выбросах углерода в 4,6 ppm/год от человеческих источников и 4 годах пребывания СО₂ в атмосфере, находим общую концентрацию в атмосфере СО₂ от деятельности человечества ~18 ppm. При текущей концентрации CO₂ в атмосфере на уровне 415 ppm полное исчезновение человеческой расы с поверхности земли понизит концентрацию CO₂ только до уровня 397 ppm, то есть на 4%. С учетом роли СО₂ в теплообмене в 1,8% уничтожение человечества поможет сократить поглощение излучения почвы атмосферой на 0,07%. Прочувствуйте всю бессмысленность этого результата!

Добавим, что опытные данные об уровнях CO₂ в коммерческих теплицах указывают на оптимальную урожайность при уровнях от 1000 до 1200 ppm, которая была в эпоху динозавров и буйной растительности. 

Заключение

Существует множество неопровержимых научных данных, доказывающих абсурдность «теории СО₂». Согласно данным, полученным при бурении льда в Антарктиде, концентрация СО₂ в атмосфере растет и уменьшается с запаздыванием порядка после роста/падения температуры планеты. Эта зависимость была подтверждена в 2011 данными NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration’s, США). График демонстрирует, что рост концентрации CO₂ происходит после повышения температуры, а не до. 

Результат закономерен: при повышении температуры океана уменьшается растворимость в воде углекислого газа, и он выделяется в атмосферу. При понижении температуры воды СО₂ снова растворяется в океане. В океане СО₂ в 100 раз больше, чем в атмосфере. Повышение температуры океана на одну сотую градуса достаточно, чтобы объяснить нынешнее повышение СО₂ в атмосфере. 

В комментариях к словам Гуттериша на сайте Watts up with that люди предлагают лишить климатических активистов всего, производство чего связано с выбросами СО₂: жилища, одежды, автомобилей, телефонов, мяса и прочего и пустить их голыми в пампасы. А другие задаются вопросом: «А не будут ли климатические фашисты бомбить угольные шахты и нефтеперерабатывающие заводы?»

Китай, Индия и ряд других стран категорически отказались взять на себя обязательства распрощаться с углем в обозримом будущем. А Политбюро ЦК компартии Китая 30 июля потребовало от слишком ретивых местных властей положить конец тому, что оно назвало «бурными кампаниями» по сокращению выбросов углерода. Три четверти прироста выработки электроэнергии в первом полугодии текущего года пришлось в Китае на тепловую генерацию, в основном, на угле. Поигрались в ВИЭ, и хватит.

Изображение «Пальмы под снегом» так и просится стать эмблемой «глобального потепления». 

Материал подготовлен
Институтом развития технологий ТЭК (ИРТТЭК)