Тайны и мифы науки. В поисках истины
Шрифт:
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
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 такой 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 ±1оС 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.
Миф об озоновой дыре