Что вызывает искусственный подогрев планеты
Что вызывает искусственный подогрев планеты?
2. Изменения в циркуляции мирового океана. В глубинах океана накопилась огромная отрицательная тепловая энергия. Отрицательная потому, что средняя температура океана 3,5o С, а земной поверхности 15 oС. Поэтому всякое усиление перемешивания глубинных вод океана с поверхностными приводит к похолоданию климата. Этот эффект может проявляться как в кратковременном масштабе десятков и сотен лет, так и на временном интервале сотен тысяч и миллионов лет. (Изменение в циркуляции океанов, вызванное континентальным смещением (дрейфом) материков согласно известной теории Вегенера [16]). Кроме того, в масштабах тысячелетий океаны контролируют химический состав атмосферы и, следовательно, радиационное равновесие всей климатической системы.
3. Кратковременные вариации (в шкале десятков и сотен лет) в солнечной энергетической освещенности, которые, как показано рядом авторов, коррелируют с вариациями солнечной активности. Этот фактор до последнего времени не достаточно учитывался при разработке климатических моделей.
4. Влияние человеческой деятельности или антропогенный фактор.
«Ученые выяснили, что земное ядро по-прежнему активно меняет свою форму. В восточном полушарии — под Россией и Китаем, оно плавится, в западном — затвердевает.
Согласно расчетам, которые провели французские геофизики, ядро планеты вовсе не столь стабильно, как считалось ранее. Процессы плавления и кристаллизации продолжаются до сих пор и именно они ответственны за то, что форма ядра далеко не симметрична. «
Ученые признали кондиционеры виновниками аномального нагревания Земли
Необычайно жаркий июнь 2021 года пугает тепловыми рекордами: климатологи фиксируют в Москве все новые температурные рекорды. Единственное спасение для горожан – короткие перебежки между помещениями, в которых работают кондиционеры: дом–метро–работа–магазин–кафе. В крупных городах приборы для кондиционирования воздуха исчисляются миллионами, все они дарят людям спасительную прохладу. Вот только какой ценой? Разбирался научный обозреватель Николай Гринько.
Если внутренние блоки наполняют комнаты охлажденным воздухом, то внешние – излучают в атмосферу тепло. Много тепла. Очень много тепла. И ученые видят в этом большую проблему.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году во всем мире из-за экстремальной жары ежегодно будут погибать 255 000 человек. Средняя температура на Земле поднимется, по оптимистичным оценкам, на 2,5°С, а по пессимистичным – на 7°С. Причем доля кондиционеров в этом нагреве составит 0,5°С.
Базовая технология охлаждения, на которой работают кондиционеры и холодильники, осталась неизменной с 1902 года, когда молодой американский инженер по имени Уиллис Кэрриер изобрел первый охлаждающий прибор (правда, предназначен он был для уменьшения влажности в типографиях, а охлаждение оказалось приятным побочным эффектом). В герметично запаянных металлических трубках циркулирует газ. В наружном блоке кондиционера он конденсируется в жидкость, отдавая много тепла. Затем он направляется во внутренний блок, где жидкость испаряется, охлаждая окружающий воздух. Получается, что производство прохлады внутри помещения возможно только в том случае, если снаружи происходит постоянный нагрев.
Холодильник в вашей кухне работает точно так же, только он обогревает не улицу, а воздух в квартире. Из-за этого вам приходится включать кондиционер на большую мощность, это дополнительно усиливает нагрев атмосферы. Сотни миллионов тепловых машин по всему миру ежедневно выбрасывают в атмосферу гигаджоули тепла. И чтобы спастись от повышающейся температуры, мы устанавливаем еще больше кондиционеров, которые вновь нагревают планету. Это замкнутый круг.
Дальше – хуже. В число наиболее быстро развивающихся стран сегодня входят Китай, Индия, Индонезия и Бразилия, а климат в них очень жаркий. Например, в Дели местные метеорологические службы иногда пишут: «Сегодня на улице +42°С, ощущается как +60°С». Понятно, что с ростом благосостояния жителей этих стран будет расти и количество кондиционеров, которые они установят. Пожалуй, это станет первой и обязательной покупкой для семьи с выросшими доходами. А населения в этих странах немало.
Еще одна опасность – хладагенты, те самые газы, что циркулируют внутри охлаждающих систем и постепенно выветриваются из них. Это парниковые газы, причем по степени воздействия на атмосферу они в 1 000–3 000 раз хуже, чем углекислый газ. Одним словом, кондиционеры представляют для человечества серьезную опасность, с этим нужно что-то делать.
Климатологи настолько серьезно подходят к этому вопросу, что даже объявили конкурс Global Cooling Prize с призовым фондом в 1 миллион долларов для тех компаний, которые смогут предложить принципиально новую технологию охлаждения воздуха. К сожалению, прорыва не произошло, хотя победители и смогли придумать кондиционер, оказывающий на экологию в 5 раз меньше воздействия. Но этого недостаточно, и инженеры всего мира продолжают искать выход. Разумеется, находясь при этом в хорошо кондиционируемых помещениях. Мы очень надеемся, что у них все получится, мы сможем охлаждать дома, не нагревая Землю. Хотя…
Настоящие «легкие планеты»: как океаны спасают Землю от перегрева
Чтобы не пропускать новые выпуски, подписывайтесь на подкаст и слушайте нас в Apple Podcasts, «Яндекс.Музыке», Google Podcasts, Spotify. А еще подписывайтесь на наш телеграм-канал.
Будем рады обратной связи — пишите нам на podcasts@rbc.ru, ответы на какие вопросы вы не смогли найти и кого из экспертов хотели бы услышать у нас в подкасте.
Наверняка каждый хоть раз слышал о том, что леса — это «легкие планеты», ведь они вырабатывают кислород и поглощают углекислый газ. На самом деле ведущую роль в снабжении нас кислородом и поглощении углерода играет Мировой океан. Деревья и растения вырабатывают только 20% кислорода. Остальные 80% мы получаем благодаря океану. Точнее — благодаря фитопланктону, который живет в океане.
Именно за счет работы фитопланктона и экосистемы океана в целом атмосфера Земли не нагревается слишком быстро. Но человечество с его нефтедобычей, неконтролируемой рыбной ловлей и пластиковым загрязнением постепенно уничтожает океан.
Ведущая подкаста — Анастасия Чижевская, основательница бюро экологического образования «Састейнбл» и блогер.
Таймлайн разговора
0:17 — Как леса поглощают углерод и выделяют кислород
03:43 — Почему еще важны леса
05:41 — Как «дышит» океан
07:55 — От чего страдают океаны
13:01 — Что можно делать для спасения океана
Сначала поговорим о лесах
Деревья поглощают из воздуха углекислый газ, так как углерод необходим им для роста. При помощи солнечной энергии они превращают углекислый газ и воду в питательные вещества, а в атмосферу отдают кислород. В среднем для жизни одного кубометра дерева нужна примерно 1 т углекислого газа. В результате фотосинтеза из этого количества углекислого газа в атмосферу поступает 700 кг кислорода.
Крупные массивы дикого леса от 50 тыс. га, в которых не ведутся вырубки, называют «углеродными консервами». Это, в первую очередь, тропические леса в Южной Америке, Африке, Юго-Восточной Азии, таежные леса в России и Канаде. По данным «Гринпис», леса Амазонки хранят в себе от 80 млрд до 120 млрд т углерода. Это объем, равный мировым выбросам за 12 лет.
Eсли в таких лесах начать прокладывать дороги, рубить деревья и добывать полезные ископаемые, высвободится огромное количество углерода. Кроме того, в результате лесных пожаров лес из поглотителя углекислого газа превращается в его источник.
По ночам фотосинтез не происходит, и деревья потребляют кислород. Еще дышать нужно животным, грибам и бактериям, которые живут в лесу и сами кислород не производят. Также лес тратит кислород из атмосферы на разложение останков умерших организмов. В итоге леса работают как бы «в ноль», поглощая примерно столько же кислорода, сколько выделяют.
Как «дышит» океан
Океан поглощает углерод с поверхности и хранит его в глубинных водах. Он забирает порядка 30% выбросов углерода, которые производят люди. Если бы не Мировой океан, планета быстро стала бы слишком горяча для жизни.
В морской воде молекулы углерода переходят в другие химические соединения или служат пищей для фитопланктона — одноклеточных водорослей и цианобактерий. Съеденные фитопланктоном молекулы разделяются на кислород и углерод. Кислород возвращается в воду, а углерод накапливается в растущем фитопланктоне.
Если океан перестанет поглощать и удерживать углерод, затормозить глобальное потепление будет невозможно.
Что происходит с океаном
По данным ООН, уже 40% мирового океана сильно пострадали от действий человека. Причины две — загрязнения и истощения рыбных запасов.
Что загрязняет океан:
Считается, что каждую минуту в море попадает грузовик пластика. Если так пойдет и дальше, к 2050 году в океане будет больше пластика, чем рыбы.
По данным Фонда защиты китов, только в Черном море за последние пять лет из-за действий людей погибли более 2,5 тыс. дельфинов.
Вред несет и неконтролируемый вылов рыбы. Перелов рыбы нарушает природное равновесие в экосистеме океана. Кроме того, промышленное рыболовство в целом очень негуманно. Например, при траловом лове, помимо рыбы, в сетку попадают и морские млекопитающие, которые не представляют пищевой ценности, но все равно погибают в сетях. Кроме того, в некоторых странах, например, в Японии до сих пор разрешен китобойный промысел.
По данным ООН, на сегодняшний день 90% популяций крупной рыбы истощены, а 50% коралловых рифов уничтожены.
Еще одна проблема океана — закисление воды. Углерод, выбрасываемый в атмосферу, растворяется в морской воде и превращается в угольную кислоту, что повышает кислотность воды. Закисление напрямую или опосредованно, через пищевые цепочки, влияет на всех обитателей океана. Если уровень закисления воды достигнет показателей, при которых начнет умирать фитопланктон, это будет закислять среду еще больше. Так может погибнуть весь океан.
Вред кораллам и другим морским жителям наносят также солнцезащитные кремы с оксибензоном.
Что на самом деле нагревает нашу планету?
Скептики человеческого фактора глобального потепления предлагают различные объяснения природного характера, приведшие к тому, что температура на Земле с 1880 года возросла на 1,4 градуса по Фаренгейту. Но являются ли они действительными причинами, по которым нагревается наша планета? Листайте вниз, чтобы увидеть, сколько разных факторов, как природных, так и промышленных, влияют на глобальное потепление. Графики составлены изданием «Bloomberg» по данным Института космических исследований NASA.
На графике «hotter» — потепление, «average» — среднее, «observed» — наблюдаемое. Линия показывает измеренную, или «наблюдаемую» температуру в океане и на суше
Может, это зависит от орбиты Земли?
Оси Земли нестабильны, наклон и орбита планеты меняются в течение тысячелетий, что приводит к ледниковым периодам в истории Земли. Но за последние 125 лет влияние изменчивости орбиты на температуру планеты были совершенно незначительными.
«Orbital change» — изменения орбиты. Линия показывает, как изменялась температура в 95% моделях-симуляторах
Может быть, это Солнце?
Температура Солнца меняется в течение десятилетий и столетий. Эти изменения почти не имеют влияния на общий климат Земли.
«Solar» — Солнце
Вулканы?
По имеющимся данным, нет. В результате человеческой деятельности выбрасывается в 100 раз больше CO2, чем от вулканической активности. А при извержениях вулканов в воздух попадают сульфаты, которые могут нагреть атмосферу на год или два.
«Volcanic» — вулканы
А если все эти три фактора, вместе взятые?
Если бы это было так, тогда на графике влияние всех трёх факторов должно было бы совпасть с наблюдаемой температурой. Но все природные факторы, вместе взятые, не повысили температуру Земли.
«Natural factors» — природные факторы
Если это не природные факторы, то, может быть, вырубка лесов?
Люди вырубили, вспахали и засеяли более половины поверхности суши Земли. Непроходимых тёмных лесов становится всё меньше, появляются светлые участки и отражают больше солнечного света, что имеет минимальный охлаждающий эффект.
«Land Use» — землепользование
Или разрушение озонового слоя?
Природный озон высоко в атмосфере Земли заслоняет опасные солнечные лучи и имеет охладительный эффект. Ближе к поверхности планеты озоновый слой загрязнён и удерживает тепло, таким образом нагревая климат. Насколько значительно это влияние? Не слишком.
«Ozone» — озон
Загрязнение аэрозолями?
Некоторые из загрязняющих веществ охлаждают атмосферу, например сульфатные аэрозоли, образующиеся при сжигании угля. Такие аэрозоли немного возмещают эффект потепления. К сожалению, от них также случаются кислотные дожди.
«Aerosols» — аэрозоли
Нет, настоящая причина — парниковые газы.
Уровень CO2 в атмосфере сейчас на 40% выше, чем уровень 1750 года. Зелёная линия на графике показывает влияние парниковых газов. Сомнений нет.
«Greenhouse gases» — парниковые газы
Посмотрите своими глазами
Парниковые газы нагревают атмосферу. Аэрозоли немного охлаждают её. Прибавьте и отнимите эффекты озонового слоя и влияние землепользования. Всё вместе совпадает с наблюдаемой температурой, особенно после 1950 года.
«Human factors» — человеческие факторы
Сравните и сопоставьте
Если сопоставить все возможные природные и человеческие факторы глобального потепления, то превалирующая роль эффекта от выбросов парниковых газов становится очевидной. Остаётся единственный вопрос: что мы будем с этим делать?
«All factors» — все факторы
О методологии сбора информации можно прочитать в оригинале статьи.
В США научились делать авиатопливо из воздуха
Чтобы успешно противостоять изменению климата, необходимо заниматься декарбонизацией — удалением углекислого газа из атмосферы. Растения делают это уже миллионы лет: через фотосинтез забирают СО2 и выпускают кислород. Они перерабатывают треть от всех вредных выбросов планеты. Но для поддержания баланса в атмосфере важно не только защищать леса и высаживать новые деревья, но и внедрять технологии по захвату и переработке углекислого газа. Создатели американского стартапа Dimensional Energy планируют на этом зарабатывать.
Искусственный фотосинтез
Инженеры компании Dimensional Energy построили реактор, который воспроизводит механизм работы фотосинтеза у растений. В нем углекислый газ из атмосферы вступает в соединение со специальным нейтрализатором, после чего подвергается воздействию солнечного света и воды. За счет этого формируются новые химические соединения — углеводороды, из которых можно делать топливо для самолетов.
Вложения и конкурсы
Будущая прибыль
Как говорил основатель Dimensional Energy Джейсон Салфи, «мы доказали и себе, и инвесторам, что использование СО2 может быть выгодным и приносить чистую прибыль. Аналитики как из частных исследовательских институтов, так и из ООН согласны с тем, что подобные технологии нужны для предотвращения худших последствий изменения климата. Они также уверены в том, что рынок переработки углекислоты может вскоре оцениваться в триллионы долларов».
Ценовая конкуренция
Очищаем атмосферу для наших внуков
Технологии искусственного фотосинтеза от Dimensional Energy могут привести авиацию к углеродной нейтральности. Сейчас эта отрасль ответственна за 2% от всех антропогенных выбросов углекислого газа. Самолеты все еще будут производить СО2, однако он будет извлекаться из атмосферы и вновь перерабатываться в топливо. Джейсон Салфи смотрит в будущее с оптимизмом: «Если мы сможем создать экологическое топливо, приобретать которое будет выгодно, развитие производящей его индустрии пройдет очень быстро. Только так мы дадим возможность будущим поколениям насладиться планетой».