Я рад, что глобальное потепление так и не наступило

Задачка о двух трубах и бассейне

Известный палеонтолог Кирилл Еськов в своих лекциях часто вспоминает школьную задачку о бассейне и двух трубах. Через одну вода поступает, через другую — уходит. В нашем случае роль бассейна играет Земля, а роль воды — тепло. Земля непрерывно получает тепло в виде солнечного излучения и так же непрерывно его теряет. И будет ли она нагреваться или остывать, целиком зависит от того, какой из процессов происходит быстрее.

Со входной трубой всё очевидно: главный источник тепловой энергии для Земли — солнечный свет. Часть его рассеивается в атмосфере (например, облаками), часть отражается от поверхности, а оставшиеся примерно 70% поглощаются и способствуют нагреву поверхности.

Но куда это тепло потом уходит? Как вообще физики представляют себе этот процесс? Когда какое-то тело остывает, оно теряет тепловую энергию. Однако энергия не может просто исчезнуть. Она либо передаётся другим телам, либо рассеивается в виде излучения. Третьего не дано.

Например, когда чашка чая остывает в земных условиях, избыток тепла передаётся тем телам, с которыми она соприкасается. В первую очередь это воздух, движение которого ускоряет процесс обмена теплом. Но в космосе воздуха нет, и избыток тепла передать нечему. Остаётся второй путь — излучение.

Замечание. Можно возразить, что Земля окружена атмосферой. Но атмосфера — тоже часть планеты. Это как переложить деньги из одного кармана в другой. Теплота может переходить от Земли к воздуху и обратно, но суммарное количество тепловой энергии планеты при этом не изменится ни на йоту.

Поэтому излучение — единственная выходная труба. Та самая отдушина, которая не даёт Земле перегреться. Только от её пропускной способности зависит, будет ли Земля нагреваться или остывать.

Два окошка

Любое нагретое тело излучает. Солнце и другие звезды светят только потому, что их поверхность раскалена до тысяч градусов. Самые горячие звёзды имеют голубой оттенок, самые холодные — красный. Земля холоднее любых звёзд, поэтому она светит в диапазоне, невидимом для человеческого глаза.

Это может показаться странным, но атмосфера Земли не пропускает большинство видов излучения. Если бы наш диапазон восприятия света был другим, небо казалось бы нам чёрным вне зависимости от времени суток. Есть лишь несколько диапазонов, для которых атмосфера относительно прозрачна. Их называют «окнами прозрачности».

Одно из таких окон соответствует видимому излучению, испускаемому Солнцем (на рисунке выше — слева). Излучение без труда проходит через атмосферу, и это окно служит той самой «трубой», по которой подаётся энергия. Второе окно (на рисунке — справа) соответствует излучению, которое планета испускает.

Второе окно гораздо более узкое. Оно пропускает лишь малую часть спектра излучения планеты. То, что справа, поглощается углекислым газом, слева — в основном водяными парами (H2O), а посередине — озоном.

Сужая то окно, через которое тепло покидает планету, эти газы (их называют парниковыми) существенно замедляют остывание. Без них средняя температура по планете была бы на 18 градусов ниже нуля. Но парниковые газы «выигрывают» дополнительные 33 градуса, делая условия на Земле более комфортными для обитания.

При чём здесь человек?

Как говорилось выше, углекислый газ, или CO2 — один из основных парниковых газов. Каждая третья молекула CO2 в атмосфере появилась из-за сжигания человеком промышленного топлива.

Посмотрим на график изменения содержания CO2 за последние полмиллиона лет:

Видно, что с начала промышленной революции концентрация CO2 стремительно растёт, и ничего подобного не было в обозримом прошлом. Вернёмся ещё раз к метафоре двух кранов.

Способствуя росту количества парниковых газов в атмосфере, мы как бы закрываем единственный кран, по которому вода может уходить из бассейна, тогда как скорость работы верхнего крана почти не меняется. В результате баланс нарушается, и уровень воды в бассейне начинает потихоньку расти.

Где копится тепло?

В чём же проявляется нагрев Земли? Где копится тот избыток тепла, из-за которого бьют тревогу 97% климатологов? Атмосфера и суша плохо годятся на эту роль. Воздух слишком разрежен и не способен накопить большое количество тепловой энергии. Температура суши существенно меняется только у самой её поверхности. Скорость передачи тепла в породе чрезвычайно низка, и уже на глубине одного-двух метров колебания температуры перестают быть заметными.

Иное дело вода. Она прозрачна, и солнечный свет проходит вглубь на десятки метров, равномерно прогревая её по всему объёму, а не только у поверхности. К тому же вода находится в постоянном движении, ускоряя обмен энергией между глубинами.

Как видно из графика (источник), в мировом океане накапливается на порядок больше энергии, чем на суше, атмосфере и ледяных шапках вместе взятых! Именно океан является главным резервуаром тепла, способным аккумулировать колоссальные объёмы энергии. Из-за этого его средняя температура увеличивается, и он расширяется. Это одна из главных причин повышения уровня моря по всей планете.

Тем самым океан выступает в роли гигантского градусника, столбик жидкости в котором даёт представление о температуре всей планеты. И это одно из самых наглядных подтверждений глобального изменения климата.

Для дальнейнего чтения

Общие сведения:

Глобальное потепление — это миф или правда? Стыдные вопросы об изменении климата (https://meduza.io/feature/2019/09/28/globalnoe-poteplenie-et...)

Прозрачность атмосферы:

Почему атмосферные окна [прорачности] так важны для наук о Земле (Why the Atmospheric Window Matters in Earth Science) (https://gisgeography.com/atmospheric-window/)

Причины подъёма уровня моря:

Печальное ускорение: уровень Мирового океана растёт ещё быстрее, чем считалось (https://nauka.vesti.ru/article/1047641)

Объяснение подъёма уровня моря (англ. Sea level rise, explained) (https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warmin...)

В 2018 году океан был самым тёплым [за всё время наблюдения]. Последствия будут долгоиграющими (2018 was the ocean's hottest year. We'll feel it a long time) (https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/01/ocean...)

Повышение уровня моря по данным спутниковых наблюдений (NASA)(https://climate.nasa.gov/vital-signs/sea-level/)

Растёт ли уровень моря (NOAA) (https://oceanservice.noaa.gov/facts/sealevel.html)

Специалисты Потсдамского института изучения климата проанализировали пять крупнейших наборов температурных данных, чтобы подтвердить факт резкого ускорения нагрева планеты. Исследование показало, что за последние десять лет темпы потепления выросли на 75% по сравнению с периодом с 1970 по 2015 год, что ставит под угрозу выживание экосистем.

Почему так надеялись на Эль-Ниньо. Эль-Ниньо — это природный феномен, при котором поверхностные воды в экваториальной части Тихого океана становятся аномально теплыми, выбрасывая колоссальное количество энергии в атмосферу. Ученые надеялись, что рекордная жара последних лет вызвана именно этим временным «перегревом», а не фундаментальным сдвигом в климате. Если бы было виновато Эль-Ниньо, то после его завершения наступила бы фаза охлаждения (Ла-Нинья), и температуры стабилизировались бы. Но данные показывают, что планета продолжает бить рекорды несмотря на океанические циклы, что подтверждает ускорение самого процесса потепления.

Вопрос о том, ускоряется ли глобальное потепление является предметом обсуждения научным сообществом. Новая работа, опубликованная в журнале Environment: Science and Policy for Sustainable Development, утверждает: темпы глобального потепления значительно ускорились за последние десять лет.

Это означает, что человечество может преодолеть критические температурные пределы гораздо раньше, чем прогнозировалось. 2024 год стал самым жарким за всю историю наблюдений, завершив собой рекордно теплое десятилетие. Последствия этого избыточного тепла очевидны: по всему миру прокатились разрушительные волны жары, ураганы, лесные пожары и наводнения, вызванные климатическими изменениями. Сложность оценки долгосрочного тренда заключалась в «шуме» — естественных колебаниях климата, таких как извержения вулканов, солнечные циклы и явление Эль-Ниньо, которые могут временно маскировать реальную динамику.

Авторы применили тщательный статистический анализ, чтобы отфильтровать кратковременные природные факторы. Выяснилось, что если с 1970 по 2015 год Земля нагревалась примерно на 0,2 градуса Цельсия за десятилетие, то в период с 2015 по 2025 год этот показатель подскочил до 0,35 градуса. Это самый высокий темп роста с начала ведения записей в 1880 году.

Стефан Рамшторф, соавтор работы и руководитель отдела анализа земной системы, отмечает серьезность ситуации: «Мы считаем, что первыми показали статистически значимое ускорение». Ранее подобные опасения высказывались другими климатологами, но именно новое исследование подтвердило гипотезу цифрами.

Угроза горячего будущего

Научные прогнозы предполагали, что международно согласованный предел потепления в 1,5 градуса Цельсия будет достигнут в 2030-х годах. Но при сохранении выявленной динамики мир переступит эту черту еще до 2030 года. За этим порогом воздействие климатических изменений начнет превышать способность людей и природных систем к адаптации.

Несмотря на научный консенсус, в мире наблюдается обратная реакция против активных климатических мер. Особенно это заметно в политической среде, где очевидные доказательства надвигающейся катастрофы иногда игнорируются. Исследователи подчеркивают, что планета продолжит нагреваться до тех пор, пока выбросы углерода не достигнут нуля, и текущее ускорение лишь сокращает время, оставшееся у человечества на принятие решительных мер по спасению привычного климата.

Ссылка

Из-за мощных снегопадов делегация по глобальному потеплению не смогла улететь из Германии в ОАЭ.

Сильные снегопады внезапно обрушились на немецкий город Мюнхен. На фоне резкого снижения температуры самолет делегации, направлявшейся в Дубай на саммит по глобальному потеплению, вмерз в сугробы.

На видео, опубликованных в соцсетях очевидцами, можно увидеть, что к взлетной полосе в основном примерзла задняя часть лайнера, а нос приподнялся.

Немецкие пожарные при помощи тросов пытались привести самолет в исходное положение.

Источник

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что океанические процессы способны не только охладить планету, но и вызывать глобальное оледенение. Исследователи создали компьютерную модель, которая впервые объясняет, как Земля могла полностью покрываться льдом в прошлом.

Когда водоросли массово размножаются и затем умирают, их разложение бактериями потребляет огромное количество растворенного кислорода. В бескислородных условиях на морском дне железо и марганец меняют свою химическую форму, переставая связывать фосфор в отложениях. Вместо этого фосфор высвобождается обратно в воду, подпитывая новые поколения водорослей. Этот самоусиливающийся цикл может продолжаться тысячелетиями, постепенно захоранивая в океанических осадках столько углерода, что атмосфера истощается и планета входит в ледниковый период.

На протяжении большей части истории Земли ученые считали главным природным термостатом планеты медленное разрушение силикатных горных пород. Дождевая вода поглощает углекислый газ из атмосферы, попадает на открытые породы и постепенно растворяет их. Высвободившиеся углерод и кальций в конечном итоге попадают в океаны, где становятся строительным материалом для раковин и известняковых рифов, запирая углерод на сотни миллионов лет. Но ученые обнаружили новый природный «термостат». Работа опубликована в журнале Science.

«Когда планета нагревается, породы выветриваются быстрее и поглощают больше CO2, позволяя Земле снова остыть», — объясняет соавтор работы Доминик Хюльсе. Но бывали времена, когда планета полностью замерзала, покрываясь льдом от полюса до полюса. Одного выветривания пород недостаточно для объяснения таких драматических похолоданий. Так что же происходило?

Глобальное потепление может «качнуть» климат в сторону похолодания

Ключ к разгадке кроется в том, как океан накапливает углерод. При повышении уровня CO2 в атмосфере и потеплении больше питательных веществ, таких как фосфор, смывается в море. Они подпитывают цветение водорослей, которые поглощают углерод в процессе фотосинтеза. Когда водоросли умирают, они опускаются на дно океана, унося с собой углерод.

На графике показана временная эволюция (от темных до светлых цветов) смоделированного изменения средней глобальной температуры приземного воздуха (ось y) по отношению к запасам фосфатов в океане (ось x). Выделены различные состояния повышения и понижения глобальной температуры (°C) и запасов P (в виде изменения в %) наряду с возрастом [тысячи лет (kyr)]. Черные и красные стрелки на вставках обозначают потоки C и P соответственно. Pco2, парциальное давление CO2 в атмосфере 

В более теплом климате бурный рост водорослей приводит к снижению уровня кислорода в воде. При дефиците кислорода фосфор чаще перерабатывается, а не захоранивается в отложениях. Это создает мощную обратную связь: больше питательных веществ — больше водорослей, которые при разложении потребляют больше кислорода, что высвобождает еще больше питательных веществ. Одновременно огромные объемы углерода оказываются в морских отложениях, что в конечном итоге охлаждает планету.

Ученые разработали компьютерную модель климатической системы Земли, учитывающую эти сложные взаимодействия. «Эта более полная модель земной системы не всегда стабилизирует климат постепенно после фазы потепления, скорее она может охладить Землю значительно ниже ее первоначальной температуры — процесс, хотя этот процесс может занять сотни тысяч лет. В компьютерной модели это может спровоцировать ледниковый период», — поясняет Хюльсе.

Результаты показывают: когда уровень кислорода в атмосфере был ниже, как в далеком прошлом Земли, эти питательные обратные связи усиливались и могли вызвать суровые ледниковые периоды ранней геологической истории. Сегодня, когда люди добавляют больше CO2 в атмосферу, модель предсказывает возможное охлаждение в долгосрочной перспективе, но следующее похолодание, если оно все-таки начнется будет мягче того что, произошло 600 миллионов лет назад, из-за более высокого содержания кислорода в атмосфере.

Навеяло. Если кто не помнить была такая деятельница:

С искренней ненавистью и яростью топила за зелёную экологию и вещала о глобальном потеплении...

Только вот базар её нихрена не вяжестся с реальностью... Я в своём Лангедоке с 2003го проживаю. И ни разу на майские праздники, аккурат к 9 мая не видел нормальной погоды.

Прошло 23 года, а "потепление" так же топчется на месте и не наступает, вот пруфы:

Базовая информация о долговременных климатических циклах (ледниковые периоды). О конкретной причине флуктуаций средней температуры планеты в рамках ледникового цикла. Основные способы получения информации о климате тех лет, когда еще не велись глобальные метеонаблюдения, и даже когда не существовало человека, вплоть до 500 миллионов лет назад. Данные о средней температуре Земли за этот период. Указание на то, в какой точке цикла мы находимся сейчас. Если процесс естественный, то что странного в текущей фазе цикла увидели ученые? И в завершение традиционная мысль о том, что выровнять рост температуры до приемлемого (или даже сравнять его в плато, как было сотню лет назад) можно только общими усилиями человечества, однако в настоящий момент повесткой руководит политика и бизнес, лоббируя то, что им выгодно, а не то, что помогло бы нашим потомкам и привычной флоре и фауне более комфортно перенести пик роста средней температуры, прежде чем начнется следующая - холодная - фаза ледникового периода.

Реддит

Прямо сейчас новостные заголовки пестрят фактами о несвойственном поведении разных зверей. А всё из-за аномально теплой зимы. Декабрь-январь были почти такими же тёплыми, каким бывает апрель. Снега мало, с заморозками погода сильно не баловалась. Как это повлияло на животных? Давайте разбираться.

Многие звери пробудились ото сна раньше обычного. Погода устаканилась стабильная — чтобы живность поняла, что пришла весна, достаточно двух недель. Вот лесные обитатели и порешали: чего время зря терять? Доброе утро!

И одними из первых активизировались клещи. Кровопийцам многого не надо — некоторые так вообще в спячку не впадают — всю зиму отогреваются возле теплотрасс. Но сейчас членистоногие массово повыползали из-под листвы, прошлогодней травы и прочих укромных местечек в поиске покушать. Даже если февраль обрадует нас заморозками, многие клещи уже успеют напиться чьей-нибудь кровушки и оставить потомство. Поэтому будьте бдительны при вылазках на природу и не ждите весны: обработайте своих собак от эктопаразитов уже сейчас.

Также свой график сдвинула вся мелкая и не очень живность. В городе и парках можно заметить большое количество белок, иногда ежей, мышей и кто ещё там людей не сильно боится. Зимнее времяпрепровождение этих зверушек нельзя назвать полноценной спячкой, это скорее «зимний сон»: температура тела сильно не снижается, обменные процессы не выключаются, а просто несколько замедляются. Так что шерстяные могут «проснуться» в любой момент.

Порой они просыпаются по несколько раз за зиму, но затем снова уходят в свои берлоги, это примерно, как вы встаёте водички попить. Сейчас же, когда на улице тепло, обратно спать ложиться звери не торопятся, даже несмотря на то, что на дворе, вообще-то, середина зимы. Что с ними будет?

Если погода и дальше будет стоять тёплая, то никаких серьёзных последствий. Вместе с животными проснётся и остальная природа, так что голодать они не будут. К тому же, многие животные устраивают кладовые на черный день. Одна белочка может запасти до 12 кг орехов!

Ну а если грянут морозы, то вся живность ляжет спать дальше. В зоне риска старые и больные звери, для которых недостаток еды может быть критичным. Но давайте честно, такие особи всегда в зоне риска, независимо от аномалий погоды. Чтобы их поддержать, вы можете пополнять едой специальные кормушки — тогда точно обойдётся без последствий.

Живность покрупнее тоже активизировалась: просыпаются енотовидные собаки, барсуки, медведи. Даже если их не разбудило тепло, то обязательно разбудит вода: зверей, залегших зимовать в низинах, затопит. С этими ребятами немного сложнее, ведь белке прокормиться куда легче, чем Потапычу. Из-за этого есть риск встретиться с голодным и злым мишенькой — как в лесу, так и около.

Из-за нехватки еды звери выходят к людям — в поисках лёгкой добычи: мусорных баков, подачек или бродячих животных. Так что будьте бдительны и помните, медведь вам не белочка, не стоит даже пытаться подкормить этого зверя. Можно и самому стать закуской!

В таких ситуациях самое лучшее решение — игнор. Животные, привыкшие выходить на трассу за едой, подвергаются опасности попасть под колеса и сами становятся угрозой. Если мишка не будет получать достаточно пищи, за еду он может принять человека.

А птиц тепло подталкивает на любовь! Некоторые виды уже и брачный сезон начали. Воробушки, синички и прочая мелочь, что откладывает по 2-3 кладки за сезон всегда торопится пораньше отложить яйца и вывести птенцов. Это отчасти такая стратегия выживания всего вида. Особенно спешат городские жители, ведь еду тут можно найти круглый год. Вы можете помочь пернатым родителям, повесив кормушки для птиц или установкой скворечников.

Не стоит поддаваться панике и переживать за эту аномально тёплую зиму. Такое иногда случается. Вот, например, в 2019 тоже была достаточно тёплая погода. И ничего, не вымерли белки-ёжики, да и клещей не убавилось. Природа имеет достаточно механизмов саморегуляции, и животный мир не вымрет, если вдруг в январе пойдёт ливень.