Грядет глобальное похолодание

Глобальное потепление как составная часть глобального экологического кризиса благодаря усилиям массмедиа, политиков и небольшого числа ученых стало одним из краеугольных камней, определяющих общественное сознание людей XXI века. Если потепление действительно имеет место, для нашей страны, значительная часть которой находится в зоне вечной мерзлоты, оно проявится особенно остро. Возможный сценарий глобального потепления для Севера будет иметь как положительные, так и отрицательные последствия. С одной стороны, климат может стать мягче, более комфортным для проживающего тут населения. Для России с ее холодным климатом оно могло бы стать благом. С другой стороны, подъем воды в океане за счет таяния льдов Антарктиды и Гренландии сократит площадь используемых земель, заставит переносить некоторые населенные пункты.

На чем лежит представление о глобальном потеплении – на твердом грунте или зыбком песке?

Парниковый эффект, в соответствии с принятым определением, – разогрев приземного слоя атмосферы вследствие поглощения атмосферой теплового излучения, отражающегося от земной поверхности. Он усиливается с повышением концентрации в атмосфере парниковых газов – углекислого, метана, водяных паров и некоторых других. Парниковый эффект может наблюдать любой из нас. В теплицах, даже не имеющих специального обогрева, температура выше, чем наружи. Грунт в теплицах поглощает больше тепла, чем выходит из нее наружу. Нагретый теплый воздух не может улетучиться через стекло или полиэтилен. Так же хорошо известно, что в солнечный день в закрытом автомобиле воздух намного теплее, чем наружи. Несколько сходный эффект (хотя, как увидим дальше, не совсем идентичный) наблюдается и в масштабах земного шара. Не вся энергия, которую поверхность Земли получает от Солнца, уходит обратно в космическое пространство. Без парникового эффекта при существующем удалении от Солнца средняя температура поверхности Земли должна быть –18 °C. В действительности же она равна +14 °C.

Какая доля тепла остается на планете – зависит от состава воздуха. Сильно задерживает излучение от поверхности планеты углекислый газ. Известно, что именно он преобладает в атмосфере Венеры, которую некоторые считают моделью ранней стадии развития Земли. Поэтому температура на поверхности нашей космической соседки намного выше, чем могла бы быть при атмосфере земного типа. Нормальная венерианская температура +300 градусов делает существование жизни на ней невозможным. В земной атмосфере доля СО2 – углекислого газа – составляет 0,033 %, причем эта величина остается стабильной на протяжении миллионов лет (есть оценки, что состав воздуха был относительно стабилен полмиллиарда лет). Вкупе с другими парниковыми газами СО2 задерживает сравнительно небольшую часть излучения, идущего в космос. Перегрева планеты не происходит.

В 1862 году английский геофизик Дж. Тинделл (1820–1893) рассчитал, что изменение концентрации углекислого и других парниковых газов может изменить тепловой баланс Земли. На рубеже ХIХ и XX веков эту идею развил и описал математически знаменитый шведский химик, нобелевский лауреат С. Аррениус. Ему принадлежит сам термин «парниковый эффект», и авторитет ученого способствовал тому, что термин прижился.

Между тем название с самого начала было некорректно и аналогия между парником и Землей натянута. На это указал еще в 1909 году известный физик Р. Вуд. Он провел серию экспериментов, показавших, что в теплицах и в масштабах атмосферы идут совершенно разные процессы. В парниках основной механизм нагрева – задержка стеклом или пластиком процесса конвекции – подъема вверх теплого воздуха. Атмосферные же газы – пары воды, углекислота и метан – ограничивают не конвекцию, а излучение в космос.