На данном ресурсе многие отрицают антропогенное воздействие на климат, якобы вулканы выпускают в атмосферу значительно больше "парниковых газов", чем все человечество.
Давайте попытаемся разобраться в данном вопросе с цифрами в руках, но будем оценивать не объем "парниковых газов", а непосредственно выделяемое при сжигании человеком ископаемого топлива тепло.
Современная экология при разговоре об антропогенном воздействии на климат и о глобальном потеплении всегда акцентирует внимание на "парниковых газах", но намеренно умалчивает о тепловых выбросах человечества.
Дело в том, что экономически развитые страны хотят обложить квотами и экологическим налогом добычу ископаемого топлива, и его переработку в любые виды энергии и сырье, которые производятся в основном в развивающихся странах, но не само потребление энергии и энергоемкого сырья, которое происходит в развитых странах, прикрываясь при этом "зеленой энергетикой".
При учете тепловых выбросов вся схема ломается, потому что основные потребители - на Западе.
Итак оценим объемы выбросов тепла, сделанные человечеством за год.
Все цифры взяты из общедоступных источников в Интернете.
Ежегодно в мире сжигается примерно 9 - 10 млрд. т. условного топлива.
Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал).
Таким образом в атмосферу и в воду ежегодно человеком выбрасывается 9000000000*1000*29,3=263 700 000 000 000 МДж тепловых выбросов.
Много это или мало?
Общее количество солнечной энергии, которую поглощает атмосфера, поверхность суши и океана составляет примерно 3 850 000 эксаджоулей (ЭДж) в год, т.е. 3 850 000 000 000 000 000 МДж.
Рис. 1 Тепловой баланс Земли.
Т.е. антропогенное тепло составляет всего лишь 1/14500 от солнечного. Казалось бы немного.
Но надо учесть, что в тепловом балансе Земли это тепло лишнее.
Посчитаем, сколько льда можно растопить теплом, выделяемым человечеством.
Удельная теплота плавления льда
330 кДж/кг.
263 700 000 000 000* 1000/330 = 800 000 000 000 000 кг льда или 800 000 000 000 т.
В виде объема это
800 000 000 000/0,917 = 872 000 000 000 м3 или 873 км3.
Ледяной щит Гренландии теряет в среднем 200 гигатонн льда в год, а ледяной щит Антарктиды - 118 гигатонн льда в год.
В наших же расчетах выделяемого тепла достаточно для таяния 800 гигатонн льда в год. Очевидно остальное тепло уходит на нагрев атмосферы и воды в океане.
Но это пока есть льды Гренландии и Антарктиды. При их значительном уменьшении уже все тепло пойдет на нагрев поверхностных слоев вод.
Допустим половина тепла уходит на нагрев вод, т.е. 131 850 000 000 000 МДж.
Посчитаем на какую температуру это тепло может повысить температуру 1-метрового слоя Океана.
Надо заметить, что это тепло распределяется неравномерно и скорее всего основная его часть остается на поверхности воды.
Площадь водной поверхности Земли 510 072 000 км2.
Объем 1-метрового слоя воды 510 072 км3 это примерно 523 000 000 000 т воды.
Удельная теплоемкость воды при температуре около 0 град. С 4217 Дж/(кг*град) или 4,217 МДж/(т*град).
Тогда искомая температура составит 131 850 000 000 000/(523 000 000 000*4,217)=59,78 град. С.
К счастью эта цифра значительно выше наблюдаемой в настоящее время. Видимо часть тепла все же уходит в более глубокие слои вод.
Если посчитать, что температура распределяется равномерно по всему объему Океана, то получим следующее.
Вся вода на Земле весит 1 540 000 000 000 000 000 т
131 850 000 000 000/(1 540 000 000 000 000 000*4,217)=0,0000203 град. С.
Таким образом за 100 лет при таком же потреблении человечество нагреет весь мировой океан на 0,002 град С.
Но повторюсь, нагрев происходит неравномерно и его основная часть действует в основном на поверхностный слой воды.
Поэтому повышение температуры поверхностного слоя Океана будет значительно выше.
Атмосфера также нагревается быстрее воды.
Это приводит к увеличению испарения воды, увеличению количества влаги в воздухе и увеличению количества осадков на экваторе и в умеренном поясе, а также увеличению скорости ветра. Что в свою очередь проявляется в виде ураганов, наводнений и т.п.
Что мы и наблюдаем в последние годы.
Надо также заметить, что немалая часть тепла забирается и связывается биомассой - главным образом растениями, которые человечество же нещадно уничтожает.
Итак, получается, что антропогенное воздействие на тепловой баланс Земли все же есть и весьма значительно.
Оно нарушает баланс, существовавший до появления у человека доступа к ископаемым энергоресурсам.
Приветствуется конструктивная критика с вашими расчетами.
ЗЫ. Поправил числа благодаря внимательности Intel4004.
Тем не менее выводы те же.
В дополнение к статье.
Вообще я не являюсь специалистом по климатологии, экологии и т.п. Но будучи технарем и немного интересуясь данной темой, еще лет 10 назад делал подобный расчет, сейчас пересчитал и цифры примерно те же. Опубликовал, потому что надоело читать про парниковые газы. Кто оценил их воздействие? С чего взяли, что они причина повышения температуры, а не само тепло, выделяемое при горении?
Я не отрицаю существование парникового эффекта. Я оспариваю первопричину повышения температуры. И масштаб воздействия парникового эффекта. Каков эффект в энергетическом эквиваленте от парникового эффекта? Основную часть парникового эффекта создают не СО2. метан и прочие, а водяные пары. Пары образуются при непосредственном сгорании топлива и при нагреве воды - ТЭЦ, АЭС, даже электрочайники и кондиционеры...
При потеплении изменяется альбедо Земли - тают ледовые шапки, значит меньше отражается солнечного света. Далее - увеличивается облачность, что с одной стороны не пропускает тепло от поверхности Земли - тот самый парниковый эффект, а с другой стороны облака лучше отражают солнечный свет, чем океан. Что превозобладает - вопрос еще тот.
Теплицы, площадь которых в некоторых местах зашкаливает, также удерживают тепло.
И не предлагайте рассчитать полный тепловой баланс Земли - это вряд ли под силу отдельному человеку при отсутствии большей части данных. В таком балансе должно учитываться все - солнечный свет, внутреннее тепло Земли, облачность, даже свет звезд...
Для баланса важно не тепло Солнца и Земли, они вообще то уже, можно считать, учтены в существовавшем до эры энергоресурсов балансе. Важно только его изменение и возмущение, вызываемое человеком.
Человек в основном производит тепловые выбросы в гидросферу и тропосферу, откуда они почти не уходят. Мне достаточно показать, что влияние человека есть и значительно.
Комментарии
Не раскрыта судьба 14500 оставшихся частей энергии Солнца. Слово тепловой баланс вам вроде знакомо, а что оно значит вы знаете?
Думаю вставленная в текст картинка вполне его отображает. Сколько пришло - столько и ушло.
14500 неких энергоединиц пришло от солнца и ушло в космос при т поверхности=14+273. Предлагаю расчитать т поверхности, необходимую для потери 14501 единицы. Теплопотеря излучением (других потерь в космосе нет) пропорциональна 4 степени т.
Да статью писал или полный гуманитарий или мошенник.
Например "Удельная теплота плавления льда: 330 кДж/кг.". Я немного поржал с дальнейших выводов.
Удельная теплота плавления - это энергия фазового перехода. Т.е. энергия необходимая для того, чтобы лед с температурой 0°C превратился в воду с температурой 0°C.
Ради прикола посчитал
Цифра внушает. Такое количество нулей...
Но тем не менее этого хватит только на то, чтобы поднять температуру мирового океана на 0,00005°C
Где здесь ошибка? Действительно это так.
"Но надо учесть, что в тепловом балансе Земли это тепло лишнее."
Почему?
Потому что оно выделяется непосредственно на поверхности Земли и продолжает там оставаться, нагревая атмосферу и воду. Из-за чего и происходит повышение температуры.
Если прям сейчас человек перестанет сжигать топливо или оно кончится, то конечно баланс снова образуется, но уже с повышенной температурой.
Вы кажется вопроса не поняли (или я его задал не очень аккуратно)... . Почему вы считаете, что это тепло лишнее?
Потому что оно нарушает существовавший баланс и ведет к изменениям климата, катаклизмам. До человека энергия была законсервирована под землей в виде ископаемых видов топлива. Достав их, человек разбалансировал сложившуюся устойчивую систему. Глобально для Вселенной и для Земли эти изменения пофиг - они не нарушают баланса Вселенной и Земле долгосрочно тоже. Но самому человечеству это выльется в климатические и миграционные катастрофы.
ну нарушает и нарушает. Зато наши внуки в якутии будут виноград выращивать
На Урале уже выращивают.
в 60 годы яблони вымерзали. Так что нет худа без добра.
"Нарушает", "разбалансировал", "выльется"... . Откуда Вы это знаете?
"Нарушенные экосистемы и искусственные биосистемы (поля, пастбища, эксплуатируемые леса) не способны к поддержанию устойчивой окружающей среды. В то же время, жизнь на нашей планете может существовать только в температурном интервале, соответствующем жидкому состоянию гидросферы. Но жидкая гидросфера Земли физически неустойчива по отношению к переходу в состояния полного оледенения планеты или полного испарения океанов. В отсутствие разрушенных человеком механизмов биотического регулирования и управления, окружающая среда и климат Земли в течение короткого времени перейдут в одно из этих двух устойчивых, но совершенно непригодных для жизни человека, состояний."
http://www.bioticregulation.ru/climate_stability_r.swf - видеоролик про это в flash формате
Тот шарик наверху пока колеблется в ложбинке, но может и упасть в крайние состояния:
Перестаньте уже чужие выкрики повторять... . Вы прежде чем планету просчитывать, горошину в землю посадите, да нарисуйте точный портрет растения, которое через 60 дней вырастет.
пн. У вас, как у производителей пылесосов, с мешком для сбора пыли - продали, без мешка для сбора пыли - продали, с водой - продали. И так по кругу.
Я только на своём веку уже пару раз слышал о глобальном похолодании, и столько же о глобальном потеплении. Всё зависит от того, что мы сегодня продаём. Теоретики, блин, погоду на завтра предсказать не в состоянии...
Это наверно человеческое тепло , поэтому оно не уходит в Космос))
Насколько помнится, у нас сейчас фиксируется снижение активности солнце. Что намекает на уменьшение теплового потока в адрес нашей планеты. Почему не учитываете?
Речь в статье только о антропогенном тепле. Солнечные циклы - естественный процесс. И воздействие человека его нарушает.
Два провода и розетка. Ваше существование нарушает естественный тепловой баланс планеты. Идиотизм, не правда ли? Рассматривать наше влияние без общего баланса - попытка натягивать сову на глобус. Вы сами показали сколь мала доля тепла, выделяемого человечеством. С чего этой статпогрешности чем то выделяться на фоне все тех же вулканов, которого тепла в атмосферу тоже добавляют. Или солнечных вспышек. И кстати не была поднята тема излучения тепла планетой в космическое пространство.
Ежели моя манера речи слишком резка, извините. Но тема уже обрыдела до безобразия.
Буду благодарен, если вы найдете цифровое значение тепла, выделяемого вулканами. Я их нигде не видел. По парниковым газам видел, а тепло -нет. Но это тепло вообще то уже, можно считать, учтено было в существовавшем до эры энергоресурсов балансе. Поэтому тепловое излучение Земли не столь существенно для баланса. Важно только его изменение.
Баланс, кстати, вообще не бьется. ищите избыточное излучение юпитера и других планет.
Потери излучением думаю компенсируются гравитационным захватом материи извне. Как там Е=mc2.
наукообразно, но безобразно.
как и опубликованный выше текст.
увы.
Я этим интересовался лет 10 назад. И данные по вулканам находил.
Все человечество за год выделяет тепла как один средней паршивости вулкан, которых на земле ежегодно извергается сотни, если не тысячи (на суше мало, большая часть - в срединно-океанических хребтах).
Весь расчёт и тем более выводы и сравнения пусты и бессмысленны без главного показателя - сколько отдаёт в космос тепла (улетевшими газами и излучением) планета, а также его распределению.
Столько же, сколько получает. И даже немного больше (что само по себе парадокс)
Таких данных в открытых источниках нет. И исследований может и не проводил никто. Возможно Земля и теряет часть материи и тепла, но не из тропосферы. Человек в основном производит тепловые выбросы в гидросферу и тропосферу, откуда они почти не уходят. Мне достаточно показать, что влияние человека есть и значительно.
Смешно и неудобно. Природа сама, причём регулярно, устраивает такие аутодафе, что всему человечеству по "выбросам" и не снились. И ничего, и живём.
Человеческая саранча способна лишь локально нагадить. Засрать весь шарик целиком возможно лишь запустив ядерные МБР в сторону ненавистных русских. Ответка довершит дело. Без этих крайних мер человечье воздействие на климат похоже на форточки, открытые зимой в ненавистном совке и его последышах. Но - сколько форточек ни открывай, температура за бортом поёт свои, природные серенады)
справедливости ради, вынужден заметить, что температура внутри города всегда выше температуры за городом.
на вполне приличные 2-4 градуса.
Я ж и говорю, локально.
Хотелось бы послушать
начальника транспортного цехаисследования по антропогенным влияниям лесов из ветряков и пустынь из солнечных панелек на весь этот тепловой баланс Земли.Все эти слабые воздействия на сложные системы, как правило, приводят к совершенно непредсказуемому результату.
Это все равно, что дать человеку съесть ложку сахара и сунуть ему градусник под мышку, в надежде на то, что из сахара выделится энергия и температура тела вырастет. Если человек здоров, на градуснике будет 36,6. А если болен, то результат может быть самый непредсказуемый, вплоть до летального исхода.
В дополнение к статье.
Вообще я не являюсь специалистом по климатологии, экологии и т.п. Но будучи технарем и немного интересуясь данной темой, еще лет 10 назад делал подобный расчет, сейчас пересчитал и цифры примерно те же. Опубликовал, потому что надоело читать про парниковые газы. Кто их видел? Кто оценил их воздействие? С чего взяли, что они причина повышения температуры, а не само тепло, выделяемое при горении?
Были сообщения о повышении температуры поверхностного слоя океана - такие данные собирали.
Но вот о изменении средней скорости ветров по годам данных я не видел. Буду благодарен если кто найдет.
как технарь технарю: (287^4 * 14501 / 14500)^0.25 = 287.005
dT = 0.005
Вы хотите сказать, что при повышении температуры поверхности на 0,005 градусов излучение Земли будет равно теплу выделяемому при сгорании топлива, поэтому беспокоиться не о чем - все улетит в космос? Я правильно понял?
Это быстрая оценка из модели излучения равномерно нагретого черного тела. Другие модели - другой результат, но не на порядки разницы. Более прогретые зоны теряют нелинейно больше. Пс: поверхность излучает, поэтому остывает быстрее, глубинные слои сохранят тепло дольше
Вряд ли это применимо к макротелу типа Земли. Не учитываются куча факторов. Мне предлагаете построить универсальный расчет теплового баланса Земли и баланс материи, не имея полных данных. Тогда давайте сразу рассчитывать тепловой баланс Вселенной что ли.
Тропосфера и гидросфера и есть глубинные слои. Эту формулу еще может можно применять к Луне или Меркурию, но не к Земле.
К тому же на Землю сыпется энергия не только в виде солнечного тепла, а и материи - метеориты и всякая пыль, еще есть свет звезд и куча всякого, что ни одна модель не учитывает.
При потеплении изменяется альбедо Земли - тают ледовые шапки, значит меньше отражается солнечного света. Далее - увеличивается облачность, что с одной стороны не пропускает тепло от поверхности Земли - тот самый парниковый эффект, а с другой стороны облака лучше отражают солнечный свет, чем океан. Что превозобладает - вопрос еще тот. Без учета этих вещей ни одна модель не будет биться.
Парниковые газы естественно можно легко измерить. И их воздействие тоже можно измерить, достаточно просто сделать спектральный анализ излучения отраженного от поверхности земли. И довольно легко измерить их воздействие.
Любой школьник может провести эксперимент и доказать их воздействие.
https://youtu.be/vFajQNg9yUY
Я не отрицаю существование парникового эффекта. Я оспариваю первопричину повышения температуры. И масштаб воздействия парникового эффекта. Каков эффект в энергетическом эквиваленте от парникового эффекта? Основную часть парникового эффекта создают не СО2. метан и прочие, а водяные пары. Пары образуются при нагреве воды - ТЭЦ, АЭС, даже электрочайники и кондиционеры, а также теплицы, площадь которых в некоторых местах зашкаливает.
Эффект от парниковых газов можно измерить и посчитать (что уже давно сделано). Да, метан и вода это основные газы. Но вода - это константа, люди не добавляют воды в атмосферу. А вот углекислого газа добавляют очень сильно.
все это было изучено и подсчитанное ещё лет 50 назад.
При сгорании чего либо образуется СО2 +Н2О. Стало быть и воду добавляют.
Воду добввляют в ничтожном количестве, и она потом быстро конденсируется обратно.
Это не так.
В результате теплового загрязнения растёт температура. При росте температуры воздух может больше удержать водяного пара, это парниковый газ.
Если количество воды в атмосфере константа, то зачем существует прогноз погоды?
Если эффект от парниковых газов считали, то приведите числа удержанного им тепла по годам.
И это что?
Прогноз погоды это локальная вещь.
пары которые выпускают напрямую на вашей фотографии, ничтожны по сравнению с тем что испаряется из океанов каждую секунду.
однако, нагрев океанов и атмосферы из-за CO2 действительно приводит к повышению содержания паров и усиливает парниковый эффект.
вот расчёт по годам
https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-chan...
Спасибо за ссылку.
По графикам в ней выходит, что с 1995 по 2020 энергия в водах океана увеличилась на 160 000 000 000 000 000 МДж. За тот же период человечество сожгло топлива на 6 600 000 000 000 000 МДж, т.е. в 25 раз меньше.
Остальное - энергия за счет удержания парниковыми газами тепла земли и Солнца?
Понятно, тогда вкратце так:
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html
рис 3 и 4 (левая шкала)
домножить на 510 072 000 000 000 х 60 х 60 х 24 х 365,25
сравнить результат с полученными ранее 0,2637 ЗеттаДж тепловых выбросов.
PS
Надо бы поправить:
Страницы