Дерзкие мысли о климате

Подобный неравнозначный теплообмен через лёд на водоёмах чаще приводит к сохранению стабильного теплового уровня водной массы в окружении намного более холодной среды (реже к разогреву, как например на оз. Ванда в Антарктиде), а в атмосфере – определенно к разогреву поверхности планет. В последнем случае возникает, казалось бы, невозможный и все же очевидный термодинамический эффект – едва «теплое» тело Вселенной (Земля), находясь в окружении предельно «холодного» космоса, даже при уменьшении прихода тепла от согревающего его Солнца, оказывается способным к самостоятельному разогреву своих внешних сфер. То же, вероятно, происходит и на Венере, поскольку известно, что высокая температура её внешних сфер удерживается при меньшем, чем на Земле, прихода тепла от Солнца. Последнее обусловливается более значительным (по сравнению в Землей) альбедо венерианского облачного покрытия (около 0,6) существенно уменьшающим приход тепла, несмотря на то, что Венера находится к Солнцу ближе, чем Земля. Там теплота сдерживается фазовыми превращениями уже углекислого газа и ещё большей мощностью атмосферы. Наконец, мы уже знаем, что эти увеличения энтальпии внешних сфер Земли и Венеры в конечном счете обусловливаются работой внешних сил тяготения, реализуемой на конвективных движениях их атмосфер.

Как в случае со льдом, когда молекулярному теплообмену противопоставляется конвективный, так и в атмосфере, когда лучистому теплообмену противопоставляется он же, имеет место закономерность изменения теплового состояния энтальпии системы (тела) при изменении вида обратно направленного теплообмена с другой системой (телом), обусловленная различием интенсивностей теплопередачи, а в конечном счете, участием внешней силы тяготения, в создании неравновесного теплообмена. Мы привели достаточно доводов, чтобы допустить возможность существования такой закономерности. Поэтому рассмотрим, что же ожидает Землю, если эта закономерность усилит свое влияние на термику её сфер.

Почему-либо начавшийся процесс блокирования Земли увлажнением атмосферы и облачностью, коли он сопровождается потеплением земной поверхности, может усиливаться, так как известно, что «… при повышении средней температуры воздуха на 1 °C испарение увеличивается на 4 «(М. И. Будыко, 1984, с.253). Поскольку у нас нет оснований подозревать, что указанная зависимость испарения от температуры может чем-то нарушаться по мере разогревания атмосферы и земной поверхности, то мы оказываемся недалеки от предположения, что для Земли вроде бы не исключается вероятность возникновения необратимого, как на Венере, парникового эффекта (в том его понимании, как изложили мы). Тогда может последовать полное испарение воды и даже замена всей атмосферы углекислым газом, которого в химически связанном состоянии на Земле всего лишь в 4 раза меньше, чем воды. Достаточно увеличенного нагревания, чтобы произошло высвобождение его в виде газа. Подкрепим это предположение высказыванием известных английских ученых Р. Гуди и Дж. Уолкера (1975, с.176): «… посмотрим, каким образом Венера потеряла воду. Вследствие необратимого парникового эффекта вся вода Венеры попала … в атмосферу, где она подверглась фотодиссоциации под действием солнечного излучения. Образующийся водород рассеивался в космическом пространстве; оставшийся водород вступил в химические реакции с минералами, входящими в состав поверхности планеты.» Такое объяснение вполне правдоподобно; другое дело, правильно ли оно.

Надо думать, что мнение этих известных специалистов в области физики атмосферы о правильности их заключения было бы иным, если бы наука не «забуксовала» на пути развития космогонических представлений. В частности, если они хотя бы предположили, что планеты Солнечной системы могут крайне медленно, но приближаться к своему светилу, то обнаружили бы, что описанное ими возможное развитие планетных атмосфер весьма близко согласуется с такой версией.

Итак, мы нашли, что поскольку атмосфера – это практически последняя оболочка, регулирующая общий теплообмен твердой сферы с космическим пространством, то весьма вероятно, что именно её состоянием определяются основные и наиболее существенные изменения общего климата Земли. Из палеоклиматических данных известно, что в геологической истории Земли бывали и оледенения, и глубокие потепления, позволявшие, например, теплолюбивой флоре и фауне распространятся в области высоких широт. Зависимость таких изменений от состояния насыщенности атмосферы влагой подтверждается и показанными выше оценками. В то же время довольно уверенно мы знаем, что разогревание внешних сфер Земли не заходило так далеко, чтобы принимало необратимый характер, за которым следует изменение даже состава основных газов самой атмосферы, как это произошло на Венере.