Дерзкие мысли о климате

Но мы знаем, что согласно закону сохранения и превращения энергии, теплота не может исчезать бесследно. И теплота плавления отнюдь не исчезает. После таяния льда она автоматически утрачивает лишь своё название, но не исчезает, поскольку существует и далее, выражается в изотермически увеличенной энтальпии замерзающего водоёма, а именно в том очевидном факте, что в водоёме какая-то часть или весь лёд, всегда имеющий меньшую энтальпию, заменяется такой же массой воды, имеющей большую энтальпию. Здесь мой оппонент оказался пленником путаницы в толковании сути фазовых превращений, о чём я писал выше, а в результате погрешил нарушением закона сохранения энергии. Так что термин «стекание теплоты плавления» может быть и не самый удачный и уж конечно непривычный, но всё же имеет тот важный смысл, что, правильно отражая явление, не позволяет нам нарушить закон сохранения энергии.

Надо заметить, что в свою очередь решающее значение в возникающей неравновесности теплообмена имеет важное физическое свойство воды: способность уменьшать плотность при замерзании.

Благодаря этому лёд постоянно удерживается на поверхности водоёма и по мере стаивания всплывает вверх, высвобождая объём для стекания талой воды, привносящей усвоенную теплоту плавления.

О том, что ледяной покров сберегает водоём от глубокого промерзания известно давно, а вот то, что большие различия в интенсивностях расхода и усвоения равных, но противонаправленных количеств теплоты фазовых превращений, обусловливают неравновесный теплообмен ледяного покрова, а значит и водоёма, накрытого им, с внешней средой было неизвестно. Это и составляет суть открытия под названием «Закономерность неравновесного теплообмена замерзающих водоёмов с внешней средой».

Что же касается собственно жидкой массы водоёма, то при неизменном в течение года уровне воды в нем от конца таяния льда до начала нового замерзания его водная масса настолько же нагревается, насколько остывает, то есть в период открытого состояния в водоёме существует в холодное ли, теплое ли лето сходящийся баланс теплообмена с внешней средой. Разбаланс здесь не мыслим.

Поэтому имевшие место подозрения оппонентов в том, что я якобы своим открытием отвергаю давно проверенную методику теплобалансовых расчетов по водоёмам являются несправедливыми. На обнаруженную здесь непригодность балансового метода следует обратить внимание, ибо так могут оставаться нераскрытыми важные теплообменные процессы. Об этом свидетельствует и моя попытка выявить обнаруженную закономерность традиционным методом теплового баланса. И хотя я знал, что ординарными методами почти никогда нельзя получить неординарный результат.

В конечном счете оказывается, что при теплообмене с внешней средой за период своего существования ледяной покров якутского озера усваивает теплоты плавления в 27,5 раза больше, чем должен бы потерять теплоты кристаллизации, если теплообмен был бы равновесно обратимым. Иными словами, лёд «отпустил» в атмосферу всего лишь 3,6 % того количества тепла, которое следовало ему отдать в соответствии с зимним тепловым воздействием отрицательной температуры. И этих 3,6 % ему как раз хватило, чтобы такая потеря, выраженная высвобождением теплоты кристаллизации зимой, летом полностью компенсировалось возвратным «стеканием» теплоты плавления. Подобное же задержание отвода тепла из ледяного покрова Северного Ледовитого океана составляет уже 0,5 % от возможной отдачи, не будь на её пути кондуктивной теплопередачи через лёд.

О том, что ледяной покров оберегает водоём от глубокого промерзания известно с незапамятных времен, а вот то, что большие различия в интенсивностях высвобождения и усвоения равных, но противонаправленных количеств теплоты фазовых превращений, обусловливают неравновесный теплообмен ледяного покрова, а, значит, и водоёма, накрытого им, с внешней средой до сих пор было неизвестно. Установленное ныне обсуждается под названием «Закономерность неравновесного теплообмена замерзающего водоёма с окружающей средой».

Может возникнуть вопрос, а при чем тут водоём, если теплоту сберегает лёд? Но отделить эти среды одну от другой нельзя, ибо ледяной покров является неотъемлемой частью водоёма. Мы подробно рассмотрели, что происходит именно со льдом, чтобы знать точный адрес и причину обнаруживаемого явления. Что же касается собственно жидкой массы водоёма, то не сложно догадаться, что при неизменном в течение года уровне воды в якутском озере от конца таяния льда (5 июня) до начата нового замерзания (10 октября) его водная масса настолько же прогревается, насколько остывает, то есть в период открытого состояния в водоёме существует в любое, холодное ли, теплое ли лето сходящийся баланс теплообмена с внешней средой. Разбаланс здесь немыслим.

Требовательный читатель, надо думать, ждёт ещё веских доказательств достоверности вышеизложенных положений. Они есть, их много. Ряд их далее изложен автором по мере развития своих взглядов на природу климата, некоторые ещё ждут выхода в «свет».