Дерзкие мысли о климате

И в атмосфере стойкое поддержание дополнительного нагрева обязано тому, что здесь, как и на замерзающем водоёме, происходит обратимый, но неравнозначный по форме и по интенсивности теплообмен: лучи коротковолновой радиации, достигая земной поверхности со скоростью света, большей долей превращаются в теплоту парообразования, которая уже несравненно медленнее возвращается сквозь атмосферу с паром путем конвекции. Эта постоянная задержка обратного потока скрытой теплоты парообразования на пути к конденсации и излучению в космическое пространство и обусловливает поддержание более высокой, чем должно было бы быть, температуры и энтальпии атмосферы. Тут полезно вспомнить и о работе внешней силы земного тяготения, выталкивающей пар, без чего невозможно представить конвекцию. А вот простой задержкой обратного излучения нагрев атмосферы объяснить трудно. Как бы мы не перебирали способности лучей с разной длиной волны, мы вынуждены признать, что все они распространяются со скоростью света и вовсе не подчиняются (в рамках классической физики) влиянию силы тяготения.

Не находит ли читатель, что изложенное альтернативное объяснение основной сути парникового эффекта вносит определенную ясность в основы представления о нем и о важной форме теплообмена в атмосфере, упрощает его и делает понятным, если не для тех, кто запутал его, то для нас с вами?

В то же время оно подводит нас к уверенному заключению, что без водяного пара парникового эффекта в земной атмосфере не может быть или он просто равен нулю, как на Луне. Автор не случайно подчеркнул, что речь идет именно о земной атмосфере и водяном паре, ибо пар (газообразная фаза вещества) может быть и не водяным, к чему наши рассуждения пока не относятся. Но мое заключение о роли водяного пара также расходится с принятым ныне объяснением парникового эффекта. Из последнего следует, что парниковый эффект якобы в основном создается углекислым газом, несмотря на его крайне малую концентрацию (0,03 % объема) в атмосфере. Эту точку зрения горячо отстаивает М. И. Будыко. Усматривая некие успехи в изучении природы климата в книге «Эволюция биосферы» (1984), он пишет: «Заметный прогресс в этой области был достигнут в основном на протяжении последних десяти лет, в результате чего сейчас можно выделить обоснованные представления о физическом механизме изменений климата, оставив в стороне многочисленные ошибочные предположения» (с. 239). Далее следует отстаивание углекислотной версии о причинах изменений климата.

М. И. Будыко пытался разобраться и в том, как родилось представление о роли углекислоты в изменениях климата. Подобное предположение еще 120 лет назад высказал английский физик Тиндаль: «… поскольку углекислый газ наряду с водяным паром поглощает длинноволновое излучение в атмосфере, изменения концентрации углекислого газа могут привести к колебаниям климата». Здесь и далее в более поздних публикациях ссылки на углекислый газ встречаются во взаимодействии с водяным паром. Так в работе Мёллера обращается внимание на углекислоту, но вместе с тем отмечается, что «… влияние изменений масс и СО₂ на термический режим может быть компенсировано сравнительно небольшими изменениями влажности воздуха или облачности» (там же, с.240…241). Этим почти исчерпывается перечень предположений и рассуждений, в которых можно было надеяться найти описание обоснованных представлений о физико-химическом механизме воздействий углекислого газа на климат. Известный русский ученый, гражданин нашей страны, переживший трудные годы её истории за рубежом, В. А. Костицын, в книге «Эволюция атмосферы, биосферы и климата», изданной посмертно (1984), о подобных суждениях писал, что «… их физическая основа достаточно сомнительна и, вероятно, нуждается в пересмотре». Позднее, часто с натяжками, стали выискиваться наблюдаемая в природе прямая связь концентрации углекислого газа в атмосфере с изменениями её температуры, но и тут результаты оказались скромными. Думаю, не ошибусь, если заключу, что у явления парникового эффекта практически так и не существует ни хорошо разработанной теории, ни её автора.