Газета "Своими Именами" №28 от 09.07.2013

Потребление энергии травоядными животными в несколько раз превышает потребление плотоядных ввиду того, что оно должно обеспечить не только потребности плотоядных животных, но и собственное воспроизводство. Допустим, что потребление энергии травоядными в 5 раз превышает потребление плотоядных, или в 50 раз – потребление человечества.

Травоядные животные съедают не всю появляющуюся на планете растительность. Большая часть органической массы растений используется ими для своего воспроизводства и остается нетронутой. Допустим, что запас энергии, оставшийся в растительности, превосходит потребление травоядных животных в 10 раз и, соответственно, в 500 раз потребление человечества. Предположим, что половина этой энергии преобразуется, в конечном счете, в теплоту (использование в качестве топлива, лесные пожары, разложение растительных остатков с выделением тепла, выделение и последующее сгорание в атмосфере метана и др.). Тогда количество консервируемой солнечной энергии превысит потребление человечества в 250 раз.

Несмотря на все опасения, наша оценка величины консервации солнечной энергии оказалась не очень уж приближенной. В пересчете на плотность теплового потока, приходящегося на 1м² земной поверхности, эта величина составит qконс=0,315 Вт/м². Очевидно, что на три порядка ошибиться мы не могли, т.к. в этом случае количество консервируемой солнечной энергии превысило бы излучение всей Земли. А вот на один-два порядка занизить реальную величину консервации солнечной энергии мы вполне могли. В этом случае изменения доли солнечной энергии, идущей на консервацию, оказали бы определенное влияние и на изменение климата. Но даже если мы не ошиблись, то определённая нами минимально возможная величина консервации солнечной энергии все равно почти в 20 раз превосходит промышленное потребление энергии. А это означает, что, несмотря на постоянный рост мирового потребления топлива, запасы углерода на планете не уменьшаются, а накапливаются. Вопрос стоит только в доступности этих запасов. Как следует из проведенных расчетов, qя, qпр и qконс на несколько порядков меньше qизл. Следовательно, тепло, поглощаемое Землей, и тепло, излучаемое планетой, являются величинами одного порядка.

«Парниковый эффект»

Именно под этим названием широкой публике была преподнесена гипотеза о потеплении климата Земли вследствие повышения в её атмосфере концентрации углекислого газа. Между тем, парник на дачном участке – очень слабая аналогия Земли в космосе. Ещё в 1909 г. американский физик Роберт Вуд провёл опыты на модели парника и доказал, что степень поглощения инфракрасного излучения прозрачным покрытием практически не влияет на температурный режим парника. Полученные Вудом на модели результаты совершенно правомерно перенести на парник, но, увы, к теплообмену Земли с космосом  они почти никакого отношения не имеют, ибо парник не является моделью Земли. Применительно же к парнику эти результаты большой ценности не представляют, т.к. с теплотехнической точки зрения вполне очевидны.

Благодаря многолетним усилиям массовой пропаганды в обществе сложилось превратное представление о работе довольно простого теплообменного устройства, каковым является парник. Большинство людей убеждено в том, что повышенная температура в парнике обеспечивается оптическими свойствами пленки, якобы пропускающей всю солнечную энергию и задерживающей всё тепло, накопившееся в парнике.

Для того чтобы разобраться с реальными процессами теплообмена между парником и окружающей средой, стоит вспомнить, что в природе, кроме излучения, существуют еще два вида теплопередачи – теплопроводность и конвекция. Обычно мы сталкиваемся с сочетанием всех трех видов теплопередачи. Но в каждом конкретном случае вклад отдельных видов теплопередачи различен. В твердых телах теплота передается теплопроводностью. А конвекция возможна только в текучих средах (газах и жидкостях). Причем, чем больше скорость среды, тем сильнее конвекция.

Парник получает тепло от Солнца только в дневное время, а отдает тепло окружающей среде круглые сутки (если, конечно, температура окружающей среды ниже температуры в парнике). Воздух в парнике изолирован от окружающей среды пленкой, поэтому прямой теплообмен парника с окружающей средой посредством конвекции незначителен (некоторое количество холодного воздуха все-таки проникает в парник через всегда существующие неплотности). Тем не менее, вследствие разности плотностей воздуха, обусловленной неравномерностью температур, в парнике возникает определенное движение воздуха. Такое движение воздуха определяет существование так называемой естественной конвекции.