Читаем Нефть XXI полностью

В настоящее время Земля обладает атмосферой, общая масса которой равна 5,15 1021 г, т. е. составляет одну миллионную часть ее общей массы. Среднее давление атмосферы на уровне моря 1,0132 бар (760 мм рт. ст.), плотность ~1,3 10-3 г/см3, состав сухого воздуха, % об.: азот – 78,08, кислород – 20,95, Ar – 0,93 %, СО2 – 0,03 %. Находящийся в атмосфере 40Ar образовался в основном в результате радиоактивного распада 40К.

Средняя температура на поверхности, являющаяся наиболее важным климатическим параметром, определяется тепловым балансом нашей планеты, который складывается из баланса поступающей на поверхность энергии солнечного излучения и энергии, отдаваемой нагретой поверхностью Земли в космос в виде инфракрасного (теплового) излучения. Поскольку средняя температура поверхности Земли на протяжении длительного периода остается практически постоянной, это свидетельствует о тепловом балансе, при котором потоки поступающей на земную поверхность энергии и энергии, отдаваемой ею в космическое пространство, с высокой точностью одинаковы.

В свою очередь эти потоки определяются свойствами атмосферы нашей планеты. Составляющие земную атмосферу газы легко пропускают основную часть солнечного излучения, спектральная температура которого совпадает с температурой поверхности Солнца (~6000 К) и лежит в видимом диапазоне длин волн. Примерно 30 % солнечного излучения отражается обратно в космос самой атмосферой Земли, что в значительной степени определяет коэффициент отражения солнечного излучения (альбедо) нашей планеты как небесного тела, на 83 % определяемое отражением самой атмосферы и лишь на 17 % отражением поверхности Земли. Излучение, прошедшее сквозь атмосферу, частично поглощается земной поверхностью, в т. ч. зелеными растениями, и приводит к ее нагреву (рис. 64).


Рис. 64. Распределение потоков поглощаемой и излучаемой энергии в атмосфере и на поверхности Земли. Черные стрелки – поток солнечного излучения, белые – теплового излучения Земли (Горшков, 1995)


Для сохранения постоянной температуры, т. е. поддержания теплового баланса, наша планета должна излучать столько же энергии, сколько она получает в виде поглощенного солнечного излучения. Тепловое излучение Земли определяется температурой ее поверхности (~300 К) и лежит в инфракрасной области спектра. Так как энергия испускаемых фотонов пропорциональна температуре нагретой поверхности, в среднем на каждый поглощенный фотон солнечного излучения земной поверхностью испускается ≈20 тепловых фотонов, каждый из которых имеет в 20 раз меньшую энергию. Именно этот процесс деградации высокопотенциальной энергии солнечного излучения в низкопотенциальное равновесное тепловое излучение Земли является источником всех упорядоченных процессов, протекающих в биосфере. Если бы Земля получала такое же количество энергии в виде равновесного теплового излучения, жизнь на ней никогда бы не смогла возникнуть (Арутюнов, Стрекова, 2006).

Для инфракрасного излучения нагретой земной поверхности, посредством которого Земля отдает в космос избыток энергии, составляющие ее атмосферу газы значительно менее прозрачны, чем для солнечного излучения. Они поглощают заметную часть этого излучения (рис. 64), нагреваясь сами и дополнительно нагревая поверхность планеты. Благодаря присутствию в атмосфере газов, поглощающих инфракрасное излучение нагретой Земли и создающих на ее поверхности эффект парника (парниковых газов), средняя температура земной поверхности повышается на ~33°С, достигая примерно 290 К, что и создает необходимые условия для существующего на Земле многообразия жизненных форм, включая человека и созданную им цивилизацию.

5.2. Проблема парниковых газов

Критическая зависимость условий жизни на планете и мировой цивилизации от климата делает анализ причин и прогнозирование долговременных климатических изменений важнейшей цивилизационной задачей. Среди прочих естественных и антропогенных факторов, влияющих на климат, рост концентрации парниковых газов в атмосфере, прежде всего диоксида углерода и метана, рассматривается как одна из наиболее серьезных причин изменений, наблюдаемых в последние десятилетия.

Главным источником растущей обеспокоенности возможностью серьезного изменения климата в результате антропогенной деятельности являются такие бесспорно существующие и взаимно коррелирующие явления, наблюдаемые на протяжении последних 100–150 лет, как:

• увеличение антропогенной эмиссии парниковых газов, прежде всего СО2 и СН4;

• рост концентрации этих газов в атмосфере;

• повышение средней температуры земной поверхности примерно на 0,6–0,8°С за последнее столетие.

Перейти на страницу:

Все книги серии Невероятная наука

Нефть XXI
Нефть XXI

Ни одна из областей науки, пожалуй, не связана с российской экономикой в такой мере, как поиск альтернативных источников энергии. Конечно, человечество не может вечно рассчитывать на ископаемое углеводородное топливо, но как долго это будет продолжаться, когда закончится «углеводородная цивилизация» и что придет ей на смену – в этих вопросах мнения общественности и ученых сильно расходятся. В книге, предложенной вашему вниманию, доктор химических наук Арутюнов В.С. анализирует как разработки, так и оптимистические прогнозы энтузиастов альтернативной энергетики и показывает реальные контуры ее среднесрочных перспектив.Можно ли уповать на такие источники энергии, как биотопливо, солнце, ветер и пр.? Что реально ограничивает объем производимого на Земле биотоплива и почему опасно и недопустимо его производство, например, за счет стимулирования роста зеленой массы быстро размножающихся водорослей в открытых водоемах и морских акваториях? Помимо ответов на эти вопросы, особое внимание автор уделяет происходящим в традиционной энергетике фактически революционным изменениям.

Владимир Сергеевич Арутюнов

Технические науки
Тайная война в космосе. Секретные технологии аномальных явлений
Тайная война в космосе. Секретные технологии аномальных явлений

Существует ли внеземной разум и не являются ли его проявления следами тщательно законспирированных испытаний новейших военных технологий? Нередко «небесные тайны» приводят нас к вполне земным секретным исследованиям ВПК – военно-промышленного комплекса США и стран НАТО. И эти тайны, начиная от проекта «Могол» и заканчивая «Ионосферной Арфой», прикрываемые уфологическими легендами, подчас превосходят самые необычные сюжеты писателей-фантастов…Книга основывается на уфологических исследованиях, освещаемых с точки зрения современной науки, и отвечает на вопросы: как возник «феномен НЛО» и какова природа «летающих тарелок»? Почему после ночной битвы над Лос-Анджелесом в 1942 г. в секретных циркулярах появился новый шифр IPU – «Феномен межпланетных устройств», и что не принято рассказывать о лунных миссиях, марсианских экспедициях и странных явлениях в атмосфере Юпитера и его лун?

Олег Орестович Фейгин

Эзотерика, эзотерическая литература / Прочая научная литература / Образование и наука
Никола Тесла
Никола Тесла

В последние годы своей жизни Никола Тесла печально и прозорливо говорил: «Сколько людей называли меня фантазером… Нас рассудит время!» В 1880-х годах позапрошлого века его идею переменного тока специалисты назвали бредом, а ныне весь мир пользуется устройствами, работающими благодаря этому открытию. Многие его гениальные проекты опередили время настолько, что и спустя столетие не смогли быть воспроизведены без чертежей и записей, которые ученый сознательно уничтожил, отказавшись от идеи сверхмощного оружия как сдерживающего фактора в развязывании мировой бойни. Похоже, считает автор книги, что от идеи беспроводной передачи энергии изобретателя заставили отказаться неожиданные масштабы Тунгусской катастрофы…«Электричество для всего и всех», «телеавтоматика», «атмосферное электричество» – в сущность именно этих феноменов заглянул «создатель эры электрификации планеты», прародитель «расы роботов», а главное – Ученый, опередивший время и нашедший в себе мужество отказаться от открытий, к которым человечество, погрязшее в войнах, не готово.

Анатолий Борисович Максимов

Биографии и Мемуары / Документальное
«Человек совершенный»: от евгеники к геномике
«Человек совершенный»: от евгеники к геномике

Дарвин, как известно, порицал недальновидность человека, щепетильно исследовавшего наследственные признаки лошадей и собак и при этом безрассудно вступавшего в брак. Его племянник Фрэнсис Гэлтон, всерьез заинтересовавшись вопросом закрепления лучших качеств в последующих поколениях, ввел термин «евгеника» для обозначения науки об улучшении человеческого рода.Определенные достижения ученых Европы, США и СССР в проекте создания «человека совершенного» ушли в тень, отброшенную антигуманными программами Третьего рейха, но сами цели евгеники перешли в ведение медицинской генетики, быстро продвигающейся вперед. Успехи современной геномики провоцируют у современников чувство могущества в преобразовании собственной природы. Кажется, что все секреты здоровой, долголетней, чуть ли не вечной жизни вот-вот будут разгаданы… Но так ли это и какие опасности таятся на пути создания безупречного в физическом и даже духовном плане человека будущего? Чему учит нас опыт предшествовавших поколений «селекционеров»?…

Дмитрий Иванович Любченко , Ольга Ивановна Грейгъ

Эзотерика, эзотерическая литература

Похожие книги

Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ
Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ

Систематизированы материалы по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4—750 кВ. Изложены сведения по основным материалам, комплектующим изделиям, трансформаторным подстанциям, распределительным устройствам, строительно-монтажным работам, эксплуатационным материалам, строительным машинам, средствам механизации. Освещены вопросы технического обслуживания и ремонта строительных машин и транспортных средств, охраны труда.В основу положены материалы Справочника по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4—500 кВ.Настоящее издание дополнено новыми марками опор, линейных изоляторов, арматуры, комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств, строительных машин и автомобилей, оборудования и средств механизации; приведены данные о новых эксплуатационных материалах и комплектующих изделиях.Для специалистов, занимающихся проектированием, строительством и реконструкцией линий электропередачи, а также студентов вузов.

Анатолий Кравцов , Анатолий Николаевич Кравцов , Борис Узелков , Ефим Гологорский , Ефим Григорьевич Гологорский

Технические науки / Образование и наука
Артиллерия русской армии (1900-1917 гг.). Том 3: Тактика и стрельба артиллерии
Артиллерия русской армии (1900-1917 гг.). Том 3: Тактика и стрельба артиллерии

Книга состоит из двух частей — четвертой и пятой. Часть четвертая посвящена вопросам тактики русской артиллерии. Разобрав сначала общие основы боевого применения артиллерии, которыми русское командование руководствовалось при подготовке этого рода войск к войне, автор переходит к характеристике каждого вида боя в отдельности, иллюстрируя их боевыми примерами участия артиллерии в войне. В заключение этой части автор дает выводы из опыта войны.В части пятой дается описание всех способов стрельбы, которые существовали в предвоенный период и которыми русская артиллерия пользовалась в процессе войны. Так же, как и предыдущая часть, часть пятая иллюстрируется боевыми примерами из опыта войны.Книга предназначается для генералов и офицеров Советской Армии.

Евгений Захарович Барсуков

Технические науки
Физика в бою
Физика в бою

В книге коллектива авторов в живой, популярной форме рассказывается о том, какую важную роль играет физика в современном военном деле, как используются ее достижения для дальнейшего развития ракетно-ядерного оружия, повышения боевых возможностей сухопутных войск, авиации и военно-морского флота Авторы показывают, что без знания основ физики сейчас невозможно плодотворно изучать и квалифицированно использовать боевую технику и вооружение, видеть, в каком направлении идет их прогресс. Встречаясь с известными еще со школьной скамьи физическими законами, читатель узнает, каких интересных и зачастую необычных результатов добиваются ученые и инженеры, используя эти законы для решения сложных проблем современного боя Читатель познакомится с новейшими военно-техническими достижениями, родившимися на основе использования успехов физики, ее тесного контакта с техническими науками.Редактор-составитель инженер-подполковник Жуков В.Н.

авторов Коллектив , Владимир Николаевич Жуков

Физика / Технические науки / Образование и наука