Что влияет на величину и на толщину облачного покрова? Пока выявлено 3 основных элемента, влияющие на конденсацию воды в атмосфере: само количество паров воды в атмосфере (ее влажность) и конденсирующие факторы внешнего (космическое излучение) и наземного характера (аэрозоли — естественные и искусственные).
Становится понятно, что:
— во-первых, изменение отражающей поверхности планеты (больше или меньше снега, воды, пустыни, растительности) сильно влияет на ее энергетический баланс. На самом деле, снижение альбедо всего на 1 % изменяет энергетический баланс Земли на 4 ватта на квадратный метр. Это то же изменение, которое получится, если концентрация парниковых газов в земной атмосфере увеличится в два раза;
— во-вторых, наиболее важным фактором земного альбедо являются… облака. Наука констатирует, что облачность в земной атмосфере меняется, но отслеживать это стало возможно только после открытия космической эры, и законы образования облаков разного типа в атмосфере пока не понятны ученым.
Сейчас, в начале XXI века, среднее «покрытие» облаками земной поверхности составляет примерно 50 %. Сколько было 100 или 50 лет назад — мы не знаем.
То есть мы понимаем, что заявления о существенном влиянии концентрации углекислого газа в атмосфере на радиационный баланс нашей планеты есть очень сильное и далекое от научного подхода упрощение.
Углекислый газ, содержащийся в атмосфере в промилях (тысячных долях — сегодня это 0,038 %) и поглощающий излучение на частотах, отличных от основных частот инфракрасного излучения Земли, вряд ли является основным фактором изменения температуры. По крайней мере — далеко не единственным.
Кроме углекислого газа, известного теперь всем из-за паранойи вокруг него, есть много других «атмосферных» факторов, вызывающих парниковый эффект, например — содержание воды в атмосфере, облака (и их форма).
Вода в атмосфере и форма облаков, ею образованных, — наиболее существенный фактор парникового эффекта, об этом почему-то никто не говорит…
Наверное, потому что с облаками все гораздо сложнее, чем с СО2: не измерить их, не поймать и, самое главное, продать трудновато. Да и призывать к борьбе за снижение или увеличение количества облаков определенного типа — прямой путь не в парламент, и не в президенты, а в совсем другое, менее престижное, заведение.
Есть также другие «парниковые газы» (про метан я уже упоминал), есть вулканическая пыль, в атмосфере есть много чего, что отражает солничную радиацию. Просто наука не располагает долгосрочными статистическими данными о них, поэтому основной параметр, изпользуемый в климатических моделях глобального потепления — СО2. Потому столько и разговоров о нем.
А ведь кроме состава атмосферы и создаваемого им парникового эффекта есть и другие, неатмосферные факторы, влияющие на температурный режим Земли и определяющие ее температурные циклы.
Теперь самое время рассмотреть весь механизм формирования климата планеты и заодно ответить на второй политически некорректный вопрос: а имеет ли место быть то самое глобальное потепление, которым нас всех пугают?
«А про океан забыли»
Атмосфера — наиболее краткосрочный регулятор температуры на континентах, где мы живем. Воздух — быстрореагирующая среда. Например, извержение вулканов, может вызвать (и в земной истории вызывало) быстрое изменение климата. То же самое может произойти (и на Земле происходило) от столкновения ее с крупным астероидом.
Такие катаклизмы действительно могут вызвать резкое изменение климата, но через несколько лет выброшенная в атмосферу пыль осядет и система найдет новый баланс.
Но кроме атмосферных факторов изменения климата нужно учитывать «неатмосферные». Например, мировой океан, покрывающий большую часть поверхности планеты.
Океан является среднесрочным регулятором температуры. Вода — иная стихия, у нее свои циклы: холодная вода, уходящая в пучину на юге Гренландии осуществит свое «кругосветное путешествие» и «всплывет» только через полторы тысячи лет. Поэтому, на изменения температуры поверхности воды Мировому океану нужно гораздо больше времени, чем атмосфере.
Мировой океан «связан» с атмосферой, и их термическое, химическое и даже механическое взаимодействие, значительным образом влияют на температурный режим суши.
Хорошим примером такого взаимодействия является Гольфстрим.
Вы удивитесь, но при моделизации поведения течения Гольфстрим, на самом деле, в странах Западной Европы ожидается скорее всего не потепление, а серьезное похолодание (но об этом в конце книги).
Гольфстрим формируется в тропических широтах, где солнечная радиация максимальна, и его нагретая вода переносит часть этого тепла к берегам Западной Европы. Вот почему зима в Западной Европе гораздо более теплая, чем у нас в России.
Этот феномен — только один из многих «компенсационных» механизмов в системе авторегуляции климата на нашей планете. Поскольку климатические механизмы «инерционны», то компенсация может пойти дальше стартовой точки и даже вызвать обратный эффект для всей системы.
Еще одно замечание, касающееся концентрации СО2 в атмосфере и в Мировом океане. Тут наблюдается обратная причинно-следственная связь между температурой и концентрацией СО2. Чем теплее Мировой океан — тем больше СО2 переходит из воды в атмосферу. Принцип очень простой — тот же, что заставляет теплую бутылку с газированной водой (там тот же СО2) шипеть и пускать пузыри. Вполне возможно, океан нагревается и выпускает в атмосферу большее количество СО2. Об этом многие ученые говорят, то есть до сих пор непонятно — что причина, а что следствие в этой истории с углекислым газом.
Иначе говоря — суша, атмосфера и Мировой океан — это чрезвычайно сложная, уникальная система «сдержек и противовесов», созданная Природой. На протяжении миллионов лет эта система удерживает на поверхности Земли температурный режим, пригодный для жизни. Сводить эту гигантскую систему к одному фактору концентрации СО2, а, вернее, к той его части, которую выделяет человек, — неразумное упрощение.
«И про солнце тоже не вспомнили»
Наконец, как можно забыть об основном и наиболее долгосрочном факторе климатических процессов на нашей планете — о Солнце. Оно ежедневно «сжигает» миллионы тонн водорода, преобразуя каждый его килограмм в энергию, равную 8 миллионам тонн нефти.
Современный температурный режим Земли есть результат того, что до нас доходит всего лишь 0,7 % энергии (менее 1 %), полученной в этой ядерной топке. А если завтра будет чуточку больше или чуточку меньше?
В физике принято говорить о «солнечной константе». Но на самом деле, с точки зрения энергетики, изначальное солнечное излучение непостоянно, его интенсивность меняется по не понятым пока наукой циклам, предположительн связанным с темными пятнами на его поверхности.
