Проект выполняется
Научно-образовательным
центром «Конвергенция
нано-, био- и инфотехнологий для
сбалансированного
регионального развития»

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом,
Донецк, Украина

ЛЕКЦИЯ № № 2
Физико-химические основы изменения климата Земли
Бескровная М.В., к.т.н., доц.
Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Проект «Низко-углеродные возможности для
индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)»
Лекция подготовлена по проекту в
рамках грантового контракта
№ DCI/ENV 2010/243-865
Проект финансируется
Европейским Союзом

Цикл лекций по изменению климата
и климатическим технологиям для
студентов естественнонаучных
факультетов университетов
Причины глобального
потепления
«Предсказывать климат легко,
предсказывать погоду очень трудно»
Г.Г. Малинецкий
Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами,
происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами,
сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, – это
изменения солнечной радиации и орбиты Земли.
– изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов,
– изменение светимости солнца,
– изменения параметров орбиты Земли,
– изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической
активности Земли,
– изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере,
– изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
– изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
Проект финансируется
Европейским Союзом

2

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
Глобальные потепление

Проект финансируется
Европейским Союзом

3

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
ДРУГИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Проект финансируется
Европейским Союзом

4

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
ПРИЧИНЫ ГЛОБАЛЬНОГО
ПОТЕПЛЕНИЯ
До сих пор ученые со стопроцентной уверенностью не могут сказать, что
вызывает климатические изменения?

Проект финансируется
Европейским Союзом

5

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
Чем вызвано глобальное
потепление?

Проект финансируется
Европейским Союзом

6

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
Иное мнение ученых по поводу
глобального потепления
Насыщение
атмосферы
углекислым
газом,
несмотря на поглощение
им теплового излучения,
при
равных
условиях
всегда приводит не к
повышению, а только к
понижению
парникового
эффекта
и
средней
температуры
во
всей
толще планеты.

Рис. 1. Сравнение распределений температуры в сухой, прозрачной (gradTcx) и во
влажной, поглощающей ИК-излучение, тропосфере Земли (gradTвл). (в
приведенном примере эта разность температур достигает 4,7ºС)
Проект финансируется
Европейским Союзом

7

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВЫБРОСА
УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В АТМОСФЕРУ НА
КЛИМАТ ЗЕМЛИ
По разным оценкам, в настоящее
время
за
счет
сжигания
природного топлива в атмосферу
поступает около 5-7 млрд т
углекислого газа или 1,4-1,9 млрд т
чистого
углерода.
Это
колоссальное
количество
поступающего
в
атмосферу
углерода не только влияет на
состав ее газовой смеси и
снижение теплоемкости, но и
несколько
увеличивает
общее
давление атмосферы. Оба этих
фактора
действуют
в
противоположных направлениях.
Рис. 2. Осредненные распределения температуры в земной тропосфере: 1 – для модели стандартной земной
атмосферы с азотно-кислородной воздушной смесью; 2 – для модели земной атмосферы с углекислотным составом
воздуха (остальные параметры такие же, как и в стандартной модели 1)
Проект финансируется
Европейским Союзом

8

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
Если учесть, что большая часть поступающего в атмосферу углекислого газа, по закону Генри,
растворяется в океанических водах и далее, при гидратации пород океанической коры, связывается в
карбонатах, то может оказаться, что вместе с углеродом в карбонаты перейдет и часть атмосферного
кислорода. Тогда вместо слабого повышения атмосферного давления следует ожидать его
незначительного уменьшения и, следовательно, слабого похолодания климата (но не его существенного
потепления, как это предполагают ортодоксальные экологи).
К аналогичным выводам пришли и многие ученые США, изучавшие изменения климата в разных регионах
Северной Америки. Согласно их данным, в настоящее время фактически не происходит никакого
потепления климата. В этой связи известный американский ученый, бывший Президент Национальной
Академии наук США Ф. Зейтц, пишет: “Экспериментальные данные по изменению климата не показывают
вредного влияния антропогенного использования углеводородов. В противоположность этому, имеются
веские свидетельства, что увеличение содержания в атмосфере углекислого газа является полезным”. Ф.
Зейтц подготовил Петицию ученых Правительству Соединенных Штатов Америки с призывом отказаться
от Международного соглашения по глобальному потеплению климата, заключенному в Киото (Япония) в
декабре 1997 г, и других аналогичных соглашений. В этой Петиции, в частности, говорится: “Не
существует никаких убедительных научных свидетельств того, что антропогенный выброс диоксида
углерода, метана или других парниковых газов причиняет, или может в обозримом будущем вызвать
катастрофическое прогревание атмосферы Земли и разрушение ее климата. Кроме того, имеются
существенные научные свидетельства, показывающие, что увеличение в атмосфере концентрации
диоксида углерода приводит к положительному влиянию на естественный прирост растений и животных в
окружающей среде Земли”. К настоящему времени эту Петицию уже подписало около 17 тыс. ученых и
инженеров США.
Проект финансируется
Европейским Союзом

9

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
Проект финансируется
Европейским Союзом

9

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
ВЫВОД
Таким образом, учитывая мнение различных ученых, инженеров и т.д.,
следует важный практический вывод, фактически не определено то, что
значительные выбросы техногенного углекислого газа в земную
атмосферу фактически меняют осредненных показателей теплового
режима Земли и ее парниковый эффект.
Более того, увеличение концентрации этого газа в земной атмосфере,
безусловно, является полезным фактором, повышающим продуктивность
сельского
хозяйства
и
способствующим
более
эффективному
восстановлению растительной массы в районах сведения лесов.
Если же глобальный климат Земли в настоящее время действительно
испытывает заметное потепление, то, скорее всего, это окажется
временным явлением, и причину надо искать в других процессах и
явлениях, например в неравномерности солнечного излучения, в
прецессии собственного вращения Земли, в неустойчивости океанических
течений или в изменениях их циркуляции, вызванных другими причинами.
Проект финансируется
Европейским Союзом

10

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом
E-mail:
m.bezkrovna@donnu.edu.ua

Проект финансируется
Европейским Союзом

Бескровная
Марина Викторовна,
К.т.н., доцент кафедры
ФНПМиЭ ДонНУ

11

Проект реализуется
Донецким национальным
университетом

Bez lect-2

  • 1.
    Проект выполняется Научно-образовательным центром «Конвергенция нано-,био- и инфотехнологий для сбалансированного регионального развития» Проект реализуется Донецким национальным университетом, Донецк, Украина ЛЕКЦИЯ № № 2 Физико-химические основы изменения климата Земли Бескровная М.В., к.т.н., доц. Донецкий национальный университет, Донецк, Украина Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Лекция подготовлена по проекту в рамках грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865 Проект финансируется Европейским Союзом Цикл лекций по изменению климата и климатическим технологиям для студентов естественнонаучных факультетов университетов
  • 2.
    Причины глобального потепления «Предсказывать климатлегко, предсказывать погоду очень трудно» Г.Г. Малинецкий Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, – это изменения солнечной радиации и орбиты Земли. – изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов, – изменение светимости солнца, – изменения параметров орбиты Земли, – изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической активности Земли, – изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере, – изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо), – изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана. Проект финансируется Европейским Союзом 2 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 3.
    Глобальные потепление Проект финансируется ЕвропейскимСоюзом 3 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 4.
    ДРУГИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯКЛИМАТА Проект финансируется Европейским Союзом 4 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 5.
    ПРИЧИНЫ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ До сихпор ученые со стопроцентной уверенностью не могут сказать, что вызывает климатические изменения? Проект финансируется Европейским Союзом 5 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 6.
    Чем вызвано глобальное потепление? Проектфинансируется Европейским Союзом 6 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 7.
    Иное мнение ученыхпо поводу глобального потепления Насыщение атмосферы углекислым газом, несмотря на поглощение им теплового излучения, при равных условиях всегда приводит не к повышению, а только к понижению парникового эффекта и средней температуры во всей толще планеты. Рис. 1. Сравнение распределений температуры в сухой, прозрачной (gradTcx) и во влажной, поглощающей ИК-излучение, тропосфере Земли (gradTвл). (в приведенном примере эта разность температур достигает 4,7ºС) Проект финансируется Европейским Союзом 7 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 8.
    ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВЫБРОСА УГЛЕКИСЛОГОГАЗА В АТМОСФЕРУ НА КЛИМАТ ЗЕМЛИ По разным оценкам, в настоящее время за счет сжигания природного топлива в атмосферу поступает около 5-7 млрд т углекислого газа или 1,4-1,9 млрд т чистого углерода. Это колоссальное количество поступающего в атмосферу углерода не только влияет на состав ее газовой смеси и снижение теплоемкости, но и несколько увеличивает общее давление атмосферы. Оба этих фактора действуют в противоположных направлениях. Рис. 2. Осредненные распределения температуры в земной тропосфере: 1 – для модели стандартной земной атмосферы с азотно-кислородной воздушной смесью; 2 – для модели земной атмосферы с углекислотным составом воздуха (остальные параметры такие же, как и в стандартной модели 1) Проект финансируется Европейским Союзом 8 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 9.
    Если учесть, чтобольшая часть поступающего в атмосферу углекислого газа, по закону Генри, растворяется в океанических водах и далее, при гидратации пород океанической коры, связывается в карбонатах, то может оказаться, что вместе с углеродом в карбонаты перейдет и часть атмосферного кислорода. Тогда вместо слабого повышения атмосферного давления следует ожидать его незначительного уменьшения и, следовательно, слабого похолодания климата (но не его существенного потепления, как это предполагают ортодоксальные экологи). К аналогичным выводам пришли и многие ученые США, изучавшие изменения климата в разных регионах Северной Америки. Согласно их данным, в настоящее время фактически не происходит никакого потепления климата. В этой связи известный американский ученый, бывший Президент Национальной Академии наук США Ф. Зейтц, пишет: “Экспериментальные данные по изменению климата не показывают вредного влияния антропогенного использования углеводородов. В противоположность этому, имеются веские свидетельства, что увеличение содержания в атмосфере углекислого газа является полезным”. Ф. Зейтц подготовил Петицию ученых Правительству Соединенных Штатов Америки с призывом отказаться от Международного соглашения по глобальному потеплению климата, заключенному в Киото (Япония) в декабре 1997 г, и других аналогичных соглашений. В этой Петиции, в частности, говорится: “Не существует никаких убедительных научных свидетельств того, что антропогенный выброс диоксида углерода, метана или других парниковых газов причиняет, или может в обозримом будущем вызвать катастрофическое прогревание атмосферы Земли и разрушение ее климата. Кроме того, имеются существенные научные свидетельства, показывающие, что увеличение в атмосфере концентрации диоксида углерода приводит к положительному влиянию на естественный прирост растений и животных в окружающей среде Земли”. К настоящему времени эту Петицию уже подписало около 17 тыс. ученых и инженеров США. Проект финансируется Европейским Союзом 9 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 10.
    Проект финансируется Европейским Союзом 9 Проектреализуется Донецким национальным университетом
  • 11.
    ВЫВОД Таким образом, учитываямнение различных ученых, инженеров и т.д., следует важный практический вывод, фактически не определено то, что значительные выбросы техногенного углекислого газа в земную атмосферу фактически меняют осредненных показателей теплового режима Земли и ее парниковый эффект. Более того, увеличение концентрации этого газа в земной атмосфере, безусловно, является полезным фактором, повышающим продуктивность сельского хозяйства и способствующим более эффективному восстановлению растительной массы в районах сведения лесов. Если же глобальный климат Земли в настоящее время действительно испытывает заметное потепление, то, скорее всего, это окажется временным явлением, и причину надо искать в других процессах и явлениях, например в неравномерности солнечного излучения, в прецессии собственного вращения Земли, в неустойчивости океанических течений или в изменениях их циркуляции, вызванных другими причинами. Проект финансируется Европейским Союзом 10 Проект реализуется Донецким национальным университетом
  • 12.
    E-mail: m.bezkrovna@donnu.edu.ua Проект финансируется Европейским Союзом Бескровная МаринаВикторовна, К.т.н., доцент кафедры ФНПМиЭ ДонНУ 11 Проект реализуется Донецким национальным университетом