ЛЕКЦИЯ № 2. Физико-химические основы изменения климата земли. 1. Причины глобального потепления. 2. Антропогенные и естественные причины изменения климата. 3. Химические реакции, способствующие развитию изменения климата земли. 4. Некоторые прогнозные оценки. Выводы. Список используемых источников

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 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

3. Глобальные потепление
Проект финансируется
Европейским Союзом
3
Проект реализуется
Донецким национальным
университетом

4. ДРУГИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Проект финансируется
Европейским Союзом
4
Проект реализуется
Донецким национальным
университетом

5. 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

6. Чем вызвано глобальное
потепление?
Проект финансируется
Европейским Союзом
6
Проект реализуется
Донецким национальным
университетом

7. 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

8. 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

9. 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

10. Проект финансируется
Европейским Союзом
9
Проект реализуется
Донецким национальным
университетом

11. 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

12. 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