June 26th, 2021

Гена

Углекислый газ

Почему легко отрицать антропогенное глобальное потепление — отчасти потому что людям трудно понимать сложные концепции. У большинства из нас нет такой врождённой черты, мы прирожденные охотники-собиратели, так что в основном охотимся на и собираем то, что нам предоставляет современная городская среда, не особенно задумываясь о том, как же ротор поля градуирует себя вдоль спина наподобие дивергенции.

Вот, например, людям трудно поверить, что газ, находящийся в атмосфере в почти следовых количествах является ключевым парниковым газом и увеличение его концентрации скажем в на 17% это уже очень значительный эффект. Потому что во-первых даже сама единица измерения концентрации ppmv - объёмные части на миллион (по сухому воздуху) интуитивно кажется такой крохотной, что просто трудно поверить в значительный эффект. Ну было 355 частей на миллион 30 лет назад, ну стало 415 частей на миллион, увеличение на жалкие 60 частей на миллион, делов-то. Это же всё равно 0.0415%. Как так может быть, что такая огромная атмосфера, состаящая на 99% из смеси симметричных двухтомных молекул азота, кислорода и немножко атомарного аргона может не оказывать значительного парникового эффекта, а какой-то там углекислый газ, которого не видно не слышно и какие-то ничтожные части на миллион, является определяющим?

Впрочем, начнем с того, что мало кто из непонимающих суть парникового эффекта в курсе, что атмосфера по большей части состоит из азота (а так же задумается над симметричностью молекул и их разными электродинамическими и акантовыми свойствами):
N₂ — 78.08%
O₂ — 20.95%
Ar — 0.934%
CO₂ — 0.0415% (и растет в реальном времени ~1 ppm в 3-4 месяца - катастрофическая скорость).
Ну и там немножко других, включая высокопотентные парниковые газы типа метана или фреонов - в общем случае все несимметричные молекулы.
(Сумма может слегка не сходиться в 100% в силу определенных неточностей и разницы концентраций отдельных компонентов воздуха на несколько порядков величин и разного рода неопределенностей, это нормально.)

Естественно, вода тоже парниковый газ и второй продукт горения углеводородов, но она в атмосфере долго не живет, и тут нам повезло, потому что роса выпадает легко и непринужденно и атмосфера легко саморегулирует содержание газообразной воды и накопить систематические излишки воды в воздухе, в отличие от долгоживущих компонентов воздуха, проблематично.

В отсутвии парниковых газов (да и вообще атмосферы) средняя температура планеты (поверхности) была бы на уровне -15°С (простая задачка по радиационному теплообмену на уровне первого курса физфака). А по факту она у нас сидит где-то на +15°С (и очень хотелось бы, чтобы так оставалось как можно дольше).

И вот что ты будешь делать с такими людьми - идология им не позволяет согласиться с тем, что жечь ископаемое топливо это плохо; а понять физику с полпинка, ума не хватает, даже основы. Потому что неинтуитивно. Признать, что ты дурак и не хватает ума понять суть вообще невозможно, потому что эго — ведь тогда ещё придется признать авторитет экспертов и, о божэ, делать как они говорят. А выучить физику — во-первых сложо, во-вторых эго, в-третьих заговор учёных (ученые, учителя и написанные ими учебники — врут) и идеология не дает даже поинтересоваться.

И хотя повседневный опыт вроде и говорит о том, что если в напитке, таком как чай, частицы, определяющие его цвет, запах и вкус находятся в кипятке в аналогичных (если не меньших) количествах, чем углекислый газ в атмосфере - но мы прекрасно можем отличить чай от простого кипятка. И, если мы удваиваеваем содержание этих частиц, то опять же очень легко можем заметить, что чай стал темнее и крепче - но это всё ещё очень маленькое "незначительное" содержание частиц.

И вода в данном случае такой же инертный носитель как бы незначительной примеси, которая целиком определяет свойства чая как напитка; как и атмосфера является инертным носителем парниковых газов, которые почти целиком определяют её нагревающие (задерживающие солнечное излучение) свойства. Эффект, который мы видим от молекул азота и кислорода это рэлеевское рассеивание - голубой цвет неба и оранжевые закаты вместо чёрной пустоты космоса. А все основные дела с захватом и перезилучением солнечного излучения делают парниковые газы.

Или вот ещё пример - если кто-то пернул в лифте: пердежа там миллилитров 50 на 8-10 кубометров объёма кабины, в этих 50 миллилитрах вонючего компонента (сероводорода в основном) порядка 1 процента, а в общем на объём лифта это сугубо следовое количество, очевидно даже меньше, чем углекислого газа в атмосфере. Но уже через 10-15 секунд во всех углах лифта становится понятно, что воздух испорчен. Очень маленькая концентрация сероводорода однозначно определяет качество воздуха в лифте и, если она критически увеличивается, начинает вонять. Интуитвно - да. Соответствует повседневному опыту - тоже да.

Переносим линию рассуждений на атмосферу планеты — всё, логика утрачивается. Хотя, казалось бы, аналогия прямая. Мы так же своим потреблением выделяем (в данном случае потреблением энергии, мяса, молока и других животных продуктов) условно небольшое в сравнении с объёмом атмосферы, "пердим" в лифте и портим общий воздух. И надо бы постараться пердеть как можно меньше, переходить на источники энергии, которые не производят парниковые газы, чтобы не портить воздух. Уменьшать зависимость систем производства и поставок продовольствия от животноводства. Но тут у нас резко отрицание взаимосвязи. Парадокс!

А безуглеродные источники энергии и соответствующие методы ведения хозяйствования, они есть и уже давно, они надежные и эффективные; препятствия к переходу на них преимущественно политические и социальные. В том числе отрицание.

P.S. На всякий случай. Все вулканы планеты выбрасывают в среднем ≈280 мегатонн эквивалентного углекислого газа в год, человеческая цивилизация — больше 40 гигатонн (в 140-150 раз больше) преимущественно как следствие сжигания ископаемого топлива. Люди являются доминирующим источником избыточных парниковых в атмосфере уже больше ста лет.