Углекислый газ не виноват

Мы живем во время локального повышения температуры, которое в ближайшем будущем сменится (если уже не сменилось) фазой нового и более сильного похолодания.
Фото Reuters

Исключительную важность парникового эффекта всем нам внушают еще со школьной скамьи. Как известно, парниковые газы (прежде всего углекислота) задерживают тепловое излучение от земной поверхности, что и может привести к перегреву нижних слоев воздуха. Поэтому до недавнего времени было принято думать, что чем больше в атмосфере углекислого газа (СО2), тем больше тепла Земля оставляет себе и тем теплее становится наш климат. Глядя на эту простую схему парникового эффекта, становится ясно – чтобы избежать перегрева атмосферы, нужно немедленно ограничить промышленные выбросы и срочно ратифицировать Киотский протокол. Но простые «киотские рецепты» не подтверждаются расчетами и экспериментами.

Физика атмосферы гораздо сложнее знакомой нам примитивной картинки парникового эффекта. Во-первых, тепло от поверхности и нижних слоев атмосферы переносится не столько излучением, сколько вертикальными потоками воздуха – всем известной конвекцией. Причем концентрация парниковых газов никак не влияет на этот путь самоохлаждения Земли. Во-вторых, от перегрева нас защищает важное свойство облачности, которая тормозит любую тенденцию перегрева атмосферы. Дело в том, что при повышении температуры увеличивается испарение, облачность становится плотнее, и Земля получает меньше солнечного тепла, и начинается охлаждение.

Два описанных механизма самоохлаждения Земли гораздо важнее для формирования климата, чем факт теплового излучения, который зависит от концентрации углекислоты. Невиновность углекислого газа в потеплении доказывает следующий факт. Даже если вся атмосфера Земли состояла бы из одного углекислого газа, то средняя температура у поверхности была бы не выше, а на целых 2 градуса ниже нынешней! Другими словами, связь глобального потепления с растущей концентрацией в атмосфере СО2 весьма сомнительна. Столь же сомнительными являются и требования Киотского протокола, который требует от стран-участниц расходовать немалые деньги для сокращения эмиссии парниковых газов.

В основе «ограничений Киото» лежит ошибочное предположение, что промышленные выбросы приводят к увеличению парникового эффекта и существенному потеплению климата Земли. Призывы Киотского протокола основаны только на интуитивных представлениях, столь же очевидных, как и другие принимаемые на веру аксиомы – вроде той, что именно Солнце вращается вокруг неподвижной Земли, а не Земля вокруг Солнца.

О надуманных основаниях Киотского протокола говорит многое. Например, результаты бурения ледникового покрова Антарктиды показывают, что изменения температуры на протяжении последних 420 тыс. лет всегда опережали соответствующие им изменения концентрации СО2 в толще ледникового покрова. Это свидетельствует о том, что изменения концентраций СО2 в атмосфере – следствие глобальных изменений температуры, а не их причина.

Настоящие же причины изменения климата Земли связаны скорее с неравномерностью солнечного излучения, прецессией вращения Земли, изменениями течений в океанах, с периодическими опреснениями и осолонениями поверхностных вод Северного Ледовитого океана и другими подобными процессами. По-видимому, мы сейчас живем во время локального повышения температуры, которое в ближайшем будущем сменится (если уже не сменилось) фазой нового и более сильного похолодания.

К аналогичным выводам недавно пришли и многие ученые США, изучавшие изменения климата в разных регионах Северной Америки. Согласно их данным, в наше время фактически не происходит никакого потепления климата. В этой связи известный американский ученый, бывший президент Национальной академии наук США профессор 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». Зейтц подготовил петицию ученых правительству США с призывом отказаться от Международного соглашения по глобальному потеплению климата, заключенному в Киото, и от других аналогичных соглашений. В этой петиции, в частности, говорится: «Не существует никаких убедительных научных свидетельств того, что антропогенный выброс углекислого газа, метана или других парниковых газов вызывает 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 петицию уже подписали более 15 тысяч ученых и инженеров США.

Полезно напомнить, что никакой общепризнанной теории изменения климата не существует. Многочисленные модельные прогнозы климатических изменений, как правило, носят ориентировочный или предположительный характер. Поэтому сегодня очень важны научные исследования климата, а не основанные на интуиции умозрительные теории.

Важным шагом к пониманию климатических закономерностей стала так называемая «адиабатическая теория парникового эффекта», которая описывает температурные режимы нижних слоев атмосферы. (Адиабатическими – как известно из школьного курса физики – называются замкнутые системы, которые не обмениваются теплотой с окружающими телами.)

Новая теория подтверждается хорошим совпадением теоретических расчетов с измерениями в земной атмосфере и, главное, с экспериментальными данными по температуре плотной углекислотной тропосферы Венеры, которые получили советские и американские исследовательские зонды.

Углекислотная атмосфера оказывается более тонкой и, подобно тонкому одеялу, хуже сохраняет тепло на поверхности планеты по сравнению с более толстым «пуховым» одеялом азотно-кислородной атмосферы, обладающим к тому же и большей теплоемкостью. Отсюда видно, что насыщение атмосферы углекислым газом, несмотря на поглощение им теплового излучения, при прочих равных условиях всегда приводит не к повышению, как это принято думать, а только к понижению средней поверхностной температуры планеты.

Объясняется этот, казалось бы, парадоксальный результат тем, что вынос тепла из нижних слоев атмосферы в основном происходит благодаря конвективным движениям воздуха, а не радиационным путем (излучением), как это принималось ранее на веру. Действительно, нагретые за счет поглощения теплового излучения приземные объемы воздуха расширяются, становятся легче окружающих воздушных масс и поэтому быстро поднимаются вверх, вплоть до низов стратосферы, где они быстро теряют избытки своего тепла уже с радиационным излучением и после охлаждения вновь опускаются вниз. Средняя же приземная температура при этом практически не меняется. Таким образом, умеренное насыщение атмосферы углекислым газом может приводить только к ускорению конвективного массообмена в нижних слоях атмосферы, но не к изменению ее температурного режима.