Соображения по поводу climate change
Feb. 23rd, 2007 09:45 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
profprКоммент bruevich_mikluh мне показался настолько интересным, что я решил его обсуждение вынести в корень.
Насколько сильно воздействие человека на климат? Естественно, прямым эксперементальным путем это установить невозможно, хотя есть косвенные данные разного порядка. Из того, что сразу приходит в голову, в Nature была статья по влиянию события 9/11 на наблюдаемую температуру в США. Тогда на несколько дней была посажена вся авиация, кроме шести военных самолетов. Утверждается, что в те же дни на всей территории дневные температуры подпрыгнули, а ночные снизились, что хорошо согласуется с пониманием того, как авиация воздействует на климат. Есть интересные статьи, в которых показано, как снижение лесистости территории (вырубка леса под с/х) меняло региональную температуру. Известны случаи, когда крупные вулканические извержения роняли температуру на несколько лет, что есть аналог воздействия выброса аэрозолей.
Прямое влияние GHG на климат впервые было предложено Фурье 180 лет назад, так что с тех теория достаточно устоялась и было проведено достаточно много расчетов как на бумажке так и на компьютерах. В чем сложность проверки результатов таких расчетов по сравнению с предыдущими тремя случаями - воздействие не локализовано ни по пространству ни по времени. Так как приходящая радиация, прозрачность атмосферы, ect варьируют со временем, изменение температуры всегда можно объяснить этими другими факторами. Хотя было бы безумно интересно провести мгновенный выброс большого количества СО2 и посмотреть изменения глобальных температур. Поэтому вопрос в надежности GCM, которые учитывают все эти факторы, плюс GHG. Сравнение результатов расчетов с постоянной и переменной концентрацией GHG даст ту разницу, по которой можно судить о величине антропогенного воздействия. Если принять за данность, что GCM дают робастный результат, то да, антропогенное воздействие существует и является причиной изменения температуры Северного полушария.
Тут есть одно тонкое место. Концепция минимальной модели предполагает, что мы включили в модель все важные для моделируемого процесса факторы. Я не могу полностью исключить того, что существует некоторый неизвестный науке фактор, который и дает повышение температуры. Тем не менее, так как результаты GCM неплохо согласуются с данными измерений, а в ряде случаев даже позволили отловить систематические ошибки в сериях измерений, оснований для поиска такого фактора пока нет. Другое тонкое место - катастрофические изменения. Пример - shutdown of thermohaline circulation, так красочно и неправдоподобно описанный в the day after tomorrow. Уничтожение тропических лесов. Таяние Гренландии. Модели такого описывать не умеют.
Что касается прогнозов GCM на 100 лет вперед с потеплением на 3-4С - они, конечно, зависят от используемого сценария. Крупные вулканические извержения или полномасштабная ядерная война гарантированно уменьшат температуру. Можно и до snowball Earth сбросить. Тот же эффект достигается геоинженерными проектами - засадить океан железом или стратосферу SO2. Тогда можно будет с полным основанием говорить о том, что прогнозы климатологов опять не оправдались.
Да, GHG = greenhouse gases.
Насколько сильно воздействие человека на климат? Естественно, прямым эксперементальным путем это установить невозможно, хотя есть косвенные данные разного порядка. Из того, что сразу приходит в голову, в Nature была статья по влиянию события 9/11 на наблюдаемую температуру в США. Тогда на несколько дней была посажена вся авиация, кроме шести военных самолетов. Утверждается, что в те же дни на всей территории дневные температуры подпрыгнули, а ночные снизились, что хорошо согласуется с пониманием того, как авиация воздействует на климат. Есть интересные статьи, в которых показано, как снижение лесистости территории (вырубка леса под с/х) меняло региональную температуру. Известны случаи, когда крупные вулканические извержения роняли температуру на несколько лет, что есть аналог воздействия выброса аэрозолей.
Прямое влияние GHG на климат впервые было предложено Фурье 180 лет назад, так что с тех теория достаточно устоялась и было проведено достаточно много расчетов как на бумажке так и на компьютерах. В чем сложность проверки результатов таких расчетов по сравнению с предыдущими тремя случаями - воздействие не локализовано ни по пространству ни по времени. Так как приходящая радиация, прозрачность атмосферы, ect варьируют со временем, изменение температуры всегда можно объяснить этими другими факторами. Хотя было бы безумно интересно провести мгновенный выброс большого количества СО2 и посмотреть изменения глобальных температур. Поэтому вопрос в надежности GCM, которые учитывают все эти факторы, плюс GHG. Сравнение результатов расчетов с постоянной и переменной концентрацией GHG даст ту разницу, по которой можно судить о величине антропогенного воздействия. Если принять за данность, что GCM дают робастный результат, то да, антропогенное воздействие существует и является причиной изменения температуры Северного полушария.
Тут есть одно тонкое место. Концепция минимальной модели предполагает, что мы включили в модель все важные для моделируемого процесса факторы. Я не могу полностью исключить того, что существует некоторый неизвестный науке фактор, который и дает повышение температуры. Тем не менее, так как результаты GCM неплохо согласуются с данными измерений, а в ряде случаев даже позволили отловить систематические ошибки в сериях измерений, оснований для поиска такого фактора пока нет. Другое тонкое место - катастрофические изменения. Пример - shutdown of thermohaline circulation, так красочно и неправдоподобно описанный в the day after tomorrow. Уничтожение тропических лесов. Таяние Гренландии. Модели такого описывать не умеют.
Что касается прогнозов GCM на 100 лет вперед с потеплением на 3-4С - они, конечно, зависят от используемого сценария. Крупные вулканические извержения или полномасштабная ядерная война гарантированно уменьшат температуру. Можно и до snowball Earth сбросить. Тот же эффект достигается геоинженерными проектами - засадить океан железом или стратосферу SO2. Тогда можно будет с полным основанием говорить о том, что прогнозы климатологов опять не оправдались.
Да, GHG = greenhouse gases.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2007-02-25 05:12 pm (UTC)А гидраты могут образоваться только на глубинах в несколько км. (тут я тоже не специалист и точной глубины образования гидратов не знаю).
Средняя глубина океана - 3 км...
Это какая энергия нужна чтобы её нагреть на пару градусов?
Несколько кубических километров породы выброшенной вулканом - могут сильно повлиять на климат, но даже если эти разогретые километры погрузить в океан - на температуре океана это не скажется.
Так что никуда гидраты эти не улетят.
Сейчас бреда немножко околофантастического на эту тему:
Я думал как можно эту штуку использовать - например топить вражеский флот. Каким-нибудь способом резко разогреть метан-гидрат, метан высвободится и пойдёт к поверхности. Плотность воды резко упадёт и корабли потонут.
Проблема одна - где взять столько эенергии на разогрев...
А что за гипотеза Немезиды?
no subject
Date: 2007-02-25 08:44 pm (UTC)Mass of the ocean 1.4 × 10^21 kilograms
The area 0.36 × 10^15 m2
Mass per m2 of the surface: 4 X 10^6 kg = 4 X 10^9 g
The greenhouse gases radiative forcing compared to pre-industrial 2.43 Wm-2
Additional energy from GHG, per year: 77 X 10^6 J/m2*yr = 0.018 X 10^9 kal/m2*yr
Time to heat the ocean by 1C: 1*4/0.018=220 years
Так что для прогрева толщи океана на пару градусов даже при современном уровне СО2 потребуется пол тысячелетия - немного на геологических временах. И все уже начнет размешиваться. Конечно, в первую очередь будет прогреваться верхний слой, глубина его порядка 100-300 м, зависит от широты. Поэтому процесс может модифицироваться, за счет большего количества водяных паров в атмосфере. Но порядок мы оценили.
Насчет глубины гидратов метана вы правы - несколько километров.
Уфф, назад, к налоговым декларациям. God I hate it...
no subject
Date: 2007-02-26 03:09 am (UTC)Но с трудом как-то верится.
no subject
Date: 2007-02-26 04:33 am (UTC)Nemesis
Date: 2007-02-26 12:09 am (UTC)