Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Инопланетянин]

Настоящая проблема - это не люди, которые не верят википедии, а люди которые слепо верят археологии и палеобиологии.

Вас так весело читать. Действительно, как они смеют верить всяким там научным данным, когда верить надо вам?

[Проходящий Кот]

Так же ещё раз отсылаю к учебнику (не нравится википедия, ищите другой... Но и в Википедии это всё есть...)

Настоящая проблема - это не люди, которые не верят википедии, а люди которые слепо верят археологии и палеобиологии.
В 18 и 19  веках все чаще начала возникать ситуация, когда один и тот же факт несколько разных теорий истолковывают в свою и только свою пользу.
Именно поэтому Поппер выдвинул свой знаменитый "критерий опровергаемости", считая что там где нет возможности поставить опровергающий эксперимент, факты при желании можно толковать почти любым способом (те кто смотрел "Высокого блондина в черном ботинке" поймут о чем я).
В меньшинстве случаев археологии и палеобиологии поставить опровергающий эксперимент очень трудно, а в большинстве - вообще нельзя. Выводы делайте сами

А у нас других данных , кроме данных археологии и палеонтологии.
И если  их отвергнуть , то мы просто повисаем в воздухе.
Тогда мы вообще не вправе выдвигать никаких гипотез о будущем.
Или просто верить любому самоназначеному  пророку.

[Maki]

Сокращение площади - это про плавучие льды, которые по закону Архимеда на уровень океана не влияют. Температура в наземной части Антарктиды никогда выше нуля не поднимется, и ледники там никогда не исчезнут. И толщина этих наземных ледников, как видим, в результате потепления увеличивается.

Кстати, очень интересный момент.
В Эоцене, ЕМНИП, Ю.Америка и Антарктида были соединены перешейком. А после их разделения, вокруг Антарктики возникло круговое течение и постоянные ветрА, которые создали антарктический антициклон, и "заперли" там холод. Так что, возможно, в отличие от Эоцена, современная Антарктика при потеплении так и не растает. А значит, и повышения уровня океана на 60 метров может не быть.

[Проходящий Кот]

А что, она таила последние 35 миллионов лет?

[Maki]

Очевидно не надо путать цикл и эмиссию. Давайте определимся с этими базовыми понятиями, а уже потом будут "серьезные" статьи.

Очевидно, что эмиссия - это составная часть цикла. Так вот, если наша эмиссия составляет всего 8%, а вулканизм обеспечивает всего 1% от этой величины - то итоговая геологическая эмиссия составляет 0,08% от всего цикла. Что, по сути, означает, что геохимический карбонатный цикл сейчас практически остановился.
Очень неожиданный вывод, не правда ли?
И первое тут предположение - что Вики врёт. А если нет - тогда нам, действительно, врут "зелёные". И если наши 8% от глобальной эмиссии действительно вносят какой-то вклад в углеродный баланс - то это, в сущности, просто очень скромная компенсация слабеющих геологических процессов.

И, да, меня действительно озадачили цифры по карбонатной ёмкости океана. Если его уровень (а значит и объём) при потеплении повысится - значит может возрасти и отток углекислоты из атмосферы. Возможно, эта обратная связь и обеспечивает быстрые температурные циклы в антропоцене. И тут совершенно непонятно, какова должна быть углеродная политика человечества. Или нам надо ещё лет 100-200 активно жечь углеводороды, чтобы выскочить из циклов Миланковича, и вернуть эоценовый климат. Или мы уже выскочили, и нам следует остановиться на 400ppm и начать экономить легкодоступные углеводороды, дабы и у далёких потомков была возможность жечь нефть и газ.

[Lieut]

Очевидно не надо путать цикл и эмиссию. Давайте определимся с этими базовыми понятиями, а уже потом будут "серьезные" статьи.

Очевидно, что эмиссия - это составная часть цикла. Так вот, если наша эмиссия составляет всего 8%, а вулканизм обеспечивает всего 1% от этой величины - то итоговая геологическая эмиссия составляет 0,08% от всего цикла. Что, по сути, означает, что геохимический карбонатный цикл сейчас практически остановился.
Очень неожиданный вывод, не правда ли?
И первое тут предположение - что Вики врёт. А если нет - тогда нам, действительно, врут "зелёные". И если наши 8% от глобальной эмиссии действительно вносят какой-то вклад в углеродный баланс - то это, в сущности, просто очень скромная компенсация слабеющих геологических процессов.

И, да, меня действительно озадачили цифры по карбонатной ёмкости океана. Если его уровень (а значит и объём) при потеплении повысится - значит может возрасти и отток углекислоты из атмосферы. Возможно, эта обратная связь и обеспечивает быстрые температурные циклы в антропоцене. И тут совершенно непонятно, какова должна быть углеродная политика человечества. Или нам надо ещё лет 100-200 активно жечь углеводороды, чтобы выскочить из циклов Миланковича, и вернуть эоценовый климат. Или мы уже выскочили, и нам следует остановиться на 400ppm и начать экономить легкодоступные углеводороды, дабы и у далёких потомков была возможность жечь нефть и газ.

Цикл - это травка зеленеет, кролик ее кушает, бактерии перерабатывают все остатки снова в углекислый газ. И так пару раз за год.
А эмиссия - это что добавляется в цикл извне. Из года в год. Вулканы - миллионами лет, люди относительно коротко но сейчас в сотню раз интенсивнее чем вся тектоника.

[Проходящий Кот]

И где эти сотни раз?

[Lieut]

И где эти сотни раз?

Сравните пару сотен миллионов тонн в год с десятками миллиардов.

[Проходящий Кот]

Так это хорошо. Есть на чём расти растениям. Больше рост зеленой массы --- больше еды для животных по всех цепочке.

[Maki]

Цикл - это травка зеленеет, кролик ее кушает, бактерии перерабатывают все остатки снова в углекислый газ. И так пару раз за год.
А эмиссия - это что добавляется в цикл извне.

Это вы описали быстрые биологические циклы. А есть ещё геохимический цикл: атмосфера - океан - планктон - осадок - карбонаты. Далее - или их растворение. Или субдукция и дегазация. Или подъём суши, эрозия и выветривание. И все циклы описываются как эмиссия - резервуар - поглощение - резервуар. Наша "эмиссия" - это просто доступ к резервуару захороненных углеводородов. Из них нефть и газ - это примерно по 600 гигатонн, уголь - около 4.000. Вся наземная биота с почвой - 2.000, и морская ещё 700. Неорганический углерод океана - 40.000 (!).
А наша ежегодная эмиссия - 3 гигатонны.
Вот и получается, что все наши карбоновые заначки, мы можем сжечь за несколько тысяч лет. И по каким резервуарам этот углерод разойдётся - неизвестно. Что-то попадёт в короткие циклы. Но то, что будет попадать в морские донные осадки - будет пропадать навсегда.

Так это хорошо. Есть на чём расти растениям. Больше рост зеленой массы --- больше еды для животных по всех цепочке.

Да, а также выше ёмкость биологического резервуара, и выше объём связанного в нём углерода. Что нам не нужно. Так что леса, очевидно, следует нещадно вырубать, а на их месте разводить короткоцикловую травку и кроликов.

[Скеп-тик]

Наше "жалкое вмешательство" в сотню раз превосходит земную тектонику. Буквально.

Это сотенное превосходство в эмиссии нивелируется полным отсутствием влияния углекислого газа на радиационный баланс: при возрастании в атмосфере концентрации углекислого газа вдвое, возвратный поток в ЛИНИЯХ углекислого газа возрастёт с 1,8 Вт/кв.м до 2,4 Вт/кв.м. Из 330, обусловленных водяным паром. Практически - никакого влияния.
Мне уже надоело указывать на то, что тепловой баланс Земли ВСЕЦЕЛО определяется облачностью над океаном на широтах ± 40° относительно экватора.
Поскольку считается (ныне), что облака возникают на треках космических лучей, чья интенсивность зависит от солнечной активности (а активность падает), то мы движемся к замерзанию, а не к потеплению. Просто нам мешает определить тенденцию "вековой" погодный шум, и "правильный выбор начала отсчёта" - предыдущий максимум холода в Северном полушарии, с 50 по 80-й год прошлого века.

[Maki]

Это сотенное превосходство в эмиссии нивелируется полным отсутствием влияния углекислого газа на радиационный баланс: при возрастании в атмосфере концентрации углекислого газа вдвое, возвратный поток в ЛИНИЯХ углекислого газа возрастёт с 1,8 Вт/кв.м до 2,4 Вт/кв.м. Из 330, обусловленных водяным паром. Практически - никакого влияния.
Мне уже надоело указывать на то, что тепловой баланс Земли ВСЕЦЕЛО определяется облачностью над океаном на широтах ± 40° относительно экватора.

Понятно, что Н2О у нас главнейший парниковый газ. Но у нас же, помимо углекислоты, есть ещё и метан! Может быть эти два товарища, плюс антропогенные аэрозоли и пыль, плюс вырубка лесов, всё-таки дают нам возможность хоть как-то влиять на климат?

Поскольку считается (ныне), что облака возникают на треках космических лучей, чья интенсивность зависит от солнечной активности (а активность падает), то мы движемся к замерзанию, а не к потеплению. Просто нам мешает определить тенденцию "вековой" погодный шум, и "правильный выбор начала отсчёта" - предыдущий максимум холода в Северном полушарии, с 50 по 80-й год прошлого века.

Тем не менее, среднегодовой рост температур именно с этого времени таки наблюдается. И если вы правы - значит с ним должна коррелировать и солнечная активность.
Есть такое?

[Lieut]

Это вы описали быстрые биологические циклы. А есть ещё геохимический цикл: атмосфера - океан - планктон - осадок - карбонаты. Далее - или их растворение. Или субдукция и дегазация. Или подъём суши, эрозия и выветривание. И все циклы описываются как эмиссия - резервуар - поглощение - резервуар. Наша "эмиссия" - это просто доступ к резервуару захороненных углеводородов. Из них нефть и газ - это примерно по 600 гигатонн, уголь - около 4.000. Вся наземная биота с почвой - 2.000, и морская ещё 700. Неорганический углерод океана - 40.000 (!).
А наша ежегодная эмиссия - 3 гигатонны.
Вот и получается, что все наши карбоновые заначки, мы можем сжечь за несколько тысяч лет. И по каким резервуарам этот углерод разойдётся - неизвестно. Что-то попадёт в короткие циклы. Но то, что будет попадать в морские донные осадки - будет пропадать навсегда.

Наша ежегодная эмиссия - десятки гигатонн.
Что более чем в сотню раз больше чем выделяет тектоника или поглощает выветривание.

Растворение в океане, карбонаты-бикарбонаты - это элементы цикла, краткосрочного кругооборота, а не эмиссии или выведения углерода из цикла.

[Maki]

Наша ежегодная эмиссия - десятки гигатонн.

Возможно. Значит, в викистатье была приведена неверная цифра.

Растворение в океане, карбонаты-бикарбонаты - это элементы цикла, краткосрочного кругооборота, а не эмиссии или выведения углерода из цикла.

Давайте уточним терминологию.
Насколько я понимаю, само понятие "циклов", применимо к углероду - это его вывод из оборота в резервуар, а затем эмиссия из резервуара.
В случае с травой - это цикл ежегодный. В случае дерева - столетний. А в случае карбонатов - между захоронением и эмиссией могут проходить сотни миллионов лет. Стратовулканы выбрасывают захороненную углекислоту. Обнажаются известняки и доломиты, и при эрозии выделяют углекислый газ. Всё это, насколько я понимаю, описывается термином "эмиссия". И это именно долгосрочный оборот.

[Lieut]

Давайте уточним терминологию.
Насколько я понимаю, само понятие "циклов", применимо к углероду - это его вывод из оборота в резервуар, а затем эмиссия из резервуара.
В случае с травой - это цикл ежегодный. В случае дерева - столетний. А в случае карбонатов - между захоронением и эмиссией могут проходить сотни миллионов лет. Стратовулканы выбрасывают захороненную углекислоту. Обнажаются известняки и доломиты, и при эрозии выделяют углекислый газ. Всё это, насколько я понимаю, описывается термином "эмиссия". И это именно долгосрочный оборот.

То что сотни миллионов лет - это уже "эмиссия" или "выведение из оборота". Без влияния человеческой цивилизации там потоки в пару сотен миллионов тонн в год.
А вот люди начали туда вносить десятки миллиардов.

PS Известняки с доломитами при эрозии углекислый газ не выделяют. Они поглощают его (с растворением в виде бикарбонатах) с дождевой водой и выделяют уже в стоячих теплых водоемах, снова осаждаясь.

[Maki]

PS Известняки с доломитами при эрозии углекислый газ не выделяют. Они поглощают его (с растворением в виде бикарбонатах) с дождевой водой и выделяют уже в стоячих теплых водоемах, снова осаждаясь.

В обычных условиях - как правило нет. А вот антропогенные кислотные дожди карбонат кальция, если не ошибаюсь, как раз таки растворяют с выделением СО2. Правда получившиеся соли, по идее, снова могут связывать СО2. И как на практике влияют кислотные дожди на выбросы СО2 я судить не берусь... Информации на эту тему мне не попадалось.

[Susamidim]

Деревья вырабатывают большое количество метана в заболоченных районах

Значительный процент метана, который попадает в атмосферу, выделяется из водно-болотистых территорий Амазонии. Выбросы происходят через систему корней. Отмечается, что большие выбросы происходят даже в период, когда почва не затоплена.

Спасай Землю - вырубай Амазонию!

[Скеп-тик]

Но у нас же, помимо углекислоты, есть ещё и метан!

У метана одна-единственная линия на границе "окна прозрачности". Его вклад раз в 5 меньше, чем от углекислоты, и метан - ни разу не парниковый газ, будь атмосфера хоть на 100% из него. Аккумулятор тепла - хороший (при 100%), но спектр излучения он закрывает, как спичка Солнце.

То что сотни миллионов лет - это уже "эмиссия" или "выведение из оборота". Без влияния человеческой цивилизации там потоки в пару сотен миллионов тонн в год.

Время жизни молекулы углекислоты в атмосфере - 5 лет. После чего она навсегда исчезает в океане, или с ничтожной вероятностью - поглощается чем-то живым. Если вдруг разом прекратить выбросы - через 5 лет никакие анализы не обнаружат следов многовекового сжигания угля. Ибо выбросы - 10 Гт, а буфер атмосферы и мирового океана 42 000 Гт (по углероду). Доли ПРОМИЛЕ, даже не процентов.

[Maki]

У метана одна-единственная линия на границе "окна прозрачности". Его вклад раз в 5 меньше, чем от углекислоты, и метан - ни разу не парниковый газ, будь атмосфера хоть на 100% из него. Аккумулятор тепла - хороший (при 100%), но спектр излучения он закрывает, как спичка Солнце.

Но у метана и период жизни в атмосфере 15, а не 5 лет. И перспективы естественного роста метановой эмиссии весьма радуют.
Что касается вашего скепсиса насчёт реального действия СО2 и СН4 как парниковых газов на климат - предположим, сейчас всё так. Но ведь, наверное, всё равно есть какой-то порог насыщения, при котором они буду влиять в степени, уже сопоставимо с Н2О?

Если вы правы, и метаново-углекислотное влияние на климат ничтожно, тогда, все циклы Миланковича придётся объяснить астрономическими причинами, а колебания уровня "парниковых газов" с ними связанные - считать вторичными. Это возможно. Предположим, это просто их эмиссия при оледенениях уменьшается, а при потеплении тупо растёт. Тогда все зелёные страдания - вообще чушь собачья.
Но смущает эоценовый оптимум. Он-то как образовался? Инсоляция выросла, или карта материков легла так удачно?

Если вдруг разом прекратить выбросы - через 5 лет никакие анализы не обнаружат следов многовекового сжигания угля. Ибо выбросы - 10 Гт, а буфер атмосферы и мирового океана 42 000 Гт (по углероду). Доли ПРОМИЛЕ, даже не процентов.

Абсолютно справедливо.
Но пока наша эмиссия идёт с определённой скоростью. А вот океанский и литосферный резервуары, при всей их громадности, возможно уже "закачаны" СО2 под завязку. Или нет. 
По крайней мере, с ростом эмиссии, частичное поглощение СО2 океаном тоже растёт , как утверждают учёные:

...за последние 200 лет доля поглощаемого СО2 остается примерно одинаковой, несмотря на количественный рост его объемов. Иными словами, чем больше становится двуокиси углерода в атмосфере, тем большее ее количество аккумулирует океан. Так будет происходить до момента насыщения, который пока не наступил

P.S.
Пробежался по статье 2008 года на "Элементах". Которая, в общем-то, и является основой для всех викиграфиков.

Думаю, вы как минимум, правы в том, что на протяжении как минимум четвертичного периода, CO2 и CH4 парниковыми газами уже точно НЕ были. Как минимум, в том смысле, что в колебаниях температуры они имели абсолютно "пассивную" роль. Графики температуры и концентрации этих газов вполне синхронны. А это значит, что никакой "отрицательной обратной связи", "пусковых механизмов" не было. А было, вероятнее всего, тупо охлаждение океана, и рост поглощения этих газов за счёт большей газовой ёмкости воды или отложения в гидратах. Соответственно, когда начиналось потепление - процесс шёл вспять.

Ещё попалась интересная статья 2019 года, "Голубой лед Антарктиды раскрывает данные о климате Земли за 2,7 миллиона лет".
Вот тут уже серьёзная корректировка общедоступных викиданных.

одержание CO2 в атмосфере для времени старше 800 тыс. лет назад оказалось на удивление низким. В образцах возрастом около 950 тыс. лет оно составило 240–250 ppm, а в образцах возрастом 1,5 млн лет — 220–230 ppm. Это намного ниже и нынешнего уровня (400 ppm), и тех значений, которые геохимики до этого восстанавливали по изотопному составу в морских отложениях.

Однако...

[Скеп-тик]

Но пока наша эмиссия идёт с определённой скоростью. А вот океанский и литосферный резервуары, при всей их громадности, возможно уже "закачаны" СО2 под завязку. Или нет. 

Океан и атмосфера находятся в равновесии. По водяному пару, углекислому газу, азоту, кислороду - ибо площадь океана большая, а масса атмосферы маленькая. Поэтому из выброшенной сегодня тонны углекислоты 9999/10000 уйдёт в океан, а 1/10000 останется в атмосфере. Точнее, перейдёт в атмосферу из океана.