Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[santax2]

Кстати, про окна прозрачности: если второй и четвертый графики (серый и коричневый) верны,

 то углекислый газ при нынешних концентрациях полностью перекрывает для излучения диапазон 13...17мкм. Это означает, что повышение концентрации СО2 напрямую не повлияет на рост температуры на планете. Это соотносится с:

Так как на основных частотах поглощения атмосферный CO2 полностью исключает переизлучение в космос, текущее увеличение концентрации сказывается только в полосах поглощения, где его современное влияние на спектр переизлучения Земли приводит лишь к частичному поглощению. В целом наличие углекислого газа и его парникового эффекта в атмосфере приводит к увеличению приповерхностной температуры на величину порядка +8±1 °C,

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7_%D0%B2_%D0%B0%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8
Это значит, что на климат может повлиять исчезновение СО2 из атмосферы - температура тогда понизится на 8 градусов.
Повышение концентрации СО2может повлиять лишь косвенно:

Кроме инфракрасных свойств диоксида углерода, имеет значение тот факт, что он тяжелее воздуха. Так как средняя относительная молярная масса воздуха составляет 28,98 г/моль, а молярная масса CO2 — 44,01 г/моль, то увеличение доли углекислого газа приводит к увеличению плотности воздуха и, соответственно, к изменению профиля его давления в зависимости от высоты. В силу физической природы парникового эффекта, такое изменение свойств атмосферы приводит к увеличению средней температуры на поверхности[13]. Так как при увеличении доли этого газа в атмосфере его бо́льшая молярная масса приводит к росту плотности и давления, то при одной и той же температуре рост концентрации CO2 приводит к увеличению влагоёмкости воздуха и к усилению парникового эффекта, обусловленного бо́льшим количеством воды в атмосфере[14][15][16]. Увеличение доли воды в воздухе для достижения одного и того же уровня относительной влажности — в силу малой молярной массы воды (18 г/моль) — снижает плотность воздуха, что компенсирует увеличение плотности, вызванное наличием повышенного уровня углекислого газа в атмосфере.
Комбинация перечисленных факторов в целом приводит к тому, что увеличение концентрации с доиндустриального уровня 280 ppm до современного 392 ppm (414,7 ppmv в среднем за 2021 год[17]) эквивалентно дополнительному выделению 1,8 Вт на каждый квадратный метр поверхности планеты

[Скеп-тик]

Итого только 35% тепла уходит в космос.

И что мы не изжарились до сих пор? Ведь там порядки энергий, которые людям даже в кошмарах не снились

Земля получает около 1500 квадрильонов (1,5 x 10¹⁸) кВт·ч в год. Однако, часть этой энергии отражается, рассеивается и поглощается атмосферными газами. Поэтому поверхности Земли достигает примерно 700 квадрильонов (7 x 10¹⁷) кВт·ч.

Выходит, если сбрасывается только 35% тепла, каждую секунду Земля накапливает 5 х 10¹⁷ джоулей!
Разочарую - в космос уходит 100% поступившей к поверхности энергии. Независимо от эпохи, мезозой за окном, или вюрмское ледниковье.
Если поверхность ничего не излучает - то ничего не вернётся. Если излучает - 30% вернётся, но из этих 30% только за 0,15% ответственен углекислый газ.
И опять про "жентелменов". На диаграммах указывают среднесуточное поступление энергии от Солнца на одно полушарие (150-180 Вт). А возвратный поток пишут максимальный полуденный (350 Вт), но распространяют его на всю поверхность планеты независимо от времени суток. Никакого вранья!!! Только недомолвки...

Так как на основных частотах поглощения атмосферный CO2 полностью исключает переизлучение в космос,

Опять ложь. На сей раз откровенная. Газы - не зеркало, а матовое стекло. Которое, при насыщении линии, половину возвращает, половину пропускает. Ибо при переизлучении направление испускания кванта произвольное, при неограниченном количестве событий вероятность покинуть/(вернуться к поверхности) относится как площади верхней и нижней полусфер от точки излучения.

[santax2]

Выходит, если сбрасывается только 35% тепла, каждую секунду Земля накапливает 5 х 1017 джоулей!

Скажу даже больше: поверхность Земли даже меньше тепла сбрасывает, т.к. атмосфера в окне прозрачности не на 100% прозрачна.

Выходит, если сбрасывается только 35% тепла, каждую секунду Земля накапливает 5 х 1017 джоулей!
Разочарую - в космос уходит 100% поступившей к поверхности энергии. Независимо от эпохи, мезозой за окном, или вюрмское ледниковье.
Если поверхность ничего не излучает - то ничего не вернётся. Если излучает - 30% вернётся, но из этих 30% только за 0,15% ответственен углекислый газ.
И опять про "жентелменов". На диаграммах указывают среднесуточное поступление энергии от Солнца на одно полушарие (150-180 Вт). А возвратный поток пишут максимальный полуденный (350 Вт), но распространяют его на всю поверхность планеты независимо от времени суток. Никакого вранья!!! Только недомолвки...

Сами вопрос задаете, сами на него отвечаете:

Опять ложь. На сей раз откровенная. Газы - не зеркало, а матовое стекло. Которое, при насыщении линии, половину возвращает, половину пропускает. Ибо при переизлучении направление испускания кванта произвольное, при неограниченном количестве событий вероятность покинуть/(вернуться к поверхности) относится как площади верхней и нижней полусфер от точки излучения.
С

Разговор ведется о тепловом переизлучении от поверхности планеты в космос. Если имеется парниковый газ - то он поглощает это излучение в диапазоне поглощения, сам нагревается и само собой переизлучает в этом же диапазоне обратно на землю и в космос.

И опять про "жентелменов". На диаграммах указывают среднесуточное поступление энергии от Солнца на одно полушарие (150-180 Вт). А возвратный поток пишут максимальный полуденный (350 Вт), но распространяют его на всю поверхность планеты независимо от времени суток. Никакого вранья!!! Только недомолвки...

Покажите эти диаграммы.

[santax2]

Кстати, если бы разработали какой-нибудь стоксовый люминофор, белый, дешевый, атмосферостойкий, нетоксичный и с приемлемым КПД, который бы преобразовывал излучение 5...8мкм в 8...13 мкм, то можно было бы им красить дома в жарких странах, что охлаждало бы их.

[БаронV]

Нельзя делать выводы по выборке одного года из пары десятилетий. Никто же не выбирает президента после волеизъявления одного человека из всего населения. Или выбирают?

"...Совсем другой результат получился в работе Сергея Полякова со товарищи 2003 г., авторы которой оценивали среднегодовую температуру в Арктике по данным 75 метеостанций, расположенных к северу от 62-й широты, в районах с безусловно арктическим и субарктическим климатом. По их оценкам, хотя температура в Арктике начиная с середины 1960-х гг. выросла почти на 10 С, в 2000 г. она была не выше, чем в конце 1930-х гг., в то время как концентрация СО2 в атмосфере 70 лет назад была гораздо ниже.
Кроме того, согласно модельным расчетам, в высокоширотных районах северного полушария потепление должно быть значительно сильнее, чем на средних и низких, из-за так называемого полярного усиления. Увеличение приземной температуры на 70-й широте должно быть как минимум вдвое выше, чем на 30-й. Однако долговременный тренд среднеарктической температуры, согласно работе группы Сергея Полякова, составляет 0,94 С/100 лет. Для среднеглобальной температуры Земли этот тренд, согласно Парижскому докладу, равен всего 0,74 С/100 лет. В Парижском докладе также не содержится каких-либо упоминаний о последних работах по исследованию долговременных колебаний концентрации СО2 и температуры в ледовых кернах (глубинных пробах льда)....(с)

[santax2]

"...Совсем другой результат получился в работе Сергея Полякова со товарищи 2003 г., авторы которой оценивали среднегодовую температуру в Арктике по данным 75 метеостанций, расположенных к северу от 62-й широты, в районах с безусловно арктическим и субарктическим климатом. По их оценкам, хотя температура в Арктике начиная с середины 1960-х гг. выросла почти на 10 С, в 2000 г. она была не выше, чем в конце 1930-х гг., в то время как концентрация СО2 в атмосфере 70 лет назад была гораздо ниже.
Кроме того, согласно модельным расчетам, в высокоширотных районах северного полушария потепление должно быть значительно сильнее, чем на средних и низких, из-за так называемого полярного усиления. Увеличение приземной температуры на 70-й широте должно быть как минимум вдвое выше, чем на 30-й. Однако долговременный тренд среднеарктической температуры, согласно работе группы Сергея Полякова, составляет 0,94 С/100 лет. Для среднеглобальной температуры Земли этот тренд, согласно Парижскому докладу, равен всего 0,74 С/100 лет. В Парижском докладе также не содержится каких-либо упоминаний о последних работах по исследованию долговременных колебаний концентрации СО2 и температуры в ледовых кернах (глубинных пробах льда)....(с)

К чему это? Я же выше написал, что судя по данным увеличение концентрации СО2 не приводит напрямую к росту температуры. Но не потому что "СО2 не попадает в окно прозрачности атмосферы", и что "окно прозрачности атмосферы занимает всю ИК область", а потому, что при земных концентрациях СО2 уже практически полностью непрозрачен в своем диапазоне поглощения. Это как если бы у вас оконное стекло было покрашено черной краской, а потом вы бы нанесли еще один слой черной краски. То есть СО2 является парниковым газом, он отвечает за 8 градусов лишней температуры на Земле, но он уже находится в "насыщении" и дальнейший рост концентрации температуры особо не добавит.

[Скеп-тик]

Кстати, если бы разработали какой-нибудь стоксовый люминофор, белый, дешевый, атмосферостойкий, нетоксичный и с приемлемым КПД, который бы преобразовывал излучение 5...8мкм в 8...13 мкм, то можно было бы им красить дома в жарких странах, что охлаждало бы их.

К чему такие сложности? Обычное зеркало, точнее, пластиковый катафот, который падающее солнечное излучение будет отправлять обратно к Солнцу. Делаем катафотный кровельный материал, и днём постройки не нагреваются. Это не сложнее поликарбонатных пластин для теплиц. Учитывая, что для ИКИ пластик прозрачен, имея коэффициент преломления в инфракрасном диапазоне близким к 1 (воздуха), этот катафот не будет мешать излучению подстилающей поверхности уходить в космос.
Представьте десятки кв км подобного покрытия в жарких городах. Да там к утру иней на улицах будет!

[santax2]

Учитывая, что для ИКИ пластик прозрачен,

Ссылку, пжалста, на такой пластик, который был бы прозрачен в "окне прозрачности". Единственный, который я знаю - очень тонкий полиэтилен, который к тому же теряет в той области прозрачность от действия ультрафиолета:
https://www.ngpedia.ru/id465358p2.html?ysclid=lex27bzosw911948850
https://www.ngpedia.ru/pg034c4qS3j8L7y9i2M1420043061367/
https://www.ngpedia.ru/pg050fESz1M747b5P934w00047051128/
https://msd.com.ua/polietilen-vysokogo-davleniya/opticheskie-svojstva-2/?ysclid=lex1wxtkhs813569451

[santax2]

К чему такие сложности? Обычное зеркало, точнее, пластиковый катафот, который падающее солнечное излучение будет отправлять обратно к Солнцу. Делаем катафотный кровельный материал, и днём постройки не нагреваются. Это не сложнее поликарбонатных пластин для теплиц.

Сложности к тому (отбросим конвекцию и теплопередачу через воздух и почву), что просто возвращая взад солнечный свет, мы значительно не понизим температуру относительно окружающих строений и почвы, т.к. у нас устанавливается равновесие между тепловым ик излучением здания, всех этих предметов и атмосферы. Причем твердые тела и жидкости излучают тепло с распределением интенсивности по диапазону ИК в виде колокола, на окно прозрачности которого приходится лишь малая часть излучения (которая напрямую сбрасывается в космос).  А если мы принимаем все это тепловое излучение от неба, почвы и окружающих предметов, а потом конвертируем его в диапазон окна прозрачности, то наш дом вылазит из теплового равновесия с атмосферой и почвой с домами, и начинает интенсивно охлаждаться. То есть для нашего дома, покрашенного чудным люминофором, как бы полностью исчезает парниковая атмосфера.

[santax2]

Только что проверил для 10мкм:
- полистирол не прозрачен
- полипропилен тонкий - плохо прозрачен
- пвх не прозрачен
- ПЭТ бутылочный - не прозрачен
- полиэтилен тонкий - прозрачен
Завтра если не забуду, проверю поликарбонат, фторопласт, полиакрил и тонкий ПЭТ (лавсан)

[santax2]

Поликарбонат непрозрачен, толстый полиакрил непрозрачен, фум непрозрачна.

[Инопланетянин]

Представьте десятки кв км подобного покрытия в жарких городах. Да там к утру иней на улицах будет!

Осталась мелочь, посчитать сколько эти катафоты стоить будут.

[Скеп-тик]

Ссылку, пжалста, на такой пластик, который был бы прозрачен в "окне прозрачности".

Зачем нам "окно прозрачности", если "шторы" парникового эффекта пропускают 50%? А световозвращатели превращают крыши с альбедо 0,3-0,2 в "облака" с альбедо 0,7-0,9. Солнце просто перестанет нагревать крыши. А то, что поглотится, вернётся в космос с вероятностью 50%.
Поймете одну вещь: молекула поглощает квант от Земли, а излучает в произвольном направлении. А не зеркально вниз. Оттого и парниковый эффект, при насыщении ЛИНИИ, уже не зависит от концентрации, от концентрации зависит количество переизлучений, но вероятность возвращения/ухода остаётся 1 к 1.

[santax2]

Сами же писали, про прозрачные в ик катафоты. Но с точки зрения максимального альбедо к чему тогда эти самые катафоты? Покрасить все в белый цвет и делу конец.

[santax2]

Поймете одну вещь: молекула поглощает квант от Земли, а излучает в произвольном направлении. А не зеркально вниз. Оттого и парниковый эффект, при насыщении ЛИНИИ, уже не зависит от концентрации, от концентрации зависит количество переизлучений, но вероятность возвращения/ухода остаётся 1 к 1.

Да всё понятно, это называется тепловым равновесием между излучением атмосферы и поверхности. Только для теплового излучения атмосфера - это дырявая "шуба", дырки которой - окна прозрачности. И если бы мы могли заставить предметы излучать тепло не как абсолютно черное тело, а как газ, с полосами поглощения в окне прозрачности, то "шуба" бы для предметов исчезла, а осталась бы только сплошная дырка.

[Скеп-тик]

Сами же писали, про прозрачные в ик катафоты.

Световозвращатели из пластика отражают ВИДИМЫЙ свет, который не достигает  поверхности (крыши) и не нагревает её. В то же время ИКИ от поверхности эти отражатели пропускают вверх, который с вероятностью 50% не вернётся, если попадёт в непрозрачную зону, и 95% - если в окно прозрачности.
Со стеклом так не получится.

[Скеп-тик]

Осталась мелочь, посчитать сколько эти катафоты стоить будут.

Рулонный поликарбонат сколько стоит? Многие дворы им укрыты чуть не полностью. Накатать на них светоотрожающие пирамидки - и нет глобальному потеплению в отдельно взятом хозяйстве.
Можно вспомнить светоотражаюшие полоски на одежде и обуви. Толщина - доли мм, а работают хорошо.

[santax2]

Осталась мелочь, посчитать сколько эти катафоты стоить будут.

Рулонный поликарбонат сколько стоит? Многие дворы им укрыты чуть не полностью. Накатать на них светоотрожающие пирамидки - и нет глобальному потеплению в отдельно взятом хозяйстве.
Можно вспомнить светоотражаюшие полоски на одежде и обуви. Толщина - доли мм, а работают хорошо.

Вы русский язык понимаете? Поликарбонат не прозрачен для теплового ик.

[Скеп-тик]

Поликарбонат не прозрачен для теплового ик.

Да поликарбонат - просто мечта! Алюминируй его, чтобы в видимом свете он имел альбедо 0,90-0,95, а в ИК диапазоне у него альбедо 0,02-0,05! То есть, падающую энергию в видимом диапазоне полностью отражает, а ИК отправляет в космос с почти 100% эффективностью. Как раз от 2 до 15 мкм.
Американцы с 70-х годов бьются над таким материалом, правда, в виде краски.
     https://habr.com/ru/news/t/552894/

[santax2]

Вот это я понял:

Да поликарбонат - просто мечта! Алюминируй его, чтобы в видимом свете он имел альбедо 0,90-0,95, а в ИК диапазоне у него альбедо 0,02-0,05! То есть, падающую энергию в видимом диапазоне полностью отражает,

Вот это не понял:

а ИК отправляет в космос с почти 100% эффективностью. Как раз от 2 до 15 мкм.

Растолкуйте, пжлст.