Что более опасно: глобальное потепление или похолодание?

[paxan96]

На двух предыдущих страницах приводились ссылки на статьи, где четко написано, что со2 в своих пиках поглощения при нынешних концентрациях уже находится в насыщении. Изменения поглощения  возможны на склонах пиков, где насущения нет, или за счёт влияния на концентрацию водяного пара. Который, к слову, может менять концентрацию в десятки раз, в отличие от со2, который и в два раза не вырос.

Так климат пока не равновесный для нынешней концентрации СО2. Океан пока холодный и поэтому вольного пара мало в атмосфере.

[santax2]

Так имеется в виду насыщение поглощения излучения газом/паром при какой-то концентрации, а не насыщение его концентрации (как например при 100% влажности). Тем более, что у со2 нет предела концентрации.

[MenFrame]

где четко написано, что со2 в своих пиках поглощения при нынешних концентрациях уже находится в насыщении.

Даже если имеется ввиду что атмосфера полностью непрозрачна при насыщении, это все равно не говорит об уровне парникового эффекта. Простыня к примеру тоже полностью перекрывает поток тепла от спящего человека, но люди все же предпочитают спать под одеялом. Толщина изолирующего слоя тоже имеет значение.

[santax2]

Простыня к примеру тоже полностью перекрывает поток тепла от спящего человека, но люди все же предпочитают спать под одеялом.

Теплопроводность и излучение - разные вещи. Мы говорим про переизлучение от поверхности планеты. Кроме него конечно и теплопроводность, и конвекция работают.

[MenFrame]

Теплопроводность и излучение - разные вещи.

С точки зрения стаистической темодинамики не особо разные. И то и другое перенос тепла.

Мы говорим про переизлучение от поверхности планеты.

Пример Венеры..до поверхности доходит всего 3% излучения солнца, все остальное переизлученный ИК от поверхности температура которой выше 400 градусов.
Так что парниковому эффекту есть куда расти. Я слышал оценки на уровне, каждое удвоение СО2 это плюс 2 градуса к средней температуре.

[paxan96]

Вопрос. А почему не сравнивают нынешню географию с юрским периодом? География была несколько схожа из за распада суперконтинета, но это была термоэплоха. Может и там есть примеры каков будущий климат будет?
P.S о географии мела и эоцена знаю.

[santax2]

Пример Венеры..до поверхности доходит всего 3% излучения солнца, все остальное переизлученный ИК от поверхности температура которой выше 400 градусов.

На Марсе давление 6мБар, 95% которого - СО2. На Земле парциальное давление СО2=0.04мБар, в 150 раз меньше, чем на Марсе, но почему-то на Марсе Холоднее.

С точки зрения стаистической темодинамики не особо разные. И то и другое перенос тепла.

Планета может сбросить тепло в космос только излучением. Нет парника - прямой сброс, есть парник - куча переизлучений, конвекция в слое атмосферы и т.п.

Я слышал оценки на уровне, каждое удвоение СО2 это плюс 2 градуса к средней температуре.

Нонешниее содержание СО2 создает превышение температуры на 8 градусов. Ежели повышение концентрации в 2 раза приводит к росту всего лишь на 2 градуса - это признак выхода на плато.

[Скеп-тик]

С точки зрения статистической термодинамики не особо разные. И то и другое перенос тепла

Принципиально разные. В квантовой механике атом/молекула какой поглотили квант, такой и испустят, с точностью до пары ангстрем. А вот термодинамическое - совсем другое, чёрное тело поглотила квант 0,6 мкм, а излучила серию квантов в диапазоне 5-15 мкм. Один высокоэнергичный разменивается на десяток низкоэнергитических.
Квант теплом становится, когда при поглощении увеличивает кинетическую энергию молекулы, а не орбиталь электрона ВНУТРИ молекулы.

[Инопланетянин]

Пример Венеры..до поверхности доходит всего 3% излучения солнца, все остальное переизлученный ИК от поверхности температура которой выше 400 градусов.

Хотелось бы уточнить сколько света поглощается в атмосфере? Не все же 97% отражается?

[ivanij]

А почему не сравнивают нынешню географию с юрским периодом?

А зачем? Неужели действительно есть сходство?
На мой непросвещённый взгляд, из этой книги Космо-геолого-климатические катастрофы определяют появления цивилизаций? такого вывода сделать нельзя.

о географии мела и эоцена знаю.

Из каких источников, укажите, пожалуйста.

[Проходящий Кот]

Пример Венеры..до поверхности доходит всего 3% излучения солнца, все остальное переизлученный ИК от поверхности температура которой выше 400 градусов.

Хотелось бы уточнить сколько света поглощается в атмосфере? Не все же 97% отражается?

А 3% как раз хватает, чтобы поддерживать условия высокой температуры на Венере.
Хотя и они в конце концов уходят......

[Fall63]

Уже наверное тут упоминалось неоднократно, что кнец фанерозою как таковому положит падение концентрации углекислоты ниже миниммума, необходимого для фотосинтеза С3 или С4 растений (10-70 ppm), что предсказывается ориентировочн через 600 млн лет. Но судя по всему проблемы начнутся гораздо раньше, задолго до этих отметок. Так как при сокращении концентрации углекислоты в первую очередь страдают С3 растения, произрастающие при высоких температурах, за счет увеличения фотодыхания, тот факт что во время ледникового максимума помимо дефицита углекислоты было довольно холодно возможно уберег многие низкоширотные экосистемы (в особенности биомы средиземноморского типа) от полного опустошения - но даже с учетом этого тропические экосистемы были угнетены весьма сильно - например максимальная высота многих тропических древесных видов сократилась. А теперь представим, что у нас концентрация углекислоты как при ледниковом периоде, но температуры современные - при определенных обстоятельствах такая ситуация возможно сложится в будущем при более высокой светимости солнца. И будет примерно вот так:
(третья картинка сверху в левом столбце)



В большем масштабе в статье:

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.13485

По-видимому при нехватке углекислого газа экосистемы значительно более чувствительны к огню. а огоньком человеки баловаться любят. При современных температурах, низких концентрациях углекислоты (190ppm - до точек компенсации еще довольно далеко) и огневом стрессе картина получается следующая.  Субтропические леса угнетаются в первую очередь, так как там довольно тепло, высокая фотореспирация и в то же время не столь влажно как в тропиках. Тропические леса несколько более устойчивы за счет высокого увлажнения, а наиболее устойчива тайга за счет низких температур летом. При этом за счет высокого уровня огневого стресса границы экосистем сдвинутся в область более высокого увлажнения - скажем осадков которых сейчас хватает для степей будет хватать в лучшем случае тольк для полупустынь. И получается вот что. У экватора сравнительно узкий пояс тропических лесов, окаймленных очень тонкй полосой саванн, за пределами которых почти до самых субарктических широт сплошные пустыни и полупустыни, кроме разве что степных зон у восточных окраин материков. Последние рефугиумы субтропической биоты находятся в горах у восточной окраины материков в райне условных Японского моря и залива Святого Лаврентия. Между приполярной тайгой и континентальными пустынями узкая полоса степей - зональность аналогичная современной на востоке ЕТР, западе Канады и Западной Сибири, только сдвинутая севернее. Любопытно также что угнетающий эффект дефицита углекислоты в некоторой степени аналогичен антропогенному давлению - в первую очередь разрушаются субтропические биомы, затем тропические, и потом приполярные.

Так что скорее всего уже во время гипотетической Пангеи Ультимы планета будет малопригодна для жизни. Можно ли будет рассчитывать на помощь разумных существ с производством цемента - тоже не гарантия - скорее всего качественных чистых известняков к тому времени останется мало, а объемы использования малокачественного сырья будут несопоставимы...

[Инопланетянин]

скорее всего качественных чистых известняков к тому времени останется мало

Куда же они денутся? А если денутся, не будет ли это значить, что углекислота в свободном состоянии?

[Fall63]

скорее всего качественных чистых известняков к тому времени останется мало

Куда же они денутся? А если денутся, не будет ли это значить, что углекислота в свободном состоянии?

Обычная энтропия - больше карбонатсодержащих материалов, но более низкого качества - мергели вместо известняков. А если чистый известняк столь ценен - все редкие локации где он удобно залегает/формируется вычищают в первую очередь...

[Инопланетянин]

Значит так:

Для образования известняка необходима осадочная порода. Она появляется двумя путями. В первом случае это осаждение веществ из горячих растворов, например возле термальных источников. Окаменение происходит в процессе охлаждения.
Во втором варианте на дно оседают остатки рыбьих скелетов, ракушки моллюсков, другие органические элементы. Толща воды способствует их уплотнению с последующим отвердением.
Такую осадочную породу также называют горной.

Мергель – это осадочная порода, на формирование которой уходят миллиарды лет. Он образуется при осаждении частиц глины, минеральных остатков карбонатов, а также при истирании раковин и наружных скелетов морских обитателей.
Порода залегает слоями или в виде монолитных каменных блоков. Она не очень стойкая и долговечная, относительно легко поддается трансформациям под действием различных климатических, геологических и эрозионных процессов.

Уже видно, что именно мергель накапливается медленнее известняка. Впрочем, мергель, насколько я знаю, используется при изготовлении цемента. Так что и его будут добывать.

[paxan96]

А почему не сравнивают нынешню географию с юрским периодом?

А зачем? Неужели действительно есть сходство?
На мой непросвещённый взгляд, из этой книги Космо-геолого-климатические катастрофы определяют появления цивилизаций? такого вывода сделать нельзя.

о географии мела и эоцена знаю.

Из каких источников, укажите, пожалуйста.

Схожесть с юрским периодом в, что тогда был распад суперконтинента, но были и обширные участки суши как сейчас.
А насчет географии мела, то много карт же есть, тогда была суша куда более раздроблена чем сейчас, а это более способствует теплому климату.

[Maki]

Так что скорее всего уже во время гипотетической Пангеи Ультимы планета будет малопригодна для жизни.

А так ли всё драматично?
Образование Пангеи Ультима = столкновение нескольких литосферных плит = субдукция, стратовулканы, горообразование = интенсивная дегазация земной коры и мантии = поступление в атмосферу водяного пара и вулканических газов.
Тут, скорее, можно ожидать аналог эоценового оптимума, который как раз пришёлся на эпоху горообразования и высокого содержания СО2.

[MenFrame]

На Марсе давление 6мБар, 95% которого - СО2. На Земле парциальное давление СО2=0.04мБар, в 150 раз меньше, чем на Марсе, но почему-то на Марсе Холоднее.

Потому что давление низкое. При низком давлении спектры парниковых газов несколько другие. С ростом давления происходит уширение линий.

Нонешниее содержание СО2 создает превышение температуры на 8 градусов. Ежели повышение концентрации в 2 раза приводит к росту всего лишь на 2 градуса - это признак выхода на плато.

Это признак того, что зависимость не линейная,а довольно сложная.

В квантовой механике атом/молекула какой поглотили квант, такой и испустят, с точностью до пары ангстрем.

Это не имеет отношения к тепловуму излучению-поглощению газов. Газы поглощают и излучают в широком спектре их механических колебаний.

В интересующем нас диапазоне шкалы электромагнитных волн
поглощение излучения обусловлено в основном колебательно-вра­
щательными переходами в молекулах атмосферных газов.

Хотелось бы уточнить сколько света поглощается в атмосфере? Не все же 97% отражается?

3% это то что доходит до поверхности, остальное либо отражается атмосферой(облаками) либо поглощается ею(теми же облаками).

[paxan96]

Так что скорее всего уже во время гипотетической Пангеи Ультимы планета будет малопригодна для жизни.

А так ли всё драматично?
Образование Пангеи Ультима = столкновение нескольких литосферных плит = субдукция, стратовулканы, горообразование = интенсивная дегазация земной коры и мантии = поступление в атмосферу водяного пара и вулканических газов.
Тут, скорее, можно ожидать аналог эоценового оптимума, который как раз пришёлся на эпоху горообразования и высокого содержания СО2.

Аналог скорее триас. В эоцене суша была раздроблена.

[Скеп-тик]

Газы поглощают и излучают в широком спектре их механических колебаний.

Тем не менее, спектр углекислого газа предусмотрительно обойдён. СО есть, а СО₂ нет. Так же не написано, что, поглотив квант на 2 мкм, молекула может излучить 2 кванта на 4 мкм.
Конечно, встречаются молекулы со множеством мелких квантовых переходов. Например, молекулярный кислород. Поглотив ультрафиолетовый квант, он разгружается множеством фотонов терагерцного диапазона. Поэтому лазер на кислороде не построишь. А вот на углекислоте лазеры есть.