Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Ruslan_Sharipov]

Ну да. И что? Температура в том же нашем умеренном поясе - вообще на сорок с лишним градусов прыгает туда и обратно каждый год.

Речь же о среднй температуре. Когда средняя температура достигнет невыносимых 60°C она тоже возможно быдет прыгать "на сорок с лишним градусов туда и обратно каждый год". Экспонента - коварная функция. Она медленно начинает, но когда разгонится - растёт стремительно, не оставляя шансов. Возьмём формулу T = T₀ + Θ ⋅ exp(t/τ). Здесь T₀ = 13.5°C - температура в доиндустриальный период. За реперные точки возьмём 2016 и 2024 годы. Превышения над доиндустриальным периодом за эти годы составляют ΔT₂₀₁₆ = 1.3°C и ΔT₂₀₂₄ = 1.6°C. Отсюда 1.3°C = Θ ⋅ exp(2016/τ) и 1.6°C = Θ ⋅ exp(2024/τ). Поделив второе на первое, получаем 1.6/1.3 = exp(8/τ). Для достижения температуры 60°C превышние над доиндустриальным уровнем должно составить ΔT_x = 46.5°C. Это даёт 46.5°C = Θ ⋅ exp(x/τ). Поделив эту формулу на формулу 2016 года, получаем 46.5/1.3 = exp((x-2016)/τ). Дальше применяем логарифмы. Это даёт ln(1.6/1.3) = 8/τ и ln(46.5/1.3) = (x-2016)/τ. Уравнение на год x получается делением логарифмов ln(46.5/1.3)/ln(1.6/1.3) = (x-2016)/8. Это уравнение легко решается

x = 2016 + 8 ⋅ ln(46.5/1.3)/ln(1.6/1.3) ≈ 2016 + 138 = 2154.

Итак год x - это 2154-ый. Год будет рекордным, и средняя температура на Земле в этот год составит 60°C. Вот будет ли кому фиксировать этот рекорд? Конечно это сильно прикидочный расчёт. Но доля истины в нём есть.

[Vavanzer]

Итак год x - это 2154-ый. Год будет рекордным, и средняя температура на Земле в этот год составит 60°C. Вот будет ли кому фиксировать этот рекорд? Конечно это сильно прикидочный расчёт. Но доля истины в нём есть.

  Опять же, это прямая экстраполяция. Она не учитывает то что может все остановиться на каком то уровне. Или будет достигнуто термодинамическое равновесие, приближение к которому будет проявлено замедлением дальнейшего роста температуры. Хотя, могут наложиться другие факторы циклические, типа солнечной активности, какие нибудь климатические резонансы и тп. Эти волны складываясь могут временаии выдавать избыточный прирост и кажущуюся скорость увеличения показателей. С последующей стагнацией и даже откатами.

[Rattus]

Речь же о средней температуре.

По больнице планете. Очень "насущный" и "практически-ценный" показатель, безусловно.

Когда средняя температура достигнет невыносимых 60°C

Тогда никто не вспомнит, что сотни миллионов лет назад человеки боялись, будто могут как-то очень существенно "нагреть" планету сами.

Эксонента - коварная функция.

И коварна она прежде всего тем, что в чистом виде в природе практически не встречается, а всегда имеет предел насыщения, после которого обращается в логистическую.

Возьмём формулу T = T0 + Θ ⋅ exp(t/τ).

Которая к реальному климату кайнозоя (в который мы живём и продолжим жить ещё не одну тысячу лет) отношения не имеет.

Итак год x - это 2154-ый. Год будет рекордным, и средняя температура на Земле в этот год составит 60°C. Вот будет ли кому фиксировать этот рекорд? Конечно это сильно прикидочный расчёт. Но доля истины в нём есть.

Ага - как наглядная иллюстрация того, что эта картинка:

- не чистая выдумка автора, а отражение того, что так "мыслящие" ораторы реально существуют.

Она не учитывает то что может все остановиться на каком то уровне.

Она не учитывает прежде всего того, что всего 3-4 десятка миллионов лет назад - при уже почти той же конфигурации континентов - содержание углекислого газа в атмосфере уже было в разы больше (от 700—900 ppm до 2000 ppm), при этом температура поверхности океана в тропических зонах тогда составляла от 30 до 36 градусов Цельсия, а температура придонного слоя воды была на 10°C выше современного уровня.

[Ruslan_Sharipov]

Она не учитывает прежде всего того, что всего 3-4 десятка миллионов лет назад - при уже почти той же конфигурации континентов - содержание углекислого газа в атмосфере уже было в разы больше (от 700—900 ppm до 2000 ppm)

Сравнение с эоценом некорректно. Антропогенное воздействие не сводится только к выбросам углекислого газа. Есть вырубка тропических лесов, изменение в составе растительности на больших площадях. Эоценовая растительность могла быть в среднем более светоотражательной в оптическом диапазоне, чем нынешняя. А отличие в альбедо это очень сильно влияющий показатель. Кроме того, солнечная светимость неуклонно возрастает на 1% каждые 110 миллионов лет. В начале эоцена в пике температурного максимума Солнце светило на 0.44%  слабее, чем сейчас. Возможно по этим двум факторам сваливание в парниковую катастрофу тогда не случилось. Но оно может случиться сейчас при гораздо меньших значениях ppm.

Она не учитывает то что может все остановиться на каком то уровне.

Экспонента коварна прежде всего тем, что в чистом виде в природе практически не встречается, а всегда имеет предел насыщения, после которого обращается в логистическую.

Это всё расчёты на АВОСЬ. Может остановиться, а может и не остановиться. Каков он этот предел насыщения? Кто знает?

[Rattus]

Сравнение с эоценом некорректно.

Тезис без целого ряда количественных аргументов голословен.

Есть вырубка тропических лесов, изменение в составе растительности на больших площадях.

А также есть установленный в вышеприведённой по ссылке работе факт УВЕЛИЧЕНИЯ общей площади листвы на планете за последние десятилетия. И?

Эоценовая растительность могла быть в среднем более светоотражательной в оптическом диапазоне, чем нынешняя.

На основе каких палеонтологических фактов выдвинуто это сильное предположение?

А отличие в альбедо это очень сильно влияющий показатель.

И насколько же велик вклад растительности в альбедо планеты?

Это всё расчёты на АВОСЬ.

Расчёты на авось и с потолка - это как раз Вы своим предыдущим наглядным постом продемонстрировали. Здесь же были приведены палеоклиматические ФАКТЫ - ничего более.

Каков он этот предел насыщения? Кто знает?

Тот, кто занимается палеоклиматологией или хотя бы даёт себе труд ознакомиться с результатами этих работ. Ну или хотя бы с соответствующими обсуждениями этой темы за предыдущие годы, где все тезисы, факты и подтверждающие ссылки были приведены не по разу.

[Wert]

А также есть установленный в вышеприведённой по ссылке работе факт УВЕЛИЧЕНИЯ общей площади листвы на планете за последние десятилетия. И?

С 2001 по 2019 годы чистая продуктивность лесов Индии снизилась на 6,19 процента, несмотря на то, что площадь листьев за это же время увеличилась на 18,5 процента. Ученые связали это с ростом температуры воздуха: потепление привело к угнетению процесса фотосинтеза и увеличению затрат растений на дыхание (p < 0,02).
Das R. et al. Warming inhibits increases in vegetation net primary productivity despite greening in India //Scientific Reports. – 2023. – Vol. 13. – №. 1. – P. 21309.

[Ruslan_Sharipov]

А также есть установленный в вышеприведённой по ссылке работе факт УВЕЛИЧЕНИЯ общей площади листвы на планете за последние десятилетия. И?

Площадь листвы мало влияет на альбедо. Важнее цвет листвы. Темно зелёная листва отражает меньше света. Светло зелёная - больше. Бывают также растения с белёсым налётом на листве, они вероятно отражают ещё больше.

Эоценовая растительность могла быть в среднем более светоотражательной в оптическом диапазоне, чем нынешняя.

На основе каких палеонтологических фактов выдвинуто это сильное предположение?

На основе Ваших же цифр от 700—900 ppm до 2000 ppm углекислого газа в эоцене. Вы приводите эти цифры и никак не объясняете баланс приходящего и уходящего тепла в ту эпоху. А предполагаемое мной объяснение намерены с ходу отмести.

Расчёты на авось и с потолка - это как раз Вы своим предыдущим наглядным постом продемонстрировали.

Расчёт на авось - это не расчёт вовсе. Это стиль поведения, когда при сильно неопределённом прогнозе риски игнорируются со ссылкой на предыдущий опыт. В эоцене пронесло, авось и сейчас пронесёт.

[Инопланетянин]

Есть вырубка тропических лесов, изменение в составе растительности на больших площадях.

Здесь уже писали, что вырубка лесов способствует изъятию углекислоты из атмосферы. При условии, что лесам дают восстановиться. Потому что древесина пошедшая на строительство и т.д. содержит СО₂ и он, пока не сгнила, не в обороте.

Эоценовая растительность могла быть в среднем более светоотражательной

Это не аргумент. Я могу сказать, что могла не быть.

[Ruslan_Sharipov]

Здесь уже писали, что вырубка лесов способствует изъятию углекислоты из атмосферы.

Она же меняет альбедо территорий.

[Vavanzer]

Она не учитывает прежде всего того, что всего 3-4 десятка миллионов лет назад - при уже почти той же конфигурации континентов - содержание углекислого газа в атмосфере уже было в разы больше (от 700—900 ppm до 2000 ppm), при этом температура поверхности океана в тропических зонах тогда составляла от 30 до 36 градусов Цельсия, а температура придонного слоя воды была на 10°C выше современного уровня.

  Там и атмосферное давление могло быть другим. И соотношение остальных компонентов воздуха. . +- 5% сильно бы расклад поменяло. А 10% тем более.

Здесь уже писали, что вырубка лесов способствует изъятию углекислоты из атмосферы.

Она же меняет альбедо территорий.

  И прогрев поверхности. В сторону большего накопления тепла !)

[MenFrame]

Она же меняет альбедо территорий.

В сторону увеличения альбедо. Леса, особенно хвойные мощная ловушка для света. Это хорошо видно по спутниковым снимкам.

[Vavanzer]

Она же меняет альбедо территорий.

В сторону увеличения альбедо. Леса, особенно хвойные мощная ловушка для света. Это хорошо видно по спутниковым снимкам.

У разных красок, так сказать, или поверхностей с разным отражением в разных частях спектра субьективная яркость и реальное измеренное альбедо в полном спектре могут сильно отличаться. Не в пользу более ярких или наоборот темных.

 Ну и распределение тепла, в зависимости от свойств поверхности. Отдача его непосредственно воздуху и испаряемой воде, и накопление в толще. Деревья и вода не нагреваются до таких температур, как песок и камни, в солнечный день! Вода хорошо накапливает тепло, деревья намного хуже. Все неоднозначно.
 

[Инопланетянин]

Там и атмосферное давление могло быть другим.

Опять могло быть. А хоть какие-то доказательства можно услышать?

(кликните для показа/скрытия)

Ну хоть сошлитесь на птеродактилей и скажите, что при 1 бар они летать не смогли бы. (тут требуется комментарий кого-нибудь понимающего в аэродинамике) А гигантские стрекозы при нынешнем парциальном давлении кислорода не смогли бы дышать.

[Rattus]

Важнее цвет листвы.

Насколько важнее для альбедо в масштабах планеты? В ваттах.

Бывают также растения с белёсым налётом на листве, они вероятно отражают ещё больше.

Всякие бывают. И делают они это в зависимости от освещённости: светлохвойные/светлолиственные деревья растут первыми на хорошо освещённой поверхности. Темнохвойные растут следующими под уже существующим лесным покровом и они лучше улавливают свет, доходящий вниз. Температура тут ни причём, в чём каждый тут может убедиться сам: у тропических растений, произрастающих в горшках на подоконниках, и у дикорастущих растений в умеренном поясе листва в одном диапазоне тонов с совпадающей модой. Концентрация CO₂ тоже: почти все растения - C3-фотосинтетики. Появившаяся в эпоху низких концентраций CO₂ система C4-фотосинтеза на цвет листьев также никак не влияет.

(кликните для показа/скрытия)

В городе ВАшего проживания есть универиситет с биофаком и мощной кафедрой физиологии растений при нём - если бы тамошние сотрудники узнали, какую Вы тут несёте ересь - хорошее настроение как минимум на день им было бы гарантировано...

На основе Ваших же цифр от 700—900 ppm до 2000 ppm углекислого газа в эоцене. Вы приводите эти цифры и никак не объясняете баланс приходящего и уходящего тепла в ту эпоху.

А что там надо объяснять? Есть ФАКТЫ концентраций диоксида углерода и температур в рассматриваемую эпоху нашей геологической эры - кайнозоя. Значит они и есть результат получившегося баланса. Это как-то противоречит физике атмосферы, данным (палео)географии или климатологии?
Вроде нет - практически все компетентные климатологи сходятся в прогнозе, что в случае продолжающегося накопления CO₂ за оные границы нас ждёт как раз аналог климата эоцена. У ВАс имеются другие данные с обоснованиями от специалистов? Приводите их тут.

А предполагаемое мной объяснение намерены с ходу отмести.

Потому что для него не видно никаких оснований: рода известных нам хвойных древесных растений (ель, сосна, кедр и т.п.) существуют аж с мелового периода, Тополь и клён - с палеоцена, берёза - с раннего эоцена.

Расчёт на авось - это не расчёт вовсе.

Равно как и расчёт с потолка, оторавный от любых реальных фактов климатологии.

Это стиль поведения, когда при сильно неопределённом прогнозе риски игнорируются со ссылкой на предыдущий опыт.

Так работает вообще любая прогностическая система  или нейросети как таковые. Если нет точной модели. Каковые все тоже ВНЕЗАПНО строятся как раз на основе повторяемости. Отрицание требования повторяемости явлений в сходных условиях равнозначно отрицанию естественнонаучного метода. В обыденной речи такое именуется "мракобесием" или обскурантизмом. А в данном Разделе Астрофорума это ещё и запрещено Правилами.

В эоцене пронесло, авось и сейчас пронесёт.

Что значит "пронесло"?! Эоцен - это, на минуточку, самый длинный период нынешней геологической эры длительностью в несколько десятков миллионов лет, всё время которого содержание диоксида углерода было в разы больше чем в нынешнюю эпоху последнего межледниковья (голоцен). В этот период не только семейства, но и рода флоры были те же, что покрывают и нынешнюю Землю. Конфигурация континентов (а значит - и глобальное распределение океанических течений, не говоря уже про основу для пресловутого альбедо) уже была очень похожей на современную.

Там и атмосферное давление могло быть другим. И соотношение остальных компонентов воздуха.

Каким "другим"?

+- 5% сильно бы расклад поменяло. А 10% тем более.

А хоть какие-то доказательства можно услышать?

Ну, надо полагать, в Палеоцене на Землю явились злые сверхнапланетяне из параллельного измерения и изъяли из атмосферы сотни петатонн кислорода, или же вулканы спустя миллиарды лет ВЕЗАПНО опомнились и выбросили из своих глубоких закромов столько же почти инертного азота, устроив тем самым PETM и последующий эоцен.

Ну и распределение тепла, в зависимости от свойств поверхности.

Как-то влияет на итоговое его количество и баланс? Будем заниматься опровержением законов термодинамики?

Отдача его непосредственно воздуху и испаряемой воде, и накопление в толще. Деревья и вода не нагреваются до таких температур, как песок и камни, в солнечный день! Вода хорошо накапливает тепло, деревья намного хуже. Все неоднозначно.

Для того, кто не знает геофизики и климатологии - всё очень туманно и непонятно, безусловно. Обычный человек в таком случае доверится проверенным сведениям от специалистов, но мы не ищем лёгких путей - чесать левое ухо правой пяткой - наш девиз, верно?

[paxan96]

Она же меняет альбедо территорий.

В сторону увеличения альбедо. Леса, особенно хвойные мощная ловушка для света. Это хорошо видно по спутниковым снимкам.

Но сильный тренд при потеплении на уменьшение альбедо. Со снегом и льдом ничего не сравнится по силе альбедо.

[Rattus]

С 2001 по 2019 годы чистая продуктивность лесов Индии снизилась на 6,19 процента, несмотря на то, что площадь листьев за это же время увеличилась на 18,5 процента. Ученые связали это с ростом температуры воздуха: потепление привело к угнетению процесса фотосинтеза и увеличению затрат растений на дыхание (p < 0,02).

В одной из самых жарких стран мира. А в бОльшей части остального мира вдали от экватора температуры или недостаток осадков не позволяет растениям осуществлять вообще никакой фотосинтез и анаболизм по полгода. И это типа ОК.

[paxan96]

Так тропики в термоэпохи были продуктивнее в целом нынешних.

[MenFrame]

Но сильный тренд при потеплении на уменьшение альбедо. Со снегом и льдом ничего не сравнится по силе альбедо.

Да, альбедо в целом падает при потеплении. За двадцать лет прибавка составила 0,5 Вт/м2, что почти близко к вкладу от парникового эффекта за то же время 0,6 Вт/м2.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL094888

[Rattus]

Так тропики в термоэпохи были продуктивнее в целом нынешних.

Ибо тропики - не экваториальный лес, волею географического случая - океанских течений и ветров - оставшийся на индийском полуострове. Аравийская пустыня, Сахара, Намиб, Чиуауа, Атакама и вся центральная Австралия  - это самый что ни на есть типичный тропический пояс (оба два) - и климат. И зимы там ВНЕЗАПНО тоже есть - разве что они проявляются не снегопадами, а наоборот - практически полным отсутствием осадков, отчего растения растут не сильно лучше чем в подмосковном лесу в середине марта.

[Vavanzer]

Для того, кто не знает геофизики и климатологии - всё очень туманно и непонятно, безусловно. Обычный человек в таком случае доверится проверенным сведениям от специалистов, но мы не ищем лёгких путей - чесать левое ухо правой пяткой - наш девиз, верно?

  Ну зайдите в лес, когда жарко. Или в сад. Там под деревьями воздух намного прохладнее. Чем на открытом солнце. То же самое, войдите в пруд, реку или в море. Вода холоднее чем разогретый пляжный песок, по которому иногда ходить невозможно!. Какие еще специалисты нужны для этого!?)
 

Там и атмосферное давление могло быть другим.

Опять могло быть. А хоть какие-то доказательства можно услышать?

(кликните для показа/скрытия)

Ну хоть сошлитесь на птеродактилей и скажите, что при 1 бар они летать не смогли бы. (тут требуется комментарий кого-нибудь понимающего в аэродинамике) А гигантские стрекозы при нынешнем парциальном давлении кислорода не смогли бы дышать.

  Ну и доказательств что оно прям 1:1 с нынешним было и по составу и по давлению, с точностью до 0.1% тоже нет)) Наоборот, неоднократно встречались и выкладывались статьи с различными предположениями и данными об изменениях давления а долгосрочной перспективе.
  В конце концов, про изменение концентрации СО2 в разные эпохи полно данных на каждом шагу, про метан тоже, с целью лоббирования идей антропогенного потепления. А про все остальное днем с огнем не сыщешь!)
  https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.d101638a-67d15b83-1d9a7e39-74722d776562/https/en.m.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_methane
 
 По давлению, вот, к примеру
https://gemp.ru/article/291.html
 Можно много разных работ поискать, при желании разобраться с этой тематикой. Что я собственно и сделал еще лет 10+ назад Все доказательсьва и мнения в открытом доступе. Ищи, не ленись главное.