Виталий Болдырев,
к.т.н., заслуженный энергетик России
Человек, придумавший Протокол Киото,
— вице-президент США Альберт Гор.
WSJ от 27.11.2000 года
В декабре 2014 года в Лиме на 20-й Конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) 196 государств договорились об основе Парижского договора. Он может быть подписан в декабре 2015 года на 21-й конференции РКИК ООН и, как ожидается, в 2020 году сменит Киотский протокол. Как известно, страны, подписавшие этот протокол, добровольно ограничили на своих территориях выбросы углекислого газа для того, чтобы якобы предотвратить потепление на планете. Перед ратификацией в 1997 г. Киотского протокола академик Г.А. Заварзин сказал: «Установлено, что территория России служит глобальным стоком углекислого газа. В атмосферу России выделяется ежегодно от 3500 до 4000 млн. тонн CO2, но только наши леса поглощают его на 240-500 млн. т больше, чем выделяется в стране». Тем ни менее, ратифицировав Киотский протокол, Россия добровольно ограничила своё право на антропогенные выбросы уровнем 1990 года, хотя общая поглощающая способность углекислого газа всей её фотосинтезирующей среды была в 4-5 раз выше. Неужели годы, прошедшие после его ратификации, так и не научили нас, от чего может меняться климат планеты и какова может быть при этом роль фотосинтезирующей среды России и мира в целом?
Начнём с определения глобального климата Земли. В общем виде он зависит от потока солнечной радиации, падающей на Землю, источников тепла на планете и ее отражающей (излучающей) способности. Если поток солнечной энергии на Землю увеличивается и/или увеличивается мощность источников тепла на планете, а отражающая способность не меняется, то энергетический баланс восстанавливается за счёт увеличения температуры на поверхности планеты – таков механизм «глобального потепления» климата. И наоборот. Если увеличивается отражающая способность планеты, а поток солнечной радиации и/или мощность источников тепла на планете не меняются, то энергетический баланс восстанавливается за счёт уменьшения температуры на поверхности планеты – так происходит «глобальное похолодание».
Понятно, что при предположении постоянства потока солнечной радиации, поступающего на поверхность планеты, увеличение температуры на поверхности планеты — «глобальное потепление» — может происходить по двум причинам. Первая причина – это появление на поверхности планеты дополнительного источника тепла. Оно может происходить или в результате сжигания органического горючего или при выделении тепловой энергии в результате ядерных реакций. Вторая причина – уменьшение излучающей способности поверхности планеты.
При появлении дополнительного источника тепла баланс энергии, поступающей на планету за счёт солнечной радиации и за счёт дополнительного источника тепла на поверхности планеты, с одной стороны, и тепловой энергии, излучаемой поверхностью планеты в космос, с другой стороны, устанавливается за счёт роста температуры поверхности планеты. Кроме того, выделение тепла на поверхности планеты за счёт сжигания органического топлива приводит и к уменьшению излучающей способности самой поверхности планеты в результате увеличения «парникового эффекта», как следствия увеличения выбросов паров воды и углекислого газа.
Молекулы некоторых веществ обладают способностью пропускать коротковолновое излучение и поглощать длинноволновое (инфракрасное). Таким свойством обладают трёхатомные молекулы водяного пара, углекислого газа, метана и некоторых других газов. Этот эффект получил название «парникового». Главным парниковым газом является водяной пар, относительное содержание которого в атмосфере составляет менее 0,3%. Следующий по значению парниковый газ – диоксид углерода (CO2) с относительным его содержанием в атмосфере порядка 0,03%. Относительное содержание остальных парниковых газов не превосходит 3 .10-4%.
При сжигании ядерного топлива увеличение «парникового эффекта» достигается за счёт выбросов паров воды. Современная атомная энергетика из-за более низкого (почти вдвое) к.п.д. по сравнению с энергетикой на органическом топливе, при производстве одного и того же количества электроэнергии «выбрасывает» в атмосферу вдвое больше сбросной тепловой энергии и использует для её отвода испарение природной воды. Снижение «глобального потепления» за счёт энергосбережения в обоих случаях примерно эквивалентно.
Результаты определения содержания углекислого газа в пузырьках воздуха во льдах Антарктиды позволили определить содержание углекислого газа в атмосфере Земли за последние 500 тыс. лет. Оказалось, что в результате природной вулканической деятельности и лесных пожаров за эти тысячелетия было выброшено в земную атмосферу неизмеримо больше углекислого газа, чем произвела его современная цивилизация всего мира. Постоянная дегазация ядра планеты и сейчас приводит к выходу в атмосферу метана и водорода, если они не сгорают в жерлах вулканов и при пожарах. Соответственно растет и «парниковый эффект».
С другой стороны, результаты измерений возраста кораллов в разных местах Земли с помощью изотопных методов позволили проследить с большой точностью как изменялся уровень Мирового океана на планете за последние 100 тысяч лет. Выяснилось, что изменения уровня Мирового океана и соответствующие им чередования глобальных похолоданий и потеплений происходили исключительно в зависимости от изменения положения Земли на гелиоцентрической орбите. То есть, наше исходное предположение о неизменности потока солнечной радиации, поступающего на поверхность планеты, неверно.
Предложить план, основанный на международной кооперации по изменению положения Земли на гелиоцентрической орбите с целью недопущения угрожающих изменений климата планеты, сегодня человечество не готово. Дело в том, что Земной шар, весящий 6 .1021тонн, имеет 13 видов движений, это, в том числе вращение вокруг собственной оси с суточным периодом, обращение около Солнца с годовым периодом, «прецессия» — конусообразное движение земной оси с периодом 26 тысяч лет, «нутация»- конусообразное движение земной оси с периодом 18,6 года» и т. д. (Ф.Ю. Зигель, «Вам, земляне!», издательство «Недра»,1976 г.).
Если бы Земля была однородным твёрдым шаром, то и в этом случае можно было уже говорить о «постоянном глобальном изменении климата», ведь в процессе этих движений меняется как интенсивность солнечной радиации (из-за изменения удаления планеты от Солнца), так и отражательная способность поверхности планеты (из-за отражательной неоднородности поверхности планеты). Однако, в течение какого периода времени всё «возвращается на круги своя» во много ритмичном движении Земли? И возвращается ли? Ведь каждый цикл — это как бы рябь на волне следующего, более продолжительного.
Но есть и другие гипотезы, обосновывающие глобальное изменение климата. Во-первых, это циклы самой солнечной активности. «Самая главная черта солнечной активности – также многоритмичность. Основное энергетическое колебание на Солнце осуществляется за 200 млн. лет, затем следуют более короткие, но 11-летний цикл — самый известный и знаменитый из солнечных циклов. Рост солнечной активности увеличивает плотность потока энергии на Землю, усиливает атмосферную циркуляцию и циркуляцию в гидросфере, сглаживая тем самым температурные градиенты и климатическую обстановку на Земле. В период слабой активности Солнца температурные контрасты растут, сильно остывшие полярные зоны распространяют холод в умеренные широты, климат на Земле становится холодным». Во- вторых: «Учёные пришли к выводу, что на некоторой глубине вещество Земли перестаёт быть твёрдым и приобретает свойства очень густой, вязкой жидкости» (Ф.Ю. Зигель).
Представим себе теперь, что к идеализированной земной коре, отделённой от твёрдого Земного шара указанной выше жидкостью, где-нибудь между полюсом и экватором «прикрепили» огромную массивную гору. Что произойдёт с земной корой? На этот вопрос, кажется, никто не может ответить лучше, чем ответил А. Эйнштейн: «В полярном регионе происходит постоянное накопление льда, которое размещается вокруг полюса несимметрично. Вращение Земли действует на эти асимметричные массы, создавая центробежный момент, который передаётся жёсткой земной коре. Когда величина такого момента превосходит некоторое критическое значение, он вызывает перемещение земной коры относительно расположенной внутри твёрдой части тела Земли». Перемещение земной коры в этом случае обязательно приведёт к изменению отражательной способности планеты из–за неоднородности её поверхности и, как результат, к глобальному изменению климата.
Известно, что климат отдалённого прошлого сильно отличался от современных климатических условий Земли. Когда-то Гренландия, Шпицберген и даже Антарктида были жаркими странами с богатым растительным и животным миром. И наоборот. В экваториальных сегодня областях Земли господствовали условия, близкие к тем, которые сегодня характерны для околополярных районов. Вотяков А., математик, автор книги «Теоретическая география или О грядущей катастрофе», в 1999 году писал:
«Гренландия с каждым годом всё серьёзнее заявляет о своём намерении отправиться к экватору. Свыше 80% её территории занято покровным ледником мощностью 3400 м, объём льда — 2,6 млн. кубокилометров, масса льда — 2600 трлн. тонн. Центр тяжести находится на 45о западной долготы и на 70о северной широты. Свыше 99% территории Антарктиды покрыто льдом, средняя его мощность — 1720 м, наибольшая – свыше 4500 м. объём льда – 24-30 млн. кубических километров, масса — 24310 трлн. тонн. Центр тяжести находится на 80о восточной долготы и на 85о южной широты».
Таким образом, лёд Антарктиды стремится повернуть земную кору (литосферу) в том же направлении, что и лёд Гренландии. Когда центробежный момент достигнет критического (по А.Эйнштейну) значения и преодолеет силу вязкости жидкой подушки земной коры, полюса земной коры переместятся в сторону экватора. Неизвестно когда это может произойти, но лучше воздержаться от сверхмощных ядерных взрывов на полигоне острова Новая Земля, который оказался почти в плоскости этого центробежного момента вращения!
Идея периодического перемещения земной коры (ее масса составляет 2.1019 тонн или всего 0,33% массы Земли) вокруг твёрдого ядра Земли была высказана американцем Чарльзом Хэпгудом ещё в 1953 году. Она объясняла, почему лёд и снег полярных шапок периодически тают, реки и болота тропиков замерзают вместе со всем там живущим и произрастающим, моря и океаны выходят из своих берегов, смывая всё во всемирном потопе что попадается на пути. «Наилучшая теория, объясняющая ледниковый период в прошлом, это та, которая говорит: потому что в этом месте тогда был полюс! Таким образом, легко объяснить наличие в прошлом оледенения в Индии и Африке, хотя в наше время эти места находятся в тропиках. Таким же образом можно объяснить происхождение любого оледенения континентального масштаба» — утверждает Чарльз Хэпгуд.
Российские учёные обнаружили, что «вечная» мерзлота Якутии хранит в себе слои теплолюбивых растений, перемежающиеся слоями остатков растительности, соответствующей сегодняшнему холодному климату. В 1977 году золотодобытчик Логачёв обнаружил труп мамонтёнка у ручья Дима. Мамонтёнок погиб не от голода, а от мороза — он оказался вмороженным в линзу льда практически мгновенно. Исследователи определили возраст слоёв теплолюбивых растений и мамонтёнка радиоуглеродным методом. Получилось, что 380, 269, и 83 века назад в северной Якутии, на берегу Северного Ледовитого океана, росли теплолюбивые растения и паслись мамонты. По мнению сторонников этой теории, полный цикл движения земной коры «полюс – экватор — полюс» составляет 170 –180 веков. Этот цикл также можно рассматривать как один из циклов глобального изменения климата. Во времена якутских «оттепелей» на юге Франции было очень холодно. Южный полюс находился тогда в западной Африке.
Известный английский учёный-астрофизик Ф.Хойл в своей книге «Лёд», вышедшей в 1981 году, утверждает: «Отпущенное нам время «безлёдной» жизни кончилось! Уже должен наступить следующий ледниковый период… Следующая ледниковая эпоха неизбежна, а не просто вероятна. Заполнение глубоководных бассейнов Мирового океана холодными водами стало причиной периодических оледенений нашей планеты». По мнению Ф. Хойла, холодные воды Мирового океана, воздействуя на водяной пар атмосферы, приводят к скачкообразному изменению отражательной способности нашей планеты.
«Расчёты показывают, что, если бы Земля покрылась снегом и льдом и температура на её поверхности упала бы до 900С ниже нуля, то уже ничто не смогло бы вывести её из этого состояния, которое климатологи называют состоянием «белой Земли» (К.С.Лосев, «Климат: вчера, сегодня… и завтра?», Гидрометеоиздат, 1985 год). Поэтому нужно, утверждает Ф.Хойл, «…прогреть океан до такого состояния, в каком он пребывал несколько десятков миллионов лет тому назад. Тогда ничто не сможет разрушить ровный климат Земли».
В книге «Зима нашей планеты» английские и канадские учёные говорят, что за последние 2 млн. лет насчитывается до 17 различных оледенений и что мы живём сейчас в эпоху последнего межледниковья, так как «впредь климат будет постепенно ухудшаться вплоть до очередного развития ледникового покрова на Земле». Так что опять обсуждаемое сегодня «глобальное потепление», как результат антропогенного воздействия, маловероятно, что ранее уже неоднократно доказывалось в статьях многих авторов.
Но сейчас уже весомо существует другое, неклиматическое обстоятельство, требующее снижения общих мощностей энергетики на органическом топливе. Это основополагающий принцип самосохранения человечества: техногенное природопользование не должно превышать возможности биоценоза по воспроизводству окружающей среды. И с позиций устойчивого развития промышленное потребление атмосферного кислорода на территории региона не должно превышать возможности растительного мира региона по воспроизводству атмосферного кислорода в результате фотосинтеза («Возобновляемые источники энергии, органическое топливо и перспективы развития ядерной энергетики» — «Промышленные ведомости» № 4, сентябрь 2015 г,). Вот та проблема, которую следует рассмотреть, а не забивать головы Киотским протоколом, который придумал А. Гор.
Поглощение растительным миром одной тонны углекислого газа приводит к возвращению в атмосферу примерно 0,7 тонн кислорода. Поэтому, если развитые страны готовы платить по 10-20 долларов за выброшенную на их территории тонну углекислого газа, то при квотировании потребления атмосферного кислорода цена за тонну потребляемого сверх квоты кислорода составит 13,8-27,6 доллара и при этом будет оплачено право на выброс в атмосферу 1,4 тонны углекислого газа. При установлении таких международных правил покупка органического горючего должна сопровождаться предъявлением сертификата Всемирной торговой организации (ВТО) на право покупателя сжигать атмосферный кислород в требуемом объёме или приобретением одновременно квот на сжигание атмосферного кислорода. При сегодняшних ценах на мировом рынке, например, на нефть, и указанных возможных ценах на квоты на сжигание атмосферного кислорода, общая цена на нефтяное топливо должна увеличиться на 30-60%. Но за устойчивое развитие ведь надо платить, а Россия не может вечно оказывать промышленно-развитым странам бесплатные экологические услуги!
Ну, уж если человечеству очень хочется увеличить излучающую способность поверхности планеты Земля, то значительно эффективным и дешёвым, чем снижение антропогенных выбросов углекислого газа по программе Киотского протокола, является окраска всех крыш зданий на территориях государств бело-серебристой несмывающейся краской. Не верите? Можете сами посчитать!
Все изложенное выше уже обсуждалось в статье «Маниакально депрессивный психоз по Киотскому протоколу и возможность его уменьшения» («Промышленные ведомости» № 23-24, декабрь 2003 г.) и в статьях многих других авторов. Тем ни менее, Президент России Владимир Путин в речи, произнесённой в этом году на 70-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН, заговорил об изменении климата, как о глобальном вызове, и заявил, что Россия планирует к 2030 году ограничить выбросы парниковых газов до 70-75% от уровня 1990 года. Там же Президент Франции Франсуа Олланд предупредил, что конференция по проблемам глобального потепления в декабре нынешнего года в Париже может оказаться последним шансом спасти планету Земля. «В Париже мы постараемся ответить на один главный вопрос: Способно ли человечество решить спасем ли мы жизнь на этой планете? Если мы не примем это решение в Париже, то потом будет слишком поздно», – заявил Олланд. Ранее Папа Римский Франциск обвинил в ухудшении климата богачей и призвал их изменить свой образ жизни.
Предстоящей 21-й Международной конференции по вопросам изменения климата в Париже предшествовала Международная конференция «Глобальный климатический вызов: диалог государства, общества и бизнеса», которая состоялась в Москве 17 ноября 2015 года.
