Почему планета нагревается кратко
Обновлено: 02.07.2024
Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата представила доклад о темпах роста температуры на Земле. По словам учёных, планета нагревается намного быстрее, чем считалось ранее, и с начала индустриальной эпохи температура уже увеличилась на 1,1 градуса по Цельсию, хотя критическим показателем считается 1,5 градуса. С глобальным потеплением связывают аномальные дожди, ураганы и лесные пожары. Но при этом эксперты уверены: остановить изменения климата ещё можно попробовать.
Учёные, входящие в Межправительственную группу экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК или IPCC), 9 августа выпустили шестой отчёт за всё время существования организации (с 1988 года). Доклад посвящён изменению климата в результате деятельности человека и предупреждает, что необратимые последствия для экологии планеты уже произошли. Собранные в исследовании данные предстоит обсудить странам — членам ООН на конференции по изменению климата в ноябре 2021 года.
Мировые лидеры должны запомнить выводы этого отчёта и принять срочные меры. Это не просто очередной научный доклад, это настоящий ад, — сказал CNN Дэйв Рэй, директор Эдинбургского института изменения климата.
Речь идёт о глобальном потеплении, причины возникновения и методы борьбы с которым исследователи рассмотрели в предыдущем, пятом отчёте МГЭИК от 2018 года. Тогда учёные назвали повышение среднемировой температуры на 1,5 градуса по Цельсию в период с 2030 по 2050 год максимально допустимым.
Четыре сценария IPCC по изменению температуры на планете с 2020 по 2100 год
В шестом отчёте IPCC эксперты заявляют: темпы роста среднемировой температуры оказались значительно быстрее, чем они думали в 2018 году. Уже к 2021-му планета нагрелась на 1,1 градуса по Цельсию по сравнению с доиндустриальным периодом. Это означает, что с сохранением текущего образа жизни к 2030–2050 годам человечество переступит критический порог в 1,5 градуса.
Суть в том, что у нас осталось ноль лет, чтобы избежать опасного изменения климата, потому оно уже произошло, — сказал CNN Майкл Манн, ведущий автор отчёта МГЭИК за 2001 год.
Авторы отчёта называют нынешнее повышение среднепланетарной температуры на 1,1 градуса опасно близким к критическому и связывают его с климатическими катастрофами, которые в последние годы можно наблюдать по всему миру.
По словам исследователей, из-за глобального потепления вероятность возникновения разрушительных осадков и ураганов увеличилась в три раза, а их интенсивность — на 15 процентов. При этом, по данным IPCC, сильные дожди, которые раньше выпадали раз в 10 лет, теперь происходят на 30 процентов чаще.
Также в результате повышения среднемировой температуры в отдельных регионах планеты на 70 процентов возросла частотность засух. Как следствие — более продолжительные лесные пожары.
В отчёте МГЭИК отражены и другие последствия глобального потепления: таяние ледников и экстремальные наводнения из-за повышения уровня океана. Учёные считают, что в 22-м веке его уровень продолжит расти, даже если человечеству удастся полностью остановить глобальное потепление: ледники продолжат таять и за счёт того тепла, которое уже успело накопиться в океане.
По словам Ко Барретта, бывшего заместителя председателя МГЭИК, несмотря на категоричность доклада организации, ключевым в её отчёте нужно считать всё ещё существующую возможность предотвратить последствия глобального потепления.
Это требует беспрецедентных изменений, быстрого и немедленного сокращения выбросов парниковых газов до ноля к 2050 году. Мысль о том, что ещё есть шанс, должна вселять в нас надежду, — сказал Барретт CNN.
Что такое парниковые газы
Парниковыми называют прозрачные газы, которые поглощают значительную часть инфракрасного излучения и вызывают на планете парниковый эффект. Иными словами, большое содержание их в атмосфере повышает температуру её нижних слоёв настолько, что естественное тепловое излучение самой планеты по сравнению с ним становится ниже.
На каждой планете свои парниковые газы, на Земле это в основном водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Количество водяного пара составляет около 60 процентов от всего объёма парниковых газов, и человеческая деятельность не считается основным его источником. Как и источником углекислого газа — значительную его долю в атмосферу выбрасывают вулканы.
И всё же деятельность человека — как промышленная, так и сельскохозяйственная — выбрасывает в атмосферу, по оценкам учёных, довольно много излишнего углекислого газа и метана. Это и считается основной причиной глобального потепления, из-за которого, как ранее писал Medialeaks, в Норвегии начали таять ледники, открыв тропу древних викингов.
А из другого материала Medialeaks можно наглядно узнать, как формировалась наша планета. Программист показал на видео четыре миллиарда лет развития Земли.
А правда ли, что Земля нагревается?
Если сравнивать температуру воздуха, которая была после 1980 года и ту, что сейчас, можно наблюдать незначительное повышение. Академик РАН Геннадий Матишов считает, что это выдуманная версия, которая была создана вице-президентом США Альбертом Гором.
Норма влажности воздуха в помещении важна для человека. Воздух должен быть таким, чтобы при вдыхании не пересыхали…
Причины нарастающего потепления
Нашу планету, словно купол, защищает атмосферный слой, предотвращая ее перегревание, но в то же время не дает теряться накопленному теплу. Это и есть пресловутый парниковый эффект. Основные газы, участвующие в процессе, – пар от испарений воды (около 70 %), а также 22 % углекислого газа и менее 10 % метана и озона.
До того как люди начали вырубать тропические леса, разрабатывать месторождения нефти и газа в невероятных количествах и создавать производства с высоким выхлопом углекислого газа, показатели, отвечающие за парниковый эффект были стабильны. Однако за последние 20 лет показатели изменились:
- углекислый газ повысился до 31 %;
- метан – до 149 %.
Согласно исследованиям экологов, эти уровни достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Таким образом, из-за увеличения количества выделяемых газов началось глобальное перегревание планеты.
Имбирь давно известен в качестве ингредиента азиатской кухни, где он используется в приготовлении многих блюд. Но…
Чем это может грозить?
Экологи утверждают, что если выброс углекислого газа в атмосферу не сократится, то в течение XXI века показатели средней температуры вырастут на 2-6 %, а воды на 1-3 %. Это приведет к более быстрому таянию льда в Антарктике и другим последствиям.
- повышение уровня воды в океанах до 0,5 м в столетие из-за стремительного таяния айсбергов по 600 тыс. км² за каждые 10 лет;
- учащение природных катаклизмов: ураганы и наводнения на Урале (Россия), самое жаркое лето в Европе, а также засуха, цунами и землетрясения в других странах мира;
- повышение кислотности в океанах и, как следствие, нарушение экологических цепочек и вымирание живых организмов.
Организм человека может разрушаться совершенно незаметно, при этом влиять на это могут стандартные привычки. Поэтому…
Это приведет к тому, что уже через две сотни лет Земля преобразится, ведь большая часть живых существ погибнет, а через больший промежуток времени, который не могут с точностью предсказать ученые, – станет необитаемой, как Венера.
Внутренности многих планет остаются горячими из-за ядерных реакций, а точнее радиогенных процессов. В случае Земли это в основном распады изотопов урана, тория и калия.
Как быстро камень может остыть? Даже если он достаточно процветающий, скажем, размером с планету?
Миллионов, не говоря уже о миллиардах лет, должно быть более чем достаточно, чтобы полностью охладить и укрепить его. Это вызвано нашей интуицией, поддерживаемой вторым непобедимым законом термодинамики. Мы все знаем, что каждое тело отдает тепло своему окружению, и каждый костер должен когда-нибудь погаснуть.
Тем не менее, несмотря на здравый смысл, "вечное тепло", похоже, царит глубоко под поверхностью земной коры. Итак, давайте посмотрим на саму суть нашей планеты.
Никель-железный шар диаметром 7 тыс. километров, объединяющий почти 1/3 массы всего земного шара, остается постоянно освещенным до температуры свыше 5,5 тыс. С. Через 4,6 миллиарда лет внутренняя часть нашей планеты все еще генерирует густые тераватты энергии и горит немного меньше, чем поверхность Солнца. И пусть не будет никаких сомнений, что тепло от мантии и ядра протекает максимально, даже в процессе конвекции.
Расплавленное вещество под нашими ногами неутомимо поднимается, отдавая часть температуры, затем сгущается и снова начинает падать к центру.
(Однако это не относится к самому внутреннему ядру. Несмотря на огромные температуры достаточных для плавного плавления любого металла, давление удерживает их в форме твердого вещества).
Казалось бы, обычно такой процесс давно должен был охладить наш мир и привести к его геологической гибели. Возможно ли, что планеты просто так медленно теряют энергию, которая все еще получается в процессе их бурного рождения? Оказывается, что . да. Хотя это было бы невозможно без помощи собственного автономного источника энергии в форме ядерных реакций. Пусть не будет недопонимания (с чем я столкнулся): речь идет не о термоядерных процессах, то есть о слиянии атомных ядер, типичном для звездных внутренностей.
Планеты не имеют достаточной массы (или в нашем случае достаточного количества топлива), чтобы обеспечить необходимые условия для поддержания синтеза. Однако у нас есть примеси тяжелых радиоактивных изотопов, которые легко подвергаются самопроизвольному распаду, что сопровождается выделением определенных порций энергии.
В 2005 году команда японского детектора KamLand начала ловить те геонейтрино, на основании которых они сделали тщательную оценку явлений, происходящих внутри Земли. Согласно существующей модели, ядерные распады генерируют до 20 тераватт энергии, причем около 40% этого значения приходится на распад урана-238, еще 40% - на распад тория-232 и 20% - на распад калия-40.
Следует отметить еще два факта.
Прежде всего, наши теории о тепловом балансе Земли не являются полными и все еще оставляют место для обсуждения. Радиоактивность — мощная сила, но, вероятно, не ответственная за всю произведенную энергию. Во-вторых, распады изотопов происходят в мантии нашей планеты, но не в ядре. По мнению физиков и геологов, уран, торий и калий практически отсутствуют в самом ядре Земли, поэтому все радиогенное тепло должно подниматься немного выше.
Так каков правильный ответ на заглавный вопрос?
Кажется, что ядро фактически горит исходным теплом, которое является реликтом после рождения планеты. Тем не менее, оно не остыло, потому что оно остается завернутым в толстый слой расплавленных пород, постоянно нагреваемых ядерными распадами. Поэтому мантию можно рассматривать здесь даже не как обычное одеяло, а как электрическое одеяло с собственным источником нагрева.
Означает ли все это, что Земля никогда не замерзнет?
Конечно нет, но процесс охлаждения её интерьера невероятно медленный. Учитывая скорость тепловыделения и все остальное, ядру понадобится от 55 до 90 миллиардов лет, чтобы полностью затвердеть. Потому что высокая температура и конвекционные движения миллиардов тонн расплавленного железа являются условием существования магнитосферы Земли.
Ядро Земли — самая загадочная часть нашей планеты. Информации о нем практически нет. Все данные приблизительны, так как получены косвенными геофизическими или геохимическими методами. Доподлинно известно одно — оно горячее и не остывает на протяжении уже более 4,5 млрд лет.
Высокая температура внутри планеты обусловлена первородными характеристиками ядра и его постоянным подогревом. Температура держится на отметке около 5000–6000 °C из-за распада радиоактивных элементов во внешней жидкой части ядра. Благодаря гравитации повышается давление ближе к центру планеты. Но вклад ее в разогрев внутренностей Земли мал, поскольку температура жидкостей и твердынь с изменением давления практически не меняется.
Основные составные части нашей планеты
После оседания началась стадия распада радиоактивных элементов урана-238 и тория-232. Именно эти реакции поддерживают жар в железном ядре планеты уже миллиарды лет, компенсируя выход на поверхность первичного тепла.
Известно, что ядро Земли сформировано из двух частей — внешней и внутренней. Внутренняя часть твердая, состоит из застывшего сплава железа и никеля, а также нескольких легких элементов. Она залегает в самом центре сферы на удалении 5100 км от поверхности и имеет радиус 1220 км.
Внешнее ядро располагается в 2900 км от поверхности Земли и имеет толщину примерно 2200 км. Этот слой состоит из железа, никеля и тяжелых веществ, которые подвергаются постоянному распаду.
Люди убеждаются в том, что под земной корой большие температуры, во время выхода лавы на поверхность
Считается, что внутренняя твердая сфера постоянно увеличивается, потому что внешнее кипящее ядро при соприкосновении с более холодным внутренним затвердевает. Есть гипотезы о том, что вся планета постепенно остывает, на 100°C за 1 млн лет. Но это не предполагает гибель Земли, по крайней мере в ближайшие несколько миллиардов лет, но когда-нибудь сердцевина все же остынет.
Теория распада подтверждена
Гипотеза о том, что Земля внутри горячая из-за радиоактивного распада урана-238 и тория-232 рассматривается учеными как достоверная и доказанная. К этим выводам еще в 2005 году пришли специалисты американо-японской коллаборации KamLAND. Им удалось обнаружить антинейтрино, испускаемые при распаде атомных ядер и поднимающиеся из глубин планеты.
Исходя из числа антинейтрино, выходящих на поверхность, ученые сделали вывод, что мощность распада атомных ядер составляет 16 тераватт. Это восполняет около половины рассеянного Землей тепла. Конечно, любое космическое тело остывает, и это научно доказано. Но Земля еще полна внутреннего жара, поэтому нам и нашим предкам в 1000-м поколении переживать по этому поводу совершенно не зачем.
Читайте также: