Публикации дня   
Научные версии   
Открытое письмо   
История в лицах   
Документы истории   
Лидеры экономики и политики   
Энциклопедический Фонд   
Общие сведения
Энциклопедия
Научные публикации
Публицистика
Летопись Мира
Редакционный совет
Попечительский совет
Отзывы о программе
Новости для авторов
Контакты:
E-mail: mre@russika.ru,
marunin@yandex.ru
Адрес редакции:
191186, Санкт-Петербург,
ул.Миллионная, д. 5,
СЗТУ, кафедра ВМКСиС.
НАУЧНЫЕ ВЕРСИИ
Связь Солнца с климатом на Земле

Киотский протокол серьёзное научное заблуждение
При формировании Земли, как планетного тела, газовая оболочка у неё отсутствовала. Атмосфера у Земли появилась, когда в её центре произошёл разогрев, и там стал протекать термоядерный синтез химических элементов. А там, где происходит термоядерный синтез, имеет место разной степени “тепловая неустойчивость”, которая является эволюционной закономерностью этих процессов (глава 1, раздел 24).
Химические соединения в центре Земли при сильном разогреве стали распадаться. Возникло большое количество газообразных соединений, которые стали прорываться к поверхности Земли. В основном это были N2, H2O и CO2. Так образовалась атмосфера Земли (глава 2, раздел 3).
Дальше, как считают учёные, в Архейской эре 3,6 млрд.лет назад в океане появились простейшие формы жизни в виде одноклеточных водорослей. Спустя 3 млрд.лет в Эдиакарии Протерозойской эры жизненные формы превратились в многоклеточные. Всё происходило в океане.
В результате фотосинтеза первых растений (водорослей) атмосфера Земли стала постепенно насыщаться кислородом. Этот процесс представлял собой кругооборот двух химических элементов углерода и кислорода
СО2 ®С + О2 ® СО2. После смерти растений и организмов их органические вещества либо сгнивали (окислялись), превращаясь снова в СО2, либо без доступа кислорода оседали на дно водоёмов.
Ежегодно из этого оборота выбывала часть углерода, которая без доступа кислорода не могла сгнить (окислиться). Таким образом, процентное содержание кислорода в атмосфере всё время только увеличивалось, а процентное содержание СО2 уменьшалось. Конечно, какое-то количество СО2 поступало из вулканов. Но это очень незначительно. Процесс запущенный фотосинтезом шёл в одном направлении – увеличении О2 в атмосфере и уменьшении СО2.
Итак, что же получается?
В очень давние времена в Гадее, Архее, Протерозое в атмосфере Земли было много СО2. Несмотря на это никакого парникового эффекта не было, а было очень много похолоданий и сменявших их потеплений. Так, например, в Криогении Протерозойской эры (850 – 600) млн.лет назад, как считают учёные, было похолодание, когда лёд был даже на экваторе. Но за похолоданиями следовали потепления. Сколько похолоданий (оледенений) и потеплений было на Земле сказать трудно.
Но они были, и было их много.
Рассмотрим наиболее известный небольшой промежуток времени в истории Европы. Древнейший человек появился в Европе в четвертичном периоде около 3 млн. лет назад. Какие изменения климата тогда были?
Четвертичный период делится на нижний, средний и верхний плейстоцен и голоцен. В нижнем плейстоцене Европы (2,5 – 0,7 млн. лет) насчитывают три оледенения (Бибер, Дунай, Гюнц). В среднем плейстоцене (0,7 – 0,125 млн. лет) насчитывают два оледенения (Миндель и Рисс), причём Рисское было самым продолжительным. В период максимального Рисского оледенения основными центрами были Скандинавия, Новая Земля и Урал. Толща льда там доходила до 3 км. В конце верхнего плейстоцена начале голоцена (10 тыс. лет назад) было одно оледенение – Вюрмское, с несколькими колебаниями внутри. Между оледенениями были потепления. Ледники таяли. Так, например, во времена Эрика Рыжего в Гренландии было довольно тепло. Даже название ей дали зелёная страна.
Как из этого видно на протяжении всей истории Земли на её поверхности было то тепло, то холодно. Раз суждено ледникам растаять, то они всё равно растают и связи с незначительным процентным увеличением СО2 не существует.
Тепло на поверхность Земли может поступать из её недр и от Солнца. Вероятно, в очень далёкие времена тепло поступающее из недр Земли было существенным. Совокупность тепла от Солнца и из недр Земли устанавливает климат на поверхности Земли. Количество тепловой энергии, поступающее от каждого из этих источников, не постоянно во времени.
С деятельностью человека (а, именно, выбросы СО2) это никак не связано. Деятельность человека – это в основном поступление тепла в атмосферу от сжигания химических источников энергии. Конечно, атмосфера вблизи больших городов нагревается от этого. Но эта доля тепла ничтожна и на общий климат планеты почти не влияет. Мизерное увеличение процентного содержания (сотые процента) СО2 в атмосфере от сгорания углеводородного топлива вообще не влияет на потепление.
Человек может приблизить лишь похолодание. Приблизить потепление невозможно.
Похолодание может наступить в следующих случаях.
Во-первых, когда Солнце посылает нам меньше тепла.
Во-вторых, когда теплу от Солнца поставлен заслон в виде непрозрачности атмосферы. Как, например, 1816 год - “год без лета”. Тогда на острове Сумбава (Индонезия) 5 апреля 1815 года произошло извержение вулкана Тамбора. От выброшенного вулканом пепла атмосфера Земли стала непрозрачна, и поэтому определённое количество тепла не достигло поверхности Земли.
Земля представляет собой аккумулятор для посылаемого Солнцем тепла. В зависимости от активности Солнце посылает тепла то больше, то меньше. Земля в зависимости от прозрачности атмосферы и альбедо аккумулирует часть тепла, а остальное излучает в космическое пространство. Аккумулирующие свойства Земли определяет наличие большого количества воды (океаны) и наличие атмосферы, в которой основную роль в сохранении тепла играет водяной пар.
Величина тепловой энергии излучаемой поверхностью Земли в космическое пространство характеризуется процентным соотношением поверхностей океана и суши. Таким образом, из года в год эта величина практически постоянная.
Если Солнце активное, то оно посылает больше тепловой энергии Земле. Излишки тепла аккумулируются в океане, а затем распределяются по всей поверхности Земли. Из года в год излишки тепловой энергии скапливаются. Наступает момент, когда ледники начинают таять. Уровень воды в океане поднимается.
И, наоборот, если Солнце спокойное (например, минимум Маундера), то тепловой энергии на Землю поступает меньше. Всё ранее запасённое тепло расходуется на излучение в космическое пространство. Процессы, связанные с аккумулированием тепловой энергии поверхностью Земли, инерционные. Итак, климат на Земле в первую очередь зависит от количества тепловой энергии, которое Солнце посылает Земле.
Эта величина не постоянная.
Она связана с процессами, происходящими в недрах Солнца. Об этих процессах мы ничего не знаем, но они вызывают многочисленные эффекты на поверхности Солнца, которые мы наблюдаем и называем солнечной активностью.
Среднегодовая солнечная активность регистрируется с 1610 года.
К сожалению, в более ранний период не было телескопов, поэтому мы не располагаем более длительным рядом данных о солнечной активности.
На рис.24 изображён график солнечной активности в период с 1610 года по настоящее время.

Выявить какие-то более глобальные закономерности из этих наблюдений невозможно. Регистрацию солнечной активности производят по количеству солнечных пятен. Чем больше количество солнечных пятен, тем выше солнечная активность.
Так, например, в течение 30 лет, входивших в период минимума Маундера, астрономы насчитали всего около 50 пятен, в то время как обычно за это время на солнечном диске возникает до 40-50 тыс. пятен. Период минимума Маундера, связанный с понижением температуры на Земле, называют малым ледниковым периодом.
Повторится ли такой период снова и когда, сказать трудно.
Однако на основании этого с уверенностью можно сказать, что нынешнее потепление на Земле связано с периодом повышенной солнечной активности.
Приписывать нынешнее потепление на Земле другим причинам, а именно, незначительному повышению процентного содержания СО2 в атмосфере (Киотский протокол), неправильно.
Ожидается, что нынешний минимум солнечной активности произойдёт в феврале 2007 года, после чего 24-й цикл начнёт набирать обороты. И о его интенсивности судить пока сложно, хотя учёные делают предварительные оценки предстоящего цикла. По некоторым из них 24-й цикл будет мощнее своего предшественника, максимум которого пришёлся на апрель 2000 года. Все другие факторы, влияющие на климат Земли, вторичны.
А, именно.
Поглощение тепловой энергии поверхностью Земли неравномерное и зависит от ландшафта нашей планеты (океаны, суша, ледники и многое другое).
На климат влияет состояние атмосферы (прозрачность, химический состав).
Есть и другие факторы. Однако они вторичны и являются следствием от перечисленного.
Тепловую энергию поверхность Земли получает ещё из недр Земли (таблица 5, глава 2, раздел 2).
Вся тепловая энергия появляется на поверхности Земли в результате термоядерного синтеза химических элементов, как в центре Земли, так и в Солнце (глава 1, раздел 11 и глава 2, раздел 5).
Количество тепловой энергии, поступающее от Солнца, носит цикличный характер (рис. 24). Цикличность, связанная с 22-летним периодом, известна. Цикличность, связанная с большими периодами, малоизвестна.
Количество тепловой энергии, поступающее из недр Земли, также носит цикличный характер.
Везде, где происходит природный термоядерный синтез химических элементов, имеет место цикличный характер в активности протекания этих процессов. Это – светящиеся звёзды, потухшие звёзды, массивные планетные тела.
Активность процессов термоядерного синтеза химических элементов, происходящих в центре Земли во много раз слабее, чем у Солнца, поэтому цикличный характер менее выражен. Однако этот процесс не исследуется на должном уровне и поэтому говорить о нём приходится лишь теоретически.
В разные периоды существования Земли поступление тепловой энергии из недр Земли и от Солнца были разные.
Процентное соотношение тепловой энергии в спектре Солнца раньше было меньше, чем в настоящее время (глава 2, раздел 6, рис. 26). Правда, какая тогда была интегральная интенсивность излучения Солнца не известно.
А тепловой энергии из недр Земли поступало больше, чем в настоящее время (глава 2, раздел 2, таблица 5).
Каковы эти пропорции мы не знаем.
Итак, совокупность тепловой энергии из недр Земли и тепла, которое дарит нам Солнце, характеризует среднегодовые температуры поверхности Земли и таким образом влияет на климат нашей планеты. Однако считается, что интенсивность излучения Солнца (в том числе солнечная “постоянная”) и “температура” поверхности Солнца величины постоянные.
Уточнение. Везде в этой книге, где описание какого-либо процесса начинается словами: “Считается, что…”, — это означает, что автор либо очень сомневается в этом, либо вовсе не согласен. Также считается, что интенсивность излучения поверхности звёзд (Солнца) связана с “температурой” поверхности формулой Стефана-Больцмана
ε = σ·Т 4, где:
ε — интегральная интенсивность излучения,
σ — постоянная Стефана-Больцмана,
Т — “температура” излучающей поверхности.
И тогда возникают сомнения. В годы спокойного Солнца (имеется в виду период Маундера 1650 г. – 1700 г.) на Земле было холодно и даже этот период называют малым ледниковым. И, наоборот, в настоящее время активность Солнца от цикла к циклу (цикл – 22 года) возрастает. На Земле значительно потеплело.
Учёные придумывают разные предположения о причинах потепления или похолодания. Предлагается много всего кроме, самого главного.
В периоды активного Солнца количество энергии (в том числе и тепловой) излучается больше и, наоборот, в период спокойного Солнца энергии излучается меньше.
Значит, интенсивность излучения поверхности Солнца то увеличивается, то уменьшается.
Но тогда согласно формуле Стефана-Больцмана соответственно этому должна увеличиваться или уменьшаться “температура” (цвет) поверхности Солнца.
Однако этого не происходит.
Такие характеристики излучающей поверхности Солнца как спектр излучения, длина волны максимума излучения – “температура” (цвет) не изменяются.
А что же тогда изменяется?
Изменяется только интенсивность излучения.
Тогда получается, что формула Стефана-Больцмана ε = σ·Т 4 для излучающей поверхности звёзд (Солнца) неправильно описывает процессы, происходящие на Солнце. В данном случае применять её нельзя.
Почему?
Вещество всех звёзд, в том числе и Солнца, находится в состоянии плазмы.
Излучающую поверхность Солнца, состоящую из плазмы, нельзя представлять как абсолютно чёрное тело. Предполагается, что абсолютно чёрное тело, находясь в равновесии, сколько поглощает, столько же и излучает. Плазма только излучает. Это генератор мощности излучения. Характеризовать её можно: спектром излучения, максимальной длиной волны излучения, мощностью и интенсивностью излучения. При данной максимальной длине волны излучения (цвет) интенсивность излучения может быть различной. Плазму характеризовать температурой нельзя. Это будет противоречить физическому пониманию температуры (глава 1, разделы 22, 23).
Светящиеся звёзды (Солнце) излучают несоизмеримо больше, чем поглощают. А вот наоборот быть не может. Применять к этим объектам рассуждения об абсолютно чёрном теле, находящемся в равновесном состоянии (излучение, поглощение) неправильно.
Светящиеся звёзды (Солнце) надо рассматривать как генератор мощности излучения (глава 1, раздел 23).
Что тогда измеряют приборы, раз всегда получается солнечная “постоянная” равная 1370 Вт/ μ 2 ?
Тогда получается, что Солнце как генератор мощности с “температурой” (цветом) поверхности 5770К может излучать мощность разной интенсивности.
А интенсивность излучения поверхности звёзд (Солнца) с “температурой” (цветом) не связана.
Это подтверждается наблюдениями при взрывах звёзд. При эволюционном (а других не бывает) взрыве звезды энергия излучения увеличивается в тысячи раз и более (глава 2, раздел 12). Естественно, что в этом процессе причиной взрыва является переизбыток фотонов в центре звезды (глава 1, раздел 24 и глава 2, разделы 3, 12). При взрыве размеры звезды увеличиваются. Затем наблюдаемая яркость звезды начинает спадать. Это размеры звезды возвращаются к прежнему объёму. Кроме того, выброшенное вещество начинает остывать. При этом спектр и “температура” (цвет) этой звезды практически не изменялись. Скачком увеличилась только мощность и интенсивность излучения.
Если следовать формуле Стефана-Больцмана, то “температура” (цвет) наблюдаемого объекта должна была сильно возрасти. Соответственно весь спектр излучения вместе с длиной волны максимума должен был бы сдвинуться в невидимый ультрафиолетовый или даже рентгеновский диапазоны (формула закона смещения Вина λmax = b/T).
Но этого не происходит. Цвет объекта не изменяется.
Здесь надо отметить, что взрыв молодой звезды намного мощнее, чем не молодой. Но это связано лишь с интенсивностью излучения. На возраст звезды указывает “температура” (цвет) её поверхности.
Но раз Земля получает тепла то больше, то меньше, тогда ошибка таится в методах и инструментах измерения интенсивности излучения поверхностей светящихся звёзд (Солнца).
Тогда получается.
1. Вещество, перешедшее в состояние плазмы, характеризовать температурой нельзя.
2. Формула Стефана-Больцмана ε = σ·Т 4 не объясняет связь процесса интенсивности излучения поверхностей звёзд (Солнца) с “температурой” (цветом) поверхности. В данном случае применять её нельзя.
3. Соответственно также не имеет физического смысла формула закона смещения Вина λmax = b/T для излучающих поверхностей звёзд (Солнца).
4. Методы и используемые приборы для измерения интенсивности излучения поверхностей светящихся звёзд, в данном случае Солнца, не соответствует действительности.
5. Глобальное потепление связано с нарастающей активностью Солнца и никакого отношения к незначительному процентному увеличению СО2 в атмосфере не имеет.
6. Киотский протокол серьёзное научное заблуждение, такое же, как и формула Стефана-Больцмана.
Для более подробного выяснения этого вопроса необходимо прочитать разделы 22 и 23 первой главы (“Энергия, её носители и источники” и “Тепловая энергия и температура”) четвёртого издания книги С.А.Николаева “Эволюционный круговорот материи во Вселенной.
Николаев С.А.
nikolaev_semen60@mail.ru
10.02.2008