nflPHHKOBblE rfl3M (HETOMHOCTH M 3flSflVmaEHMfl)
n
I
I j _^)_Cyan process 15.0° 120.0 LPI
Ф
Ф
Ю. П. ПАВЛЕНКО (Украина, Запорожская государственная инженерная академия)
Ф
Ф
роблема сокращения выбросов газов, определяющих парниковый эффект, с каждым годом становится все более острой. В наши страны зачастили представители США и Канады - своего рода эмиссары, призывающие нас (и не только призывающие, но даже и обязывающие) принимать меры по сокращению выбросов в атмосферу парниковых газов. И это имеет место несмотря даже на то, что, по мнению ряда исследователей, главной причиной накопления в атмосфере, например, углекислого газа является не сжигание ископаемого топлива, а антропогенное нарушение некоторых происходящих в природе естественных процессов.
Кроме того, как в подходах наших специалистов, так и в оценках представителей указанных государств допускаются некоторые неточности и даже ошибки в оценке парниковых свойств ряда газов. Рассмотрим некоторые из них.
Основным парниковым газом является углекислый газ. Он, вернее его избыток по сравнению с обычным содержанием, постоянно присутствующим в атмосфере и участвующим в естественном кругообороте, поступает в атмосферу при сжигании человеком органического топлива.
В ряде публикаций 1970-х и 1980-х гг. отмечалось, что прирост содержания этого газа на каждые 8-12 миллионных долей (8-12 ррт) приведет к увеличению температуры воздуха у поверхности Земли на 1°С.
Насколько же правомерны подобные утверждения? За последние более чем сто лет содержание С02 в атмосфере возросло с 290-300 до 356-358 ррт.
42
Адекватного же - соответствующего указанному соотношению - роста температуры воздуха, как известно, не произошло. В чем причина этого? Очевидно, в том, что однозначно увязывать температуру воздуха лишь с концентрацией С02 неправомерно. Малейшее повышение температуры атмосферного воздуха будет интенсифицировать испарение воды, ускорять ее кругооборот. Возрастет влияние парниковых свойств водяных паров. Эти явления уже происходят. Но нередко совершенно безосновательно, в том числе упомянутыми эмиссарами, игнорируются. Парниковые свойства водяных паров, конечно же, не такие, как у С02, и эти пары не настолько равномерно распределены у поверхности Земли, как углекислый газ. Однако парниковые свойства водяных паров весьма существенны. Трудно дать им количественную оценку, но сопоставление спектров поглощения углекислого газа и водяных паров позволяет сделать ориентировочную оценку влияния на парниковый эффект паров Н20. Водяной пар, по всей видимости, занимает в рассматриваемом эффекте вторую строчку вслед за С02.
Далее. По антропогенным выбросам С02 в атмосферу нельзя прямо, без всяких коррекций, рассчитывать рост концентрации этого газа в воздухе. Дело в том, что С02 - хорошо растворимый в воде газ. В морях и океанах его содержится в 50-60 раз больше, чем в атмосфере. Любое увеличение содержания С02 в воздухе будет, естественно, вызывать сток этого газа в гидросферу. Гидросфера является аккумулятором, существенно сдерживающим рост концентрации С02 в воздухе. Но и это не все. Гидросфера связана с литосферой. На дне же
© Ю.П. Павленко
Ф
Ф
Ф
^ Black process 45.0° 120.0 LPI
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
морей и океанов С02 в виде карбонатов содержится в 10 000 раз больше, чем в атмосфере. И обмен диоксидом углерода между водою и дном Мирового океана идет постоянно. Следовательно, если гидросфера - сдерживающее звено в росте концентрации С02 в атмосфере, то литосфера - это практически бесконечный поглотитель его. Конечно же, все это оказывает заметное влияние на проявление парниковых свойств С02.
И еще. Мы имеем информацию об антропогенных выбросах монооксида углерода - СО. При рассмотрении вопросов парникового эффекта он, казалось бы, не должен рассматриваться как активный компонент... А так ли? Не так. Этот газ, несмотря на то, что он достаточно стабильный, в конечном счете превращается в основном в С02. Причем масса газа при этом возрастает. Возрастает пропорционально отношению молекулярных масс этих газов, то есть пропорционально отношению 44 : 28. Следовательно, СО - самый настоящий парниковый газ.
Специалисты США и Канады к парниковым газам относят окислы азота. Примем, что эти газы обладают рассматриваемыми выше свойствами. Но сколько их и какую долю поверхности Земли они покрывают? Оказывается, никакого "одеяла" на поверхности Земли они не образуют. Если это учесть, то окислы азота практически не влияют на парниковый эффект.
Считается, что леса поглощают углекислый газ. Если рассчитывать поглощение С02 лесами за значительный промежуток времени, то такое утверждение будет неправильным. Да, при генерации фитопродукции растениями поглощается этот газ. Но временно*. Растения, как и все живое, не вечны. При разложении, окислении растительного материала ими поглощается кислород из атмосферы (или из водоемов для водорослей) в том же количестве, в каком он был выработан при фотосинтезе. С образова-
* Павленко Ю.П. Производится ли кислород растениями? 'Энергия: экономика, техника, экология", 1995, № 6, с. 63-64.
нием при этом того же количества углекислого газа, которое они поглотили при жизни. Причем это справедливо как для однолетних, так и для многолетних растений: дело лишь во времени. Однолетние растения при своем разложении возвращают С02 в атмосферу в этом же году. Многолетние - по окончании своего жизненного пути, пусть даже проходящего через их пребывание в виде искусственных изделий, например мебели.
Конечно, описанный цикл не полностью замкнут. Некоторая часть фито-материала - по имеющимся данным, единицы десятых долей процента -уходит на торфообразование (об образовании угля или других каустобиоли-тов на нашей планете мы в настоящее время информации не имеем). Часть растительного материала - в несколько раз большая, чем на торфообразование - через опад идет на образование гумуса, почвообразование, на образование сапропеля в водоемах. Но все это, так сказать, лишь издержки цикла. Для того, чтобы мы имели право говорить о поглощении углекислого газа растениями, нужно, чтобы он консервировался в продукции фотосинтеза. Но этого в природе практически нет. В некоторых местах, например во всемирно известной амазонской сель-ве, даже процесс почвообразования почти не происходит. По крайней мере, в привычном для нас, жителей умеренных широт, понимании.
Из-за, мягко говоря, недостаточной обоснованности не будем говорить о некоторых других, "обязательных к выполнению нами" мероприятиях. Например, о необходимости сокращения выбросов метана от животноводческих ферм крупного рогатого скота и некоторых других "неотложных" действиях.
При соответствующем финансировании разработка основных мероприятий по минимизации негативного влияния парниковых газов на глобальное изменение климата посильна отечественным исследователям. Хотя проблема эта, конечно же, глобальная и должна решаться одновременными усилиями всего мирового сообщества.
Ф
Ф
Ф
^ Black process 45.0° 120.0 LPI
Ф
Ф
Ф
Ф
Ф
современных условиях в дополнение к региональным и зональным факторам, обуславливающим развитие геологических процессов, появляются техногенные воздействия. Масштабы этих воздействий очень велики. Достаточно сказать, что мощность образования техногенного вещества на планете в наши дни сопоставима с мощностью вулканических извержений и землетрясений, а энергетические характеристики отдельных экзогенных геологических процессов1 сопоставимы с энергией их техногенных аналогов. Так, энергия обрушения склонов и лавин составляет 106-1010 Дж, а энергия аналогичного техногенного процесса - падения воды из верхнего в нижний бьеф плотины высотой более 100 м - равна примерно 1015 Дж. Сопоставимы и энергетические характеристики природных карстовых провалов (1081010 Дж) и обрушения выработанных прост-ранств над
подземными выработками V__
(106 Дж).
Техногенные воздействия приводят к формированию нового рельефа. Откачка подземных вод для водоснабжения городов вызывает опускание земной поверхности. В табл.1 представлены характеристики техногенного рельефа некоторых крупных городов мира.
Опускание земной поверхности заметно проявилось в ряде городов Япо-
1 Экзогенные геологические процессы - процес-
сы, вызванные внешними по отношению к Земле
силами. Они происходят на поверхности Земли и
обусловлены солнечной радиацией, силой тяжес-
ти и другими воздействиями.
Ф
44
Black process 45.0° 120.0 LPI
Ф
Кандидат геолого-минералогических наук М. А. ХАРЬКИНА
нии (см. рисунок). Заметное опускание Токио началось в 1923 г., Осаки - в 1935 г. Скорость его с годами возросла до 18 см в год, а г. Ниигата в отдельные годы опускался со скоростью 50 см в год. Площади опускающихся территорий достигают сотен квадратных километров, амплитуда - нескольких метров. Большие величины опускания характерны для участков, сложенных молодыми рыхлыми осадками, которые уплотняются при откачке подземных вод, нефти или газа.
© М. А. Харькина
Ф
Ф
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.