страници

Сряда, 11 юни 2014 г.

Положителна обратна връзка 3 - Изменение на климата 0

Вятърът и дъждът бавно, но неумолимо разяждат планините. Здравият разум ни кара да мислим, че това износване постепенно намалява височината си, превръщайки стръмните планински масиви в тихи хълмове и нежни хълмове, докато накрая те се оказват дезагрегирани и трансформирани в безброй мънички зърна пясък.

връзка
Вярно е обаче обратното. Ерозията ефективно кара планините да губят обема си, но стотиците хиляди тонове утайки, които се издухват от вятъра и водата, в крайна сметка се отлагат в околните равнини. По този начин натискът, упражняван върху тези земи, се увеличава от ден на ден, потъвайки все повече и повече в горната мантия.

Мантията е направена от течен и вискозен материал, който има пластични свойства. Следователно слягането на земята, възпрепятствано от натрупването на утайки, причинява благодарение на еластичен ефект издуване на мантията, издигане на съседната кора и на монтираните върху нея планински масиви.

Този ефект е известен като изостаза и вертикалните измествания, причинени от промяната на изостатичния баланс между епирогенни движения на мантия и кора (антиклинали и синхронинали).

Най-любопитното е, че явлението се появява ускорено в първите етапи. Колкото повече тегло губи планината, толкова повече се упражнява натиск върху мантията около нея и вертикалната тяга се увеличава, причинявайки все по-изразено издигане, благоприятствано и засилено от прогресивното изсветляване на планината. По този начин влизаме в омагьосан кръг, в който ефектите увеличават значимостта на причините, който е известен като Положителна обратна връзка.

Процесът приключва само когато се намесят външни фактори. В този случай, когато седиментите, натрупани в равнините, попадат в морето, отнесено от речните течения. Освободени от вертикалния тласък, останките на планината ще започнат прогресивно спускане и отново ще се ускорят, докато накрая няма и следа от него.

Гледайки глава 12 от новото издание на поредицата „Космос“, посветена на изменението на климата, бях впечатлен от факта, че водещият Нийл деГрас Тайсън посвети редица ценни телевизионни секунди, за да подчертае достоверността на изменението на климата. Следвайки неговия пример (не напразно тези редове са вдъхновени от тази глава):

  • Изменението на климата е a научно доказан факт
  • Е човешка дейност, а не други фактори, този, който причинява изменението на климата
  • съществуват стотици научни тестове че тези два факта свидетелстват.
  • Тези тестове са с такова разнообразие и идват от толкова различни клонове на науката, че само глупакът може да отрече неговата валидност
Няма да влизам в никакъв дебат по горните твърдения тук. Просто и перифразирайки Боб Дилън:

ФУРНАТА (1-0)

През 1962 г. САЩ предприемат амбициозен проект за изследване на най-близките планети. Десет години по-късно сондата Маринер 9 успя да обиколи Марс. Четири години по-късно сондите Viking I и II успяха да кацнат на планетата.

Руснаците имат репутацията на студени и упорити. През 60-те те настояват да кацнат сонда на Венера. The Венера 3 успя да се разбие на планетата на 1 март 1966 г .; това беше първият човешки артефакт, който успя да докосне повърхността на друг свят. Малко по-късно Венера 4, 5 и 6 успяха да предадат информация от атмосферата на Венера, въпреки че контактът с тях беше загубен много преди да достигнат повърхността. The Венера 7 на 15 декември 1970 г. Малко по-късно, на 22 октомври 1975 г., Венера 9 ни изпрати първите изображения на повърхността на Венера (повече информация.).

Осем неуспеха предшестваха този голям подвиг, но руснаците са упорити. Огромният натиск, упражняван от тежката атмосфера на Венера (90 атмосфери на повърхността), смазва сондите без ремисия, така че всяка нова версия е подсилена с все повече и повече килограма метал.

Слънчевата радиация пада върху всяка планета с огромна сила, която се затихва, тъй като при своето спускане тя се сблъсква с атомите на газовете, съставляващи атмосферата. Тази загуба на енергия продължава, докато слънчевите лъчи отскачат от повърхността и започват да се издигат, опитвайки се да избягат от планетата. В зависимост от плътността на атмосферата, загубата на енергия може да бъде толкова висока, че да предотврати този полет. Когато това се случи, енергията, транспортирана от слънчевата радиация, се задържа в атмосферата, което води до постепенно повишаване на температурата вътре.

В случая на Венера е вероятно колосални вулканични изригвания да са срутили атмосферата с въглероден диоксид, причинявайки парников ефект което го е накарало да издържа на температури до 475 ºC в точки близо до екватора. На Венера е по-горещо, отколкото на Меркурий, въпреки че е два пъти по-далеч от Слънцето; Докато условията не се променят, тази температура ще продължи да се повишава.

В случая на Земята сме причинили парниковия ефект, като сме изгаряли огромни количества въглища и други изкопаеми горива. Ефектите все още са едва забележими, но с времето ще се засилят поради няколко положителни обратни процеса.

За съжаление повишаването на температурата на повърхността на планетата, причинено от атмосфера с по-високо съдържание на CO2, загрява скалите, което ги кара да изхвърлят CO2, който задържат вътре.

Тези нови приноси увеличават плътността на атмосферата, повишават температурата и карат скалите да отделят повече CO2, навлизайки в твърде опасна верига, която може да превърне планетата в огромна пещ.

Вкарахме първия гол срещу Клима благодарение на репетираната игра; репетирана милиони години от самата Вселена на Венера. Проучихме явлението, но не успяхме да научим нищо.

ОГЛЕДАЛОТО (2-0)

Продължавайки с футболното сравнение, с този първи гол открихме пота и сега можем само да се надяваме да загубим със свлачище.

Вторият гол ще дойде съвсем скоро. Повишаването на температурата топи полярните шапки, което ще доведе до повишаване на морското равнище. Не изглежда голям проблем, отдалечаваме се малко от брега и всичко ще остане същото. Можем дори да колонизираме Антарктида или Гренландия, и двете изявени след глобалното затопляне с много по-благоприятен климат.

Но има проблем. Ледът е най-бялата повърхност на планетата и следователно тази, която най-добре отразява слънчевата светлина, докато океаните са най-тъмните места и следователно тези, които задържат най-много енергия. По този начин, когато ледниците се оттеглят и полярните ледени шапки се стопят, Земята ще стане по-тъмна и ще запази повече топлина, което ще доведе до по-голямо размразяване и ще накара моретата да завладеят по-голямо разширение на земната кора.

Отново още един опасен процес на положителна обратна връзка.

ХЛАДИЛНИКЪТ (3-0)

The вечна слана Това е постоянният леден слой, който се натрупва в най-повърхностните нива на почвата в резултат на замръзването на задържаната от земята вода. Следователно това е смес от органичен материал и замразена вода.

Смята се, че има около един и половина милиарда тона от този материал, натрупан в региони като Сибир, Канада, Аляска, Норвегия или Тибет; около половината от целия натрупан органичен въглерод в земните почви.

Повишаването на глобалната температура я топи, което води до два негативни ефекта. От една страна, огромните количества вода ще попаднат в океаните, увеличавайки гореспоменатия ефект. От друга страна, целият органичен материал започва да гние, отделяйки въглероден диоксид и метан, два парникови газа, в атмосферата.

Доскоро се знаеше малко за това явление, но цифрите са потресаващи. От 1850 г. човечеството е изпуснало 350 милиона метрични тона въглерод в атмосферата в резултат на изгарянето на изкопаеми горива, пет пъти по-малко от целия въглерод, натрупан във вечната замръзналост (повече информация.).

И вече имаме третата цел, постигната този път по малко неочакван начин.

В ТЪРСЕНЕ НА ВРЪЗКАТА

Говорехме за загуба със свлачище. Описаните дотук три процеса на положителна обратна връзка съвсем не са единствените. Водните пари също са парникови газове, повишаването на температурата ще увеличи изпарението, което води до допълнително повишаване на температурата и по-голямо изпарение. Емисиите на метанов газ също се увеличават както от полярните шапки, така и от натрупаните утайки на океанските дъна. Освен това ще има повече пожари и големи горски площи ще бъдат загубени, а големите гори ще изчезнат при изгаряне, което ще допринесе за повече CO2 в атмосферата. Можете да се консултирате с Четвъртия доклад за оценка на IPCC за по-подробен списък на тези бедствия, които, за съжаление, действат комбинирано.

Можем да се притесняваме как повишаването на температурата на Земята ще се отрази на посевите, причиняващи глад на най-неподозираните места, поради размразяването и последващото покачване на нивото на океаните, което ще унищожи градовете, разположени на бреговата линия, поради до изобилието от различни видове рак пряка последица от влошаването на озоновия слой.

Но това, което наистина трябва да ни държи будни, е да знаем кога ще стигнем до точката, от която няма връщане. Когато ефектът от различните положителни обратни процеси ще стане необратим. От този момент нататък всичко ще се случи много по-бързо, отколкото си мислим и няма да можем да направим нищо, за да го предотвратим.

Не става въпрос за връщане към каменната ера; Работим усилено, за да подобрим качеството на живот и тези усилия трябва да продължат. Просто ще трябва да намерим начин да гарантираме, че зачитането на здравето на Планетата е икономически изгодно.

И законодателството трябва да благоприятства този процес. До кога ще настъпи забраната за превозните средства с вътрешно горене? До кога ще настъпи закон, който задължава енергийните компании да плащат за електричеството, произведено от слънчевите клетки, инсталирани във всички сгради? До кога наказателен кодекс ще наказва престъпления? В същата пропорция като щетите причинени?.

Във всеки случай и без да бъде егоист, глобалното затопляне на Земята няма да е голямо неудобство; няколко хилядолетия ще бъдат достатъчни, за да се отървем от източника на проблема: ние.