Климат антропогена

[langust]

Мнение того самого "британского ученого" даже нельзя читать без улыбки
http://byapparov.livejournal.com/1684.html?thread=916

Я считаю, что редакция газеты и автор статьи нарушают, среди прочего, право школьников и учителей на достоверную информацию о состоянии окружающей среды, гарантированное Статьей 42 Конституции РФ: <<Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением.>>

В связи с этим, прошу редакцию газеты совершить следующие действия в отношении статьи:
1) Удалить статью с сайта газеты.
2) По адресу статьи должно появиться следующее или аналогичное сообщение, объясняющее причину удаления статьи:
"Статья была удалена, т.к. она вводила читателей в заблуждение относительно физических процессов происходящих в окружающей среде." --- и приведены аргументы, перечисленные мною выше, или аналогичные.

Бедные школьники и учителя - дурют вашего брата как хотят и нарушают этим самым Основной Закон 

[василий андреевич]

Действительно, когда б властвовала положительная обратная связь, мироздание быстро перешло бы в состояние теплового хаоса. Вводить же многочисленные отрицательные обратные связи в мат. модели затруднительно, ибо эти связи вырабатываются эволюционно по мере возникновения положительных. И что бы хоть как-то отвлечься от идей "теплового рока", не свалившись при этом в метафизичность негэнтропии, я предлагаю усомниться в нашей способности измерять температуру и давление динамических систем.
 Для этого достаточно условиться, что нельзя говорить о температуре и давлении внутри "ветра". В самом деле, как нам относиться к показаниям приборов, путешествующих в этой среде? Ведь и термометр и барометр регистрируют изменение объемов различно устроенных колб. Следовательно, необходимо вводить макроскопическую неопределенность термобарического состояния потока. Определенностями же будут измерения до и после состояния движения. И тут могут скрываться "бесенята". Ибо за время функционирования в потоке, ансамбли молекул производят работу над средой... и растрачивают свою энергию, созидая те самые отрицательные обратные связи. Например, перемешивают океан. А может и создают такие структуры из, допустим, облачного слоя, которые способствуют выбросу тепла в космос в виде коротковолновых излучений. А то, и более того, наращивают снеговой покров в приполярье, что бы избавить планету от перегрева.
 И тут место человека, как стороннего наблюдателя, заканчивается. Без вреда для биосферы можно нарастить содержания и углекислоты и метана при единственном условии, что "отработанный тепловой хаос" мы научимся выводить без обустройства очередных ледниковий. И выдержим пятна на Солнце... без того, что бы распылять, например, серу.

[langust]

Все мы немощны, ибо человецы суть ...   

[langust]

А до этого весьма невнятные претензии к теории, типо:
1)

Таким образом, для описания давления в тропосфере почему-то используется формула:...       
, вместо более подходящей:... .

Вторую специально оставили для британских ученых 
Т.е. по первому пункту обвинений нет...

2) Автор приходит к конценсусу

С этим согласны и сами авторы:
"По определению, парниковым эффектом dT называется разность между средней температурой поверхности планеты Ts и её радиационной (эффективной) температурой Te, под которой эта планета видна из космоса."
"С точки зрения приведённого определения парниковый эффект является вполне реальной категорией, хотя сам термин парниковый эффект неудачен и физически просто неверен."

По второму пункту полностью оправдан... .

3)

Хотя, напротив, ИК излучение поверхности вносит гараздо более значимый вклад в процесс переноса энергии с поверхности земли в тропосферу [2-3]. Конвекция (c учетом термиков) составляет менее 97 Вт*м-2, в то время энергия переносимая излучением составляет 396 Вт*м-2 (см Рис. 1). Действительно с учетом энергии, которая излучается атмосферой обратно на землю, общий вклад ИК излучение в перенос энергии окажется равным 63 Вт*м-2= (396-333) Вт*м-2. Т.е. общий вклад ИК излучения в системе (net long wave radiation loss) будет меньше чем энергия переносимая конвекцией (63/97). Преобладание конвекции над абсолютным вкладом ИК излучения в 1.5 раза не дает основания для игнорирования радиационного переноса.

Бог им судья, когда в атмосфере подвешивают для полного щастя еще пару таких светил как солнышко, но в целом баланс вполне приемлем. Разве что несколько завышена радиационная составляющая. Но признание - в пользу оппонента.
По третьему пункту обвинения сняты... .
Приговаривается...
к расстрелу  . (см. пост выше)
Последнее слово подсудимому...

[langust]

4)

Допустим это действительно так для Земли, которая частично покрыта океаном. Но это предположение абсолютно не подходит для атмосферы Венеры. На Венере средня температура превышает 400°C и на поверхности нет жидкости.

Господь с ней, с Венерой. Значит с Землей все-таки тип-топ... .
По четвертому пункту - претензий нет.
Следует напомнить, что СО2 при любой его концентрации вряд ли даст повышение более чем на 2 градуса даже в теории потеплистов. А водяного пара в атмосфере Венеры  на порядок меньше, чем в атмосфере Земли - вообще ловить нечего. То есть, теория противоречит фактам. Тем хуже для... фактов  .

[langust]

Далее идут совсем уж мелкие претензии к отдельным цифирям и придирки к отдельным словам. А в конце - все-таки... расстрел 

[василий андреевич]

Бедные школьники и учителя - дурют вашего брата как хотят и нарушают этим самым Основной Закон 

Давайте разберемся с идеализациями.
Идеальный шарик с идеальным газом на поверхности имеет величину k=pV/T. Этот же шарик на высоте имеет туже величину k, т.е. пропорционально вырос объем, уменьшилось давление и температура. Работа по переносу шарика равна нулю. Теперь вопрос: на какую высоту поднимется шарик, если на поверхности его температуру поднять на условный градус. Действительно, шарик воспарит на условный метр, совершив при этом работу равную kT. Заметьте, никакого теплопереноса при этом не происходит. И никакого нагревания вышележащего воздуха нет и в помине. Вся энергия условного излучения пошла на совершение работы по подъему шарика к новому положению равновесия.
  Господа от климатической физики иной раз с такой легкостью переходят к рассмотрению тех законов сохранения, которые в принципе не применимы к открытым системам. Отсюда и совершенный бардак в трактовке формул.

[Alexy]

Нагретая до эффективной температуры (скажем, она составляет минус 18 градусов) поверхность излучает ИК-излучение и часть его задерживается парниковыми газами, которые не только испускают тепло в разные стороны, но и нагревают обычные газы на высоте посредством теплопроводности - благо их там в сто раз больше, чем парниковых (кислород и азот). Таким образом, эти газы уже почти и не передают тепло, а накапливают его - температура верхних слоев растет

А разве парниковые газы не испускают ИК-излучения, только с большей длиной волны, чем у принятого ИК-фотона?
Кроме того,
что мешает парниковым газам возле земли (а их объемная концентрация там больше, чем на высоте) отдавать тепло обатно земле ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ (нагревая ее до НЕ меньших температур, чем атмосферные газы?)

А те слои, которые ближе к поверхности, все же могут передать тепло той же поверхности, например, посредством горизонтальных потоков или даже той же теплопроводностью, если эта поверхность не очень далеко. В этом случае нижние слои могут быть охлаждены до почти температуры поверхности, а верхние разогреты куда больше

Так земля же от этого тоже будет нагреваться! И непонятно, почему Вы считаете, что она нагреется до меньших температур, чем атмосферные газы?

[langust]

А разве парниковые газы не испускают ИК-излучения, только с большей длиной волны, чем у принятого ИК-фотона?
Кроме того,
что мешает парниковым газам возле земли (а их объемная концентрация там больше, чем на высоте) отдавать тепло обатно земле ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ (нагревая ее до НЕ меньших температур, чем атмосферные газы?)

Парниковые газы, несомненно, отдают тепло во все стороны, однако же их всего один процент. А вот те самые 99% нагретых теплопроводностью газов отдать тепло не способны на высоте.
Возле поверхности при малой доле конвективного переноса тепла, в какой-то мере будет происходить и обычный теплообмен, и какой-то мере горизонтальными и турбулентными потоками, и даже посредством конвекции (той самой малой доли). Поэтому поверхность будет, например, нагреваться с -18 до -5, но вряд ли значительно выше, чем на высоте, где почти и нет теплоотвода для кислорода и азота. То есть, нижние слои делятся теплом с поверхностью, а верхние нет.

Так земля же от этого тоже будет нагреваться! И непонятно, почему Вы считаете, что она нагреется до меньших температур, чем атмосферные газы?

Конечно, надо считать, однако в стратосфере именно такой механизм и где-то в середине есть максимум по температуре. Поверхность вряд ли нагреется больше, так как она сама испускает ИК-лучи в космос и постоянно охлаждается.

[langust]

Василий Андреевич, вы рассматриваете один процесс, а разговор идет о другом. В частности, газ УЖЕ нагревается до определенной температуры на поверхности посредством теплопроводности! А уже потом, когда происходит конвекция, эта температура снижается на высоте, где давление ниже. Посмотрите на уравнение Пуассона внимательно.

[василий андреевич]

Лангуст, да в который же раз приходится говорить, что уравнение Пуассона применимо только при квазистатических процессах, а конвекция таковым не является. Там, где присутствует упорядоченное в потоке движение ансамблей молекул, понятие температуры теряет смысл, ибо температура есть мера только теплового равновесия и к неравновесным процессам неприменима.
  Потому и в стратосфере мы имеем высокую температуру, что при малом числе соударений молекул растет длина свободного пробега и средняя кинетическая энергия движения этих молекул. Там температура не измеряется градусником, а вычисляется математически. При высоких давлениях частицы газа, сближаясь, обмениваются эл.маг. квантом или излучают квант, но этот квант не покидает пределов слоя, а становится достоянием ближайшей частицы. При низких давлениях, квант, не встечая молекул, способен легко покинуть пределы атмосферы, излучаясь в космос.
  Эффект парниковости атмосферы в том только и заключается, что излучение, путешествуя от молекулы к молекуле и задерживаясь в них на неопределенное время, дает возможность энергичным (с квантом) молекулам расположиться в приземных областях более высокого давления, т.е. в статистически равновесном состоянии. То что СО2 или СН4 обзываются парниковыми газами, так только потому, что у них по сравнению с О2 или N2 есть дополнительные степени свободы и они при возбуждении могут поглощать, опять-таки на неопределенное время, дополнительные длинноволновые эм.маг. кванты.

[Alexy]

Парниковые газы, несомненно, отдают тепло во все стороны, однако же их всего один процент
А вот те самые 99% нагретых теплопроводностью газов отдать тепло НЕ СПОСОБНЫ на высоте...

Поверхность вряд ли нагреется больше, так как поверхность сама испускает ИК-лучи в космос и постоянно охлаждается

А разве молекулы веществ поверхности земли по ИЗЛУЧЕНИЮ ими ИК-лучей существенно отличаются от основных атмосферных газов?

И разве молекулы парниковых газов по ИЗЛУЧЕНИЮ ими ИК-лучей, существенно отличаются от разогретых до такой же температуры основных атмосферных газов?

[василий андреевич]

А разве молекулы веществ поверхности земли по ИЗЛУЧЕНИЮ ими ИК-лучей существенно отличаются от основных атмосферных газов?

Черное или темное вещество поверхности поглощает очень широкий спектр излучения, но нагреваясь выделяет излучение только в узком ИК диапазоне. Для одноатомных газов, очень грубо, длина поглощаемого излучения коррелирует с размером молекулы, таким образом, они не "нагреваются" от излучения. Молекула О3 имеет форму треугольника, она способна поглощать УФ, а выделять ИК. Молекула СО2 линейна и ее размер больше О2. Однако луше не куролесить с размерами химических связей, а обратиться к теплоемкостям, которые и являются отражением молекулярной структуры. Чем выше теплоемкость, тем большую энергию при равном нагреве могут накопить данные вещества.
  Однако в атмосферных процессах существенную роль играют турбулентные явления, которые представляют из себя подобие солитонов, способных поглощать своим движением значительное "тепло", не нагреваясь при этом. Разрушение таких солитонов ведет резкому выплеску излучения в длинноволновом спектре (радиочастоты), который свободно покидает пределы атмосферы, как излучение черного тела.

[langust]

Лангуст, да в который же раз приходится говорить, что уравнение Пуассона применимо только при квазистатических процессах, а конвекция таковым не является. Там, где присутствует упорядоченное в потоке движение ансамблей молекул, понятие температуры теряет смысл, ибо температура есть мера только теплового равновесия и к неравновесным процессам неприменима.
  Потому и в стратосфере мы имеем высокую температуру, что при малом числе соударений молекул растет длина свободного пробега и средняя кинетическая энергия движения этих молекул. Там температура не измеряется градусником, а вычисляется математически. При высоких давлениях частицы газа, сближаясь, обмениваются эл.маг. квантом или излучают квант, но этот квант не покидает пределов слоя, а становится достоянием ближайшей частицы. При низких давлениях, квант, не встечая молекул, способен легко покинуть пределы атмосферы, излучаясь в космос.
  Эффект парниковости атмосферы в том только и заключается, что излучение, путешествуя от молекулы к молекуле и задерживаясь в них на неопределенное время, дает возможность энергичным (с квантом) молекулам расположиться в приземных областях более высокого давления, т.е. в статистически равновесном состоянии. То что СО2 или СН4 обзываются парниковыми газами, так только потому, что у них по сравнению с О2 или N2 есть дополнительные степени свободы и они при возбуждении могут поглощать, опять-таки на неопределенное время, дополнительные длинноволновые эм.маг. кванты.

Вот и ладненько, что мы заговорили на молекулярном уровне. Возьмем одну молекулу воздуха (неважно О2 или СО2...). Она, соприкоснувшись с нагретой поверхностью, разогревается до температуры этой поверхности. То есть, ее скорость увеличивается и количество соударений с другими молекулами в единицу времени возрастает. Поэтому мы говорим, что температура газа, состоящего из таких нагретых молекул, возросла. Так что рановато отменять понятие температуры. Как уже было сказано, этот теплый газ поднимается вверх, а на его место поступает еще не нагретый газ. Это и есть конвекция.
А теперь по уравнению Пуассона. Так как мы знаем, что давление газа наверху ниже, чем внизу, поэтому и применяем уравнение Пуассона для определения новой температуры газа при пониженном давлении. Она  - ниже. То есть каждая молекула этого газа замедлила свою скорость. Таким образом, распределение температур происходит в соответствии с адиабатическим законом: внизу температура всегда выше, чем вверху. А вся эта "отмена" температуры и прочая философия - философией и остается. Есть и температура и теплоперенос при конвекции газов в атмосфере.

[langust]

И разве молекулы парниковых газов по ИЗЛУЧЕНИЮ ими ИК-лучей, существенно отличаются от разогретых до такой же температуры основных атмосферных газов?

Продолжу мысль Василия Андреевича
Одно- и двухатомные газы практически прозрачны для теплового излучения. Значительной излучающей и поглощающей способ­ностью, имеющей практическое значение, обладают трех- и многоатом­ные газы. Для теплотехнических расчетов наибольший интерес представ­ляют углекислый газ и водяной пар, образующийся при горении топ­лива. В отличие от твердых тел, имеющих в большинстве сплошные спектры излучения, газы излучают энергию лишь в определенных ин­тервалах длин волн, называемых полосами спектра. Для лучей других длин волн вне этих полос газы прозрачны, и их энергия излу­чения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеют избирательный характер.