Странности атмосферной циркуляции

[langust]

И Илларионову писал...

Как уже было сказано, писал в комментах.
http://aillarionov.livejournal.com/252931.html
Кстати, раз этот комментарий коррелирует с предметом дискуссии, то приведу здесь

Досадная ошибка профессора Кислова, когда он назвал Майкла Манна Томасом Манном, вовсе не является критической. Тем более, что сейчас имя Майкла Манна становится куда более известным, чем имя знаменитого писателя. В лекции есть и более серьёзные ошибки.
1.В самой лекции профессор Кислов определил эффективную температуру, которая легко считается по формуле Стефана-Больцмана, как температуру поверхности Земли, если бы в ее атмосфере отсутствовали парниковые газы. Это вовсе не так. Эффективная температура, под которой Земля видна из Космоса, является та температура, до которой нагрелась бы поверхность Земли, если бы атмосферы не было вообще. А это две большие разницы.
2.Лектор ошибочно присвоил значение эффективной температуре минус 26 градусов, когда на самом деле она составляет около -18 градусов. Температура поверхности равна +14 град. Таким образом, «парниковый эффект», который определяется как разность этих двух значений температур, оказался на 8 градусов больше, чем на самом деле.
3.И, как объявил лектор, из них за 33 градуса "отвечает" водяной пар, а за 4-5 градусов - СО2. То есть, наверное, предполагалось оставшиеся пару процентов на другие парниковые газы (метан и т.д.). Такого не может быть: углекислый газ является слабым парниковым газом и спектр его поглощения в инфракрасном диапазоне крайне ограничен. По самым нескромным подсчетам его «вклад» не может превысить значения в полтора градуса, даже если увеличить концентрацию СО2 в десятки раз. А по "скромным", и того меньше.
4.Далее, уже в тексте распечатки, цифры были исправлены, и водяному пару отвели на этот раз 20 градусов, а углекислому газу те же 4-5. Наверное, оставшиеся восемь градусов (из 32) также приписываются водяному пару, только как выделение теплоты посредством конденсации пара в тропосфере. Но ведь это как раз и не имеет никакого отношения к его парниковым свойствам и относится именно к конвективным потокам, которые и переносят водяной пар в тропосферу. Тут кроется еще одна, уже более существенная ошибка: пара и других парниковых газов в атмосфере около одного процента, 99% - в основном азот и кислород. Они также переносят теплоту посредством конвекции от поверхности в атмосферу. И «доля» конвективной составляющей в так называемом «парниковом эффекте» куда больше, чем самих парниковых газов. У лектора - 0! А с учетом того, что в «парниковой» части водяной пар занимает 95% эффекта, то на «парниковый карлик» (около 0,04% атмосферы) остаются считанные доли градуса «вклада» в парниковый эффект (я пользуюсь терминологией автора, когда он отвечал на вопрос об этом «вкладе»).
5. Цитата из выступления: конечно, с потеплением воздуха содержание водяного пара увеличивается, и вот этот эффект обратной связи: чем больше температура, тем больше пара, а чем больше пара, тем эффективнее парниковый процесс и тем выше опять температура. Положительная обратная связь, она является одной из важнейших вообще в проблеме современного потепления.
На самом деле здесь отрицательная обратная связь: с увеличением концентрации водяного пара в атмосфере образуются облака, которые отражают солнечную радиацию, то есть, повышается альбедо. И, таким образом, получается как бы естественный регулятор. Если бы все было так, как говорит лектор, тогда бы для «цепной реакции» повышения температур до сверхвысоких никакая "помощь" диоксида углерода и не понадобилась.

И еще дополнительно

После лекции был задан вопрос об отрицательной обратной связи влияния конденсации водяного пара и увеличения альбедо, на что лектор стал показывать на слайдах «большую неопределенность». Но ведь до этого было сказано, что
«Положительная обратная связь, она является одной из важнейших вообще в проблеме современного потепления. Она автоматически учитывается всеми нашими моделями.»
Что-нибудь одно: либо неопределенность, либо «учитывать»... .
По мнению лектора, представленная теория является канонической, но ... «На ряде длиной всего в 100 лет увидеть по-настоящему изменения климата очень трудно. Ряд ещё короткий. Поэтому фактически вся проблема: есть изменения климата, с чем они связаны – антропогенные они, не антропогенные – вся эта проблема связана вот с этим коротким рядом. Вот, на мой взгляд, надо подождать примерно лет 70. И через 70 лет будет точно видно: действительно ли кривая растёт или она, наконец, снова изобразит какие-то колебания.»
Именно антропогенный фактор потепления пропагандирует «каноническая» теория и вряд ли будут ждать полвека, а то и век – кому-то срочно надо «принять меры». Тем более, что ученые пришли уже к «консенсусу» - во всем виноват углекислый газ!

Так что ваша реплика

Но, вообще, я бы не стал оперировать публичной интернет-лекцией – мало ли, как можно обмолвиться.

на аптечатки-обломвения не совсем подходит. Действительно, дело не в Томасе Манне и прочих забытых цыфирях, а в концепции и степени научности подхода к проблеме. За мнимой беспристрастностью лектора явно заметны потеплистские "мотивы"... . Кому интересно, могут посмотреть и замечания Илларионова по ссылке.

[pvu]

А.Кислов:
«Если бы вообще не было бы парниковых газов, то температура у поверхности Земли, ну, это такая гипотетическая ситуация, она составила бы -18 градусов».
Langust:
«Вы действительно так считаете?

Хороший вопрос! Спасибо Вам- наглядный пример. Но, копая яму другому,...(на ошибку Кислова хотели указать?)

Смотрим обсуждение на странице 14 форума:
Влад:
«кто такая эта температура поверхности, которая могла быть на 33оС ниже?
Langust:
«Это такая температура, которая легко считается по формуле Стефана-Больцмана. Называется "эффективной". При сохранении альбедо Земли равной 0,3 она аккурат составляет минус 18 градусов.  То бишь, если убрать атмосферу то, при той же отражательной способности, поверхность нагреется до этой самой температуры. Другой вопрос, если убрать только "парниковые" газы (или их свойства), то ответ будет иной.»

Из этого фрагмента видно, что при альбедо Земли равном 0.3 эффективная температура составит -18С.
И- внимательно!!!! Дальше:
Langust: «если убрать атмосферу то, при той же отражательной способности, поверхность нагреется до этой самой температуры. Другой вопрос, если убрать только "парниковые" газы (или их свойства), то ответ будет иной.»

А с чего это сохранится отражательная способность, если убрать атмосферу?
0.3 – это альбедо Земли как планеты с атмосферой не знали?. Если убрать атмосферу, то альбедо будет уже не 0.3, а много (разы) меньшая величина (например, альбедо поверхности Земли (нет без атмосферы) вблизи экватора 0.07-0.08, в то время как альбедо поверхности и атмосферы  примерно 0.22). Как результат, не «та самая температура» (-18С), а совсем другая.
Из соотношения
[множитель, характеризующий отклонение излучения Земли от излучения абс. Черного тела]*[постоянная больцмана]T^^4=0.25*[солнечная постоянная]*(1-альбедо)

Тогда, причем здесь удаление атмосферы и -18С?
-18С - это уже для планеты с атмосферой (альбедо 0.3)!

И на десерт:
"Температура излучающей поверхности Земли как планеты, получаемая из закона Стефана — Больцмана, если принять, что все количество тепла, получаемое Землей от Солнца, теряется путем излучения в межпланетное пространство, т. е. что Земля вместе с атмосферой находится в тепловом равновесии. Э. Т. 3. около —25°; это значит, что Земля как планета излучает в мировое пространство такое же количество тепла, как абсолютно черное тело тех же размеров с температурой —25°."

[langust]

А с чего это сохранится отражательная способность, если убрать атмосферу?
0.3 – это альбедо Земли как планеты с атмосферой не знали?. Если убрать атмосферу, то альбедо будет уже не 0.3, а много (разы) меньшая величина (например, альбедо поверхности Земли (нет без атмосферы) вблизи экватора 0.07-0.08, в то время как альбедо поверхности и атмосферы  примерно 0.22). Как результат, не «та самая температура» (-18С), а совсем другая.

Странные рассуждения, с учетом того, что исходят от специалиста. Альбедо в этих расчетах сохраняем только для сравнения. Не более того. Ведь расчет, при наличии атмосферы, производился с конкретной величиной А=0,3. Если мы изменим альбедо, то любое сравнение уже надо производить с учетом изменения параметра, а это может привести к путанице. Так как ситуация гипотетическая, то гипотетически можно представить, что атмосфера вдруг испарилась, океан замерз и покрылся инеем, вулканы перестали функционировать... . Тогда альбедо может даже... повыситься! Только не надо рассматривать данную гипотетическую ситуацию как прогноз возможных конкретных изменений. Для реальности тут можно наплодить не одну дюжину гипотез.
Так вот, если убрать атмосферу, с сохранением некоторых параметров, то приземная температура и будет около минус 18С. Если же "лишить"  парниковые газы их "парниковых" свойств (или убрать, но опять-таки, с сохранением альбедо), то температура существенно не понизится. Мало того, можно утверждать, что если заменить азотно-кислородную атмосферу на углекислотную (опять же, для сравнения, сохранив альбедо 0,3), то она также вряд ли существенно повысится, а возможно, даже понизится... .

[pvu]

Так вот, если убрать атмосферу, с сохранением некоторых параметров, то приземная температура и будет около минус 18С.

Передо мной широтное распределение альбедо поверхности Земли и планетарного альбедо.  Существенное различие. Какие параметры, Вы предполагаете сохранить (и за счет чего), чтобы удалив атмосферу альбедо планеты не изменилось?

[langust]

Так вот, если убрать атмосферу, с сохранением некоторых параметров, то приземная температура и будет около минус 18С.

Передо мной широтное распределение альбедо поверхности Земли и планетарного альбедо.  Существенное различие. Какие параметры, Вы предполагаете сохранить (и за счет чего), чтобы удалив атмосферу альбедо планеты не изменилось?

Формула Стефана-Больцмана выглядит так

Если принять планетарное альбедо А=0,3  , то получится 255К, то есть -18С. Альбедо предполагается и сохранить.

[pvu]

Формула Стефана-Больцмана выглядит так

Если принять планетарное альбедо А=0,3  , то получится 255К, то есть -18С. Альбедо предполагается и сохранить.

Я понимаю, что Вы смотрите Сорохтина и предполагаете сохранить альбедо.
Но каким образом (уже спрашивал), если убирая атмосферу,  альбедо уже меняется в разы ? За счет каких процессов?

[pvu]

Формула Стефана-Больцмана выглядит так

это не формула Стефана-Больцмана - она выглядит иначе.

[langust]

Формула Стефана-Больцмана выглядит так

Если принять планетарное альбедо А=0,3  , то получится 255К, то есть -18С. Альбедо предполагается и сохранить.

Но каким образом (уже спрашивал), если убирая атмосферу,  альбедо уже меняется в разы ? За счет каких процессов?

Так вы хотите сравнить, насколько снизится температура при удалении атмосферы по сравнению с нынешней или нет? Можно, конечно, поспекулировать как изменится альбедо. Уже предлагался вариант даже повышения альбедо в разы, а не понижения. Вам это надо?
А формулу можете нарисовать и в другом виде. Но так как нас интересует температура на нашей планете, то в таком виде удобнее.

[pvu]

Так вы хотите сравнить, насколько снизится температура при удалении атмосферы по сравнению с нынешней или нет? Можно, конечно, поспекулировать как изменится альбедо. Уже предлагался вариант даже повышения альбедо в разы, а не понижения. Вам это надо?
А формулу можете нарисовать и в другом виде. Но так как нас интересует температура на нашей планете, то в таком виде удобнее.

Во-первых, это не вид (вариант) формулы Стефана-Больцмана.
Во-вторых, о каких спекуляциях, идет речь?
-18С получается при планетарном альбедо 0.3 (складывается из отражательных свойств подстилающей поверхности и атмосферы)
и -18С получается если атмосферу удалить
Это как физически?

Что-то в этом духе.
Как лес меняется тепловой режим территории? Создаем модель территории без леса, но сохраняем предыдущее альбедо,считаем и сравниваем с тем,то было?

[pvu]

Вам это надо?

А почему бы не разобраться.

[langust]

Так вы хотите сравнить, насколько снизится температура при удалении атмосферы по сравнению с нынешней или нет? Можно, конечно, поспекулировать как изменится альбедо. Уже предлагался вариант даже повышения альбедо в разы, а не понижения. Вам это надо?
А формулу можете нарисовать и в другом виде. Но так как нас интересует температура на нашей планете, то в таком виде удобнее.

Во-первых, это не вид (вариант) формулы Стефана-Больцмана.
Во-вторых, о каких спекуляциях, идет речь?
-18С получается при планетарном альбедо 0.3 (складывается из отражательных свойств подстилающей поверхности и атмосферы)
и -18С получается если атмосферу удалить
Это как физически?

Что-то в этом духе.
Как лес меняется тепловой режим территории. Убираем лес, но сохраняем альбедо,считаем и сравниваем с тем,то было?

И Кислов при гипотетическом "удалении" парниковых газов также сохранил прежнее альбедо. Иначе бы у него не получилось -18 градусов. Но ведь при удалении главного парникового газа - пара, какбе удаляются и облака... . 

[pvu]

И Кислов при гипотетическом "удалении" парниковых газов также сохранил прежнее альбедо. Иначе бы у него не получилось -18 градусов. Но ведь при удалении главного парникового газа - пара, какбе удаляются и облака... .

Ну, спросим потом у Кислова.
Но сейчас его нет, и я спрашиваю у Вас, выполнившего процедуру удаления атмосферы с сохранением альбедо, о физике это процесса?

[langust]

И Кислов при гипотетическом "удалении" парниковых газов также сохранил прежнее альбедо. Иначе бы у него не получилось -18 градусов. Но ведь при удалении главного парникового газа - пара, какбе удаляются и облака... .

Ну, спросим потом у Кислова.
Но сейчас его нет, и я спрашиваю у Вас, выполнившего процедуру удаления атмосферы с сохранением альбедо, о физике это процесса?

Так вот, если просто удалить "парниковость" газов даже с сохранением альбедо, то температура все равно будет значительно выше, чем -18С за счет того, что остаются конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур. Только при удалении атмосферы этого фактора не будет и температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана.
Вы как доцент Петяев... . Не флудите, а лучше подумайте до утра.

[pvu]

Так вот, если просто удалить "парниковость" газов даже с сохранением альбедо, то температура все равно будет значительно выше, чем -18С за счет того, что остаются конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур. Только при удалении атмосферы этого фактора не будет и температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана.
Вы как доцент Петяев... . Подумайте до утра и не флудите.

Короче, Вы не можете ответить, что это за процедуру Вы выполнили в разговоре с Владом на 14-ой стр. Но он -то мог за чистую монету принять...
Но не будем на этом останавливаться.
У Вас написано:
"конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур"
почему конвективные потоки создают именно адиабатическое распределение температуры (не нашел у Сорохтина).
И еще:
"конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур. Только при удалении атмосферы этого фактора не будет и температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана. "
Т.е. давайте остановим конвективные потоки, удалив атмосферу, после чего температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана. А зачем нам температура поверхности, если мы рассматриваем атмосферу? Понятно, если б сразу же перешли на тепловое взаимодействие поверхность-атмосфера, но ведь последней уже нет? Физический смысл этой процедуры?

[langust]

Короче, Вы не можете ответить, что это за процедуру Вы выполнили в разговоре с Владом на 14-ой стр. Но он -то мог за чистую монету принять...
Но не будем на этом останавливаться.
У Вас написано:
"конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур"
почему конвективные потоки создают именно адиабатическое распределение температуры (не нашел у Сорохтина).
И еще:
"конвективные потоки, которые и создают адиабатический градиент температур. Только при удалении атмосферы этого фактора не будет и температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана. "
Т.е. давайте остановим конвективные потоки, удалив атмосферу, после чего температура поверхности будет определяться по закону Стефана-Больцмана. А зачем нам температура поверхности, если мы рассматриваем атмосферу? Понятно, если б сразу же перешли на тепловое взаимодействие поверхность-атмосфера, но ведь последней уже нет? Физический смысл этой процедуры?

На 14 стр и привел ваше высказывание по ссылке, а чтобы понятие "парниковость" имело свою однозначность, сравнил его с постулатом из лекции. Оно не верно, так как при этом можно спекулировать на изменении альбедо, наличии облаков и прочих сущностей... . Однозначно эффективная температура поверхности Земли будет в точности -18С только в том случае, если бы не было атмосферы. Тут не поспекулируешь. И вообще, по формуле Стефана-Больцмана рассчитывается, прежде всего, температура поверхности твердого тела под действием радиационного потока. То есть, атмосфера какбе и ни при чем. Таким образом, можно например, посчитать температуру поверхности астероида или планеты без атмосферы. Никаких конвективных процессов, облаков и прочего там нет и по формуле можно однозначно определить температуру поверхности.
Валить все на парниковые газы - неправильно. Например, те же облака прекрасно выполняют роль  "отражателя" инфракрасных лучей. Таким образом получается, что облака тоже являются... парниковыми "газами"! Нонсенс. У той же Венеры тепловой поток от поверхности составляет в среднем добрых 15КВт/M². А так как углекислый газ в любой концентрации имеет ограничения в поглощении/испускании тепловых лучей по спектральным характеристикам, а водяного пара там почти на порядок меньше, чем в нашей атмосфере, то при альбедо 0,85 поток в 13 "киловатт на квадрат" отражается обратно на поверхность именно облаками. А та высокая температура поверхности как раз и есть результат адиабатического распределения при очень высоком давлении атмосферы у поверхности. Даже если убрать полностью пар в венереанской атмосфере и заменить СО2, на какой-нить непарниковый газ, то температура у поверхности сильно не изменится.