авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«Ф Е Д Е Р А Л Ь Н А Я С Л У Ж Б А Р О С С И И ПО Г И Д Р О М Е Т Е О Р О Л О Г И И И МОНИТОРИНГУ О К Р У Ж А Ю Щ Е Й СРЕДЫ Д а л ь н е в о с т о ч н ы й региональный н а у ч ...»

-- [ Страница 3 ] --

Л е г к о убедиться, что потеря атмосферы вследствие неравно мерности распределения скоростей теплового д в и ж е н и я молекул невозможна. Действительно, из максвелловского распределения скоростей молекул следует, что относительная доля молекул со скоростями из единичного интервала (V, V + dV) равна [80, с. 2 0 5 ] dN V •-4V2 (8пВ3Т3)~1/2 ехр (3.17) dV, N 2RT где R — газовая постоянная рассматриваемого газа, Т — его абсо лютная температура.

Д а ж е п р и максимальной температуре, возможной н а Марсе, т. е. п р и эффективной температуре солнечного излучения н а ор бите Марса Тэф, определяемой из соотношения (3.18) Тэф = ( е 0 / v ) Y i = 3 2 0 К, где е 0 — солнечная постоянная, для Марса е 0 = 590 В т / м 2 ;

— т постоянная Стефана—Больцмана, сг = 5, 6 7 • Ю - 8 В т / ( м 2 - К 4 ), доля молекул аммиака, скорость которых не менее 5, 1 к м / с, равна dN = 1,6 ехр ( - 1 6 0 ) dV, (3.19) N т. е. п р а к т и ч е с к и равна нулю.

Более реален способ сообщения молекулам необходимого ко личества кинетической энергии путем передачи ее к в а н т а м и сол нечного излучения. Д л я получения необходимого количества д в и ж е н и я одной молекулой необходимо, чтобы вторая молекула и л и группа молекул получила в момент передачи энергии т а к о й ж е, но противоположно направленный импульс.

К и н е т и ч е с к а я энергия молекулы аммиака, скорость которой равна второй космической скорости, составляет 70 • Ю - 2 0 Д ж.

Д л я сравнения м о ж н о отметить, что п р и Т = 3 2 0 К средняя к и нетическая энергия теплового д в и ж е н и я молекул а м м и а к а равна 1,3 • Ю - 2 0 Д ж [36, с. 201], т. е. ее величиной м о ж н о пренебречь.

Энергию 70 • Ю - 2 0 Д ж имеют кванты с частотой v = 1 • 1 0 1 5 с" 1, т. е. с длиной волны X = 3 0 0 нм. Доля квантов с частотой не ме нее 1 • 1 0 1 5 с - 1 в солнечном излучении равна 1, 2 3 % [68, с. 4 4 0 ], т. е. н а „разгон" молекул а м м и а к а до второй космической скоро сти м о ж е т расходоваться не более 7,3 В т / м 2, если площадь эф фективного сечения взаимодействия молекул и излучения со ставляет 1 0 0 % облучаемой площади, а все молекулы, получив ш и е т а к у ю скорость, сразу ж е покидают планету. Конечно, эти условия не выполняются, и степень отклонения от этих условий установить трудно.

Потеря атмосферы происходит, естественно, в верхних слоях атмосферы. Пусть это будут слои, где длина свободного пробега равна 100 к м и более. Д л и н а свободного пробега определяется со отношением L= —, (3.20) nF где F — площадь эффективного сечения взаимодействия, F = о = %d / 6;

d — максимальный размер молекул, для а м м и а к а d = = 0, 1 6 н м [43, с. 144], и, следовательно, F = 1,3 • 10~ 2 0 м 2 ;

п — к о н ц е н т р а ц и я молекул.

Тогда для длины свободного пробега 1 0 0 к м концентрация м о л е к у л не д о л ж н а превышать 4 • 10 1 4 м о л е к у л / м 3. В атмосфере Земли т а к а я концентрация существует н а высоте около 3 0 0 к м [ 7 6, с. 340]. В столбе атмосферы высотой от 3 0 0 до 1 0 0 0 к м с площадью поперечного сечения 1 м 2 находится 5 • 1 0 1 5 молекул с общей площадью эффективного сечения 6,5 • Ю - 5 м 2, и н а пере дачу энергии от квантов к молекулам в этом столбе затрачивает ся 6 0 • Ю - 5 В т / м 2. Этой энергии достаточно для разгона до вто рой космической скорости 9 • 1 0 1 5 молекулДс • м 2 ), масса кото рых равна 2, 5 • Ю - 1 1 к г. Потеря атмосферы с площади диска Марса, освещенного Солнцем, составляет 1 • 10 3 к г / с, и первона чальную массу атмосферы и „гидросферы", равную 1,4 • Ю 2 0 к г, Марс потеряет за 1,6 • 1 0 1 7 с, т. е. приблизительно за 5 млрд лет.

Сначала он теряет атмосферу, а затем исчезает и океан вследствие нарушения одного из трех условий его существова н и я на планете [9, с. 147]: парциальное давление атмосферных газов становится меньше давления насыщенного пара вещества океана.

Конечно, полученное значение (5 млрд лет) весьма приблизи тельно. Н о к а к бы то н и было, продолжительность существова н и я первичного к л и м а т а на Марсе к а ж е т с я достаточной для воз н и к н о в е н и я биосферы, которую м о ж н о было бы назвать аммиач но-метановой, если н а ш а биосфера является водно-кислородной.

Этот эволюционный путь может сопровождаться катастрофи ч е с к и м и явлениями в ходе „ударного" аккумулирования частиц.

К а к показали Д ж. М е л о ш и Э. В и к к е р и (Университет ш т а т а А р и зона, С Ш А ), [84], достаточно столкновения Марса с частицей диаметром около 3 к м для потери и м значительной части атмо сферы вследствие возникновения столба раскаленного газа, рас ш и р я ю щ е г о с я со скоростью, превышающей первую космиче с к у ю скорость (для такого воздействия н а земную атмосферу н у ж н а „частица" диаметром не менее 13 к м ).

3.2.3. О возможности заселения Марса П о к а о возможности создания н а Марсе климата, подобного земному, м о ж н о говорить л и ш ь в полуфантастическом ракурсе.

Однако технические возможности человечества растут, а численность населения растет еще быстрее, поэтому нельзя иск лючать переселение части населения в далеком будущем на Марс к а к один из способов решения демографической проблемы.

Существует следующий проект освоения Марса. Профессор К. М а к к е й из Эймского исследовательского центра Н А С А в К а лифорнии и М. Эйвернер, руководитель биосферных исследова н и й в В а ш и н г т о н с к о й штаб-квартире Н А С А, предложили повы сить температуру на поверхности Марса путем использования либо парникового эффекта, либо г и г а н т с к и х зеркал, отражаю щ и х солнечное излучение н а полярные ш а п к и Марса. П а р н и к о вый эффект предлагается усилить либо за счет насыщения атмо сферы Марса х и м и ч е с к и м и веществами, которые улавливали бы солнечное излучение, либо путем растопления полярных ш а п о к, содержащих углекислый газ и воду. В результате температура повышается н а 12 К, планета засевается семенами соответствую щ и х растений, затем, через столетия, начинается эпоха живот ных и, наконец, человека. Т а к и м образом через несколько столе т и й Марс, ускоренно пройдя путь эволюции биосферы Земли, станет новой родиной для человечества.

Этот проект нельзя считать удачным решением проблемы освоения Марса просто потому, что в случае его осуществления атмосфера Марса будет отравлена углекислым газом и газами, использованными для улавливания солнечного излучения. Глав н а я о ш и б к а авторов проекта — рассмотрение парникового эф фекта к а к единственной п р и ч и н ы повышения температуры атмо сферы у поверхности планеты.

Представляется, что проблему освоения Марса н у ж н о решать д р у г и м путем.

Д л я создания нормальных климатических условий н у ж н о, чтобы н а поверхности Марса давление и температура были „зем н ы м и ", т. е. давление равнялось одной атмосфере и температура составляла 288 К. Д л я этого н у ж н а атмосфера массой я» = PqF / 8 = 3,9 • Ю 1 6 к г, (3.21) из н и х 7,8 • 1 0 1 5 к г кислорода и 3 1, 2 • 1 0 1 5 к г азота.

Альбедо Марса будет т а к и м ж е, к а к альбедо Земли, т. е. при близительно а = 0, 3. Тогда из условия баланса энергии в излуча ю щ е м слое атмосферы 47С1$стт4Л (1_а) (3.22) м о ж н о н а й т и температуру излучающего слоя:

гизл =[e0 ( l - a ) / - ( W =207 К. (3.23) Вертикальный градиент температуры в тропосфере Марса бу дет равен у=4Г(й-1)/(ЛД)=3бК/км, (3.24) т. е. и з л у ч а ю щ и й слой будет располагаться на высоте 2 1, 5 к м.

Н и ж н я я граница облаков на Марсе будет находиться в полтора раза дальше от поверхности, чем н а Земле.

Однако н а Марсе были у ж е и атмосфера, и гидросфера. Н е по вторится л и снова процесс потери — ответ н а этот вопрос м о ж н о получить из следующих простых рассуждений. К и н е т и ч е с к а я энергия молекулы азота, скорость которой равна второй косми ческой, составляет 110 • Ю - 2 4 Д ж. Т а к у ю энергию имеют к в а н т ы с частотой 1,6 • 1 0 1 5 с - 1, т. е. с длиной волны 180 н м. Доля кван тов с т а к о й и большей энергией в солнечном излучении составля ет менее 0, 0 2 % [68, с. 440], т. е. н а разгон молекул до второй космической скорости может быть затрачено не более 0, 1 2 В т / м 2.

Приведенные выше расчеты доказывают, что если затратить н а разгон молекул 7,3 В т / м 2 (т. е. в 6 0 раз больше), то продолжите льность рассеяния в космосе 1,4 • Ю 2 0 к г метана и а м м и а к а со ставит около 5 млрд лет. Следовательно, массу атмосферы из кислорода и азота в 3,9 • 1 0 1 6 к г м о ж н о рассеять этим способом приблизительно за 50 млн лет.

Т а к и м образом, стабильность атмосферы легко достигается.

Вода на Марсе, к а к показано в п. 3. 2. 1, находится в ж и д к о м состоянии на глубинах более 10 к м, а н а меньших глубинах она существует в виде льда. Поэтому принципиальных затруднений с созданием океана не возникнет. Наоборот, борьба с таянием веч ной мерзлоты и поступлением воды из недр Марса будет постоян ной заботой колонистов.

И с т о ч н и к о м кислорода, к а к и н а Земле, станет вода — ее фо тохимическое или электролитическое разложение.

Сложнее технически обеспечить поступление азота.

Известно [43, с. 141, 154], что р е а к ц и я превращения а м м и а к а в азот и водород 2 N H 3 = N 2 + ЗН2 - 37 к Д ж / м о л ь происходит п р и температуре около 8 0 0 К. Т а к а я температура на Марсе существует н а больших глубинах. Н о м о ж н о использовать известные промышленные технологии, получая п р и этом топли во для водородной энергетики будущей цивилизации Марса.

Последовательность событий представляется такой: создание азотной атмосферы, создание океана, насыщение атмосферы кис лородом. Н а это понадобятся столетия, и вряд л и человечество сможет т а к долго заниматься столь сложным и дорогим делом во и м я отдаленных потомков.

3.3. Климат Земли как результат действия астрономических и физических факторов В этом параграфе показано, что астрономические факторы формирования к л и м а т а Земли (форма и размеры орбиты, состав протооблака в зоне формирования Земли, плотность вещества Земли и величина вектора скорости ее вращения) в совокупности с физико-химическими факторами (состав атмосферы и океана, стабильность физических и химических свойств воды и воздуха, а т а к ж е особые свойства воды — большая теплоемкость и умень шение плотности п р и замерзании) обеспечили необходимые условия для возникновения и существования биосферы.

3.3.1. Влияние астрономических факторов на формирование климата Земли П р и чтении работ по климатологии и гидрометеорологии ино гда создается впечатление, что они написаны к а к и м и - т о косми ч е с к и м и путешественниками, т а к к а к предлагаемые подходы к решению проблем применяются для любой планеты, лишь бы на ней были атмосфера и океан с любыми физико-химическими свойствами.

Конечно, часть свойств Земли являются общими для всех планет. К н и м относятся достаточно большая масса, шарообраз ность формы, эллиптичность орбиты, расслоение вещества пла неты вследствие его нагрева п р и переходе части гравитационной энергии в тепловую форму и п р и столкновении с астероидами, метеоритами и кометами. С меньшим числом планет Землю род нит наличие одной звезды в качестве центрального тела планет н о й системы ( к а к известно, не более одной пятой звезд м о ж н о на звать одиночными), с еще м е н ь ш и м числом планет она сходна по дифференцированности вещества н а атмосферу, океан и литосфе ру, и л и ш ь единицы имеют, к а к Земля, водяной океан, кисло родно-азотную атмосферу, малый эксцентриситет орбиты и до статочно большую скорость вращения относительно своей оси.

Однако есть одно свойство, присущее, к а к представляется, то лько н а ш е й планете, — это почти единственно пригодная для су ществования биосферы величина радиуса орбиты, точнее говоря, п о ч т и единственно приемлемая величина солнечной постоянной, которая, с одной стороны, достаточно велика, чтобы сохранить среднюю температуру вод океана выше т о ч к и замерзания воды в период формирования планет (в противном случае вместо океана н а Земле существовали бы более и л и менее глубокие проталины в сплошной ледяной массе), а с другой стороны, достаточно мала, чтобы вся вода постепенно не превратилась во взрывоопасную смесь водорода и кислорода в результате фотохимической реак ц и и. Ясно, что в таком варианте Земля потеряла бы и океан, и ат мосферу в результате н е п р е к р а щ а ю щ и х с я взрывов гремучего газа (может быть, это и произошло н а Венере).

М о ж н о отметить и другую особенность Земли — достаточно большое ускорение свободного падения, вследствие чего вторая космическая скорость оказалась достаточно велика, чтобы вос препятствовать уходу в космос основных атмосферных газов.

Кроме того, т а к а я величина ускорения свободного падения со вместно с малой молекулярной массой воды обусловили форми рование вертикального градиента температуры тропосферы, ко торый, с одной стороны, достаточно велик, чтобы количество об лаков ненамного превышало 5 баллов (при уменьшении этого градиента оно может достигнуть 7 баллов, что означало бы уста новление отрицательной температуры н а большей части поверх ности Земли), а с другой стороны, достаточно мал, чтобы обеспе чить переход потенциальной энергии положения частицы над уровнем моря в кинетическую энергию п р и уменьшении высоты п о л о ж е н и я частицы над уровнем моря, что является необходи мым условием работы климатической системы Земли.

Н е м о ж е т быть произвольным и угол наклона оси вращения к плоскости э к л и п т и к и : с увеличением угла наклона возрастает неравномерность температурного и светового режимов ( п р и по л о ж е н и и оси вращения в плоскости э к л и п т и к и длительность су ток стала бы равной году, а п р и перпендикулярности оси враще н и я плоскости э к л и п т и к и исчезли бы межсезонные изменения погоды).

Форма орбиты обеспечила малую внутригодовую изменчи вость к л и м а т а и не только это, к а к будет показано н и ж е.

Формирование Земли произошло с участием астероидов, ме теоритов и комет (согласно табл. 2.6, они составляют 1,7 % мас сы Земли. Очевидно, что малость массы Земли, присоединенной „ударным" способом, обеспечила малую величину эксцентриси тета орбиты Земли). Поэтому в ее состав помимо других веществ вошли а м м и а к, метан и вода. В процессе разогрева Земли прои зошла ее дегазация. Первым на поверхности прото-Земли поя вился метан, за н и м а м м и а к и, наконец, вода. Уплотнение плане ты после дегазации вызвало уменьшение момента и н е р ц и и лито сферы и, к а к следствие, увеличение скорости ее вращения. В со ответствии с законом сохранения момента количества д в и ж е н и я смесь воды, а м м и а к а и метана должна была двигаться с большой скоростью в направлении с востока н а запад. П р и этом образова лась водно-газовая смесь, температура которой может быть опре делена к а к температура поверхности, равномерно освещенной Солнцем:

Т = [ е 0 ' (1-а)/(4сг5)] 1 / 4, (3.25) где а — альбедо прото-Земли, покрытой водно-газовой смесью, е 0 — величина солнечной постоянной, а — постоянная Стефа на—Больцмана, 8 — излучательная способность водно-газовой смеси. Если принять 1 - а = 8 = 0, 9, то эта температура будет рав на 2 7 8 К. Приблизительно т а к у ю среднюю температуру имеет Мировой океан до сих пор к а к реликт ранней истории Земли.

Достаточно было бы солнечной постоянной уменьшиться до 1 2 6 0 В т / м 2 вследствие уменьшения светимости Солнца, увели ч е н и я радиуса орбиты до 157 м л н к м и л и увеличения эксцентри ситета орбиты, к а к средняя температура водно-газовой смеси стала бы отрицательной и н а поверхности ледяного океана воз н и к бы мелководный бассейн, н а границе которого с атмосферой температура была бы равна 15 °С, к а к это следует из физических свойств воды.

В этом заключается неповторимость орбиты Земли: в афелии Земля находится н а расстоянии 152 млн к м от центра масс Солн ц а, т. е. всего 3 % радиуса ее орбиты отделяли Землю от р е ж и м а ледяного океана.

Постепенное замедление движения водно-газовой смеси вслед ствие действия сил трения привело к разделению атмосферы и океана. А м м и а к в воде и в атмосфере начал разлагаться н а азот и водород согласно р е а к ц и и N H 3 = N 2 / 2 + З Н 2 / 2 - 3 7 к Д ж / м о л ь.

Значение 3 7 к Д ж / м о л ь соответствует значению 6, 1 5 • Ю - 2 0 Д ж / молекула. Т а к у ю энергию имеют кванты с частотой 1 0 1 4 с - 1, т. е.

с длиной волны 3 м к м. Т а к о й и большей энергией обладают 9 8 % квантов солнечного излучения [68, с. 4 4 0 ], поэтому процесс раз л о ж е н и я а м м и а к а Прошел быстро (по космическим масштабам).

Согласно А. П. Виноградову [50, с. 34], вода разлагается н а водо род и кислород под действием солнечного излучения. Наличие кислорода обеспечило протекание р е а к ц и и окисления метана:

СН4 + 2 0 3 = С02 + 2 Н 2 0 + 5,6 М Д ж / к г.

У г л е к и с л ы й газ растворился в воде. В итоге получился водяной океан, п о к а еще пресный, и кислородно-азотная атмосфера.

Благодаря тому, что вторая космическая скорость велика, д а ж е молекулы водорода не могут покинуть атмосферу Земли за счет скорости своего теплового движения. Действительно, из ра нее использованной формулы ( 3. 1 7 ) ^ L =4У2 ( 8 я е х р dV (3.26) N 2RT следует, что д а ж е п р и температуре, равной температуре солнеч ного излучения н а орбите Земли Тэф = 395 К, относительная доля молекул водорода, скорость теплового д в и ж е н и я которых превы шает вторую космическую скорость, имеет порядок dN - ехр ( - 3 4 4 ), (3.27) т. е. п р а к т и ч е с к и равна нулю. В то ж е время нельзя исключать возможность ухода в космос атмосферных газов в результате фо тодиссоциации в верхних слоях атмосферы и л и процесса переда ч и необходимого количества д в и ж е н и я непосредственно кванта м и солнечного излучения.

Скорость вращения Земли относительно своей оси достаточно велика, чтобы сглаживать внутрисуточные колебания темпера туры за счет тепловой инерции океана и с у ш и. Ф и з и к о - х и м и ч е ские свойства атмосферных газов и воды, к а к отмечалось выше, стабильны в ш и р о к о м диапазоне значений температуры и давле ния.

Все эти факторы способствовали созданию климатической си стемы, параметры которой частично постоянны, а частично из меняются в довольно у з к и х пределах п р и сохранении и х сред него по Земле значения, согласно правилу Г. Дове.

3.3.2. Физические основы стабильности климата Земли Безусловно, главной опорой стабильности к л и м а т а Земли яв ляется постоянство средней равновесной температуры на уровне океана (То)- К а к видно из формулы Т0 / Т к = е х р ( В п Т 0 / L ), (3.28) связывающей Tq с параметрами водяного пара (температурой конденсации Тк, газовой постоянной Rn и теплотой конденсации L), величина Т0 полностью определяется физическими свойства м и воды.

Следует сделать такое замечание по поводу термина „равно весная температура": обычно считается, что это та температура, которая установится в к а ж д о й части термодинамической систе мы п р и достаточно продолжительной изоляции ее от о к р у ж а ю щ е й среды. Ясно, что атмосферу и океан нельзя изолировать от в н е ш н е й среды, и температура в отдельных частях атмосферы и океана будет различаться. Поэтому под термином „равновесная температура" в данной к н и г е понимается та температура, кото р а я установилась бы в рассматриваемой термодинамической сис теме п р и равенстве количества тепла, получаемого и отдаваемого системой (такой р е ж и м естественно назвать адиабатическим;

ясно, что он не будет изэнтропическим). Существуют „вечно не равновесные" температуры, например средняя температура вод океана, температура поверхности воды под льдом и пр. Н о в среднем н а Земле количество получаемого тепла равно количе ству отдаваемого, и температура на уровне океана равна 15 °С.

Это значение случайно совпадает со средней приземной темпера турой вследствие удачного расположения с у ш и и ее размеров, а т а к ж е за счет „астрономических" параметров Земли.

В а ж н ы м (хотя не столь очевидным, к а к приземная темпера тура) фактором является постоянство среднего глобального значения вертикального градиента температуры тропосферы.

Повышение температуры воздуха по мере п р и б л и ж е н и я к земной поверхности обычно считается доказательством утепляю щего воздействия атмосферы н а к л и м а т под влиянием парнико вого эффекта. В этом заключается исходная идея теории парни кового эффекта: если атмосфера — „теплое одеяло", спасающее биосферу от вымерзания, то не м о ж е т л и это „одеяло" стать с л и ш к о м теплым, поскольку его утепляющее свойство зависит от н и ч т о ж н о г о количества атмосферных примесей, увеличивающе гося п р и с ж и г а н и и органического топлива?

Конечно, эти рассуждения построены н а недоразумении.

Уменьшение температуры воздуха по мере удаления от зем ной поверхности является естественным следствием законов гид ростатики — это просто результат работы расширения воздуха п р и переходе его в область с м е н ь ш и м давлением.

К а к показано в главе 1, величина вертикального градиента равна Y = Уад - ( S g e - уад (3.29) Ы) / ( C p d z ), =g/c.

p Если нет внешнего воздействия ( т. е. воздух не совершает работу (Ы = 0) и к нему не подводится тепло (6q e — 0) и л и теоретически возможный случай (8i - 5g e = 0)), то градиент равен сухоадиаба тическому градиенту у = у а д. П р и н а р у ш е н и и этих условий у Ф у а д. В частности, если из работы расширения воздуха вычи тается работа расширения водяного пара, то градиент становится меньше у а д- Это объясняется тем, что работа расширения водя ного пара уменьшает степень расширения воздуха, т а к к а к водя-, н о й пар совершает работу над воздухом в борьбе за место в атмо сфере и его работа отрицательна. Поэтому испарение уменьшает величину вертикального градиента температуры тропосферы.

М о ж н о уменьшить градиент и подогревом воздуха п р и его подъеме. П р и этом происходит следующее: в процессе подъема воздух охлаждается вследствие его расширения, а подогрев уме ньшает степень охлаждения, уменьшая тем самым вертикаль н ы й градиент температуры.

В этой к н и г е не рассматривается роль инверсий, хотя они за метно влияют н а процессы в атмосфере. Например, инверсия прерывает процесс теплопроводности в атмосфере и тем самым препятствует охлаждению подстилающей поверхности;

инвер сии способствуют накоплению водяного пара в подынверсионном слое, что обеспечивает энергетическую базу взрывного характера развития индийского муссона и Эль-Ниньо.

Т а к и м образом, вертикальный градиент температуры зависит л и ш ь от физических свойств воды и воздуха и массы и размеров Земли, к а к это видно из формулы для среднего глобального зна чения вертикального градиента температуры тропосферы. у=*(*-1)/(*Дп) (3.30) (свойства воздуха учитываются показателем адиабаты воздуха к =Ср / Cv, свойства воды — величиной газовой постоянной во дяного пара Rn, а масса и размеры Земли — ускорением свобод ного падения g).

Постоянство средних значений вертикального градиента тем пературы и приземной температуры влечет за собой постоянство количества облаков и, следовательно, альбедо, т а к к а к измене ние альбедо подстилающей поверхности мало влияет на глобаль ное альбедо.

К а к видно из изложенного, роль воды в поддержании стаби льности к л и м а т а Земли исключительно велика. Н о еще более она возрастает вследствие влияния океана н а стабильность климата.

Значительная (около 2 0 0 м) толщина деятельного слоя океа н а [69, с. 122] обеспечивает сглаживание температурных контра стов в пространстве и во времени.

Постоянство толщины деятельного слоя океана поддержива ется благодаря постоянной солености Мирового океана с помо щ ь ю физического процесса — осмоса;

в свою очередь, постоянст во солености обеспечивается совместным действием физического процесса испарения воды и физико-химического процесса взаим ного растворения соленых и пресных вод (подробнее см. [30]), М о ж н о предположить существование более глубоких связей постоянства состава и солености вод океана с биосферой — неда ром состав крови сходен с составом морской воды.

И з сказанного м о ж н о заключить, что к л и м а т Земли непре рывно воссоздается благодаря не в последнюю очередь физиче с к и м свойствам воды и воздуха. Особое место занимает свойство воды увеличивать объем п р и замерзании. Следствия этого явле н и я общеизвестны (оно оказалось в а ж н ы м даже в процессе раз вития биосферы);

менее известен факт, что водоемы покрывают ся льдом почти в 1 0 раз медленнее, чем освобождаются от него [12], благодаря этому свойству воды, напрямую, т а к и м образом, связанному с климатом.

3.3.3. Приземная температура при наличии и в отсутствие океана Целесообразно еще раз подчеркнуть необходимость охлажде н и я поверхности Земли, что и осуществляется с помощью гиган тского кондиционера, рабочим телом которого является водяной пар, источником энергии — Солнце, холодильником — верхние слои атмосферы, нагревателем — поверхность океана. Атмосфе ра в этом кондиционере является его внутренним объемом, осу ществляющим хранение и перемещение рабочего тела, а т а к ж е изменение его параметров.

Н и ж е показано, что все более и л и менее реалистичные моде л и климатической системы Земли свидетельствуют о необходи мости охлаждать поверхность Земли, а не нагревать ее с помо щ ь ю парникового эффекта.

И с т о ч н и к о м м н о г и х недоразумений является представление о том, что температура солнечного излучения н а орбите Земли равна 5,7 тыс. градусов. Такое представление проникло д а ж е в справочную литературу (см., например, [68, с. 442]). Н а самом деле эффективная температура солнечного излучения н а орбите Земли равна 3 9 4 К. Т а к у ю температуру имел бы плоский участок абсолютно черного тела, перпендикулярный солнечным лучам, н а верхней границе атмосферы в условиях термодинамического равновесия.

Если максимальное количество солнечной энергии, достигаю щ е й подстилающей поверхности, равно 8 0 % ее значения на вер х н е й границе атмосферы, то максимальная температура абсолют но черной поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, была бы равна 3 7 3 К = 1 0 0 "С п р и выполнении условия термоди намического равновесия.

Ясно, что в этой простейшей модели, в которой климатиче с к а я система Земли заменена двумя параллельными абсолютно черными пластинками, разделенными поглощающей средой, со вершенно не учитываются форма и вращение Земли.

Если свернуть пластинку, заменяющую в этой модели под стилающую поверхность, в круговой цилиндр, в р а щ а ю щ и й с я во к р у г своей оси с угловой скоростью Q, то температура на образу ю щ и х цилиндра будет зависеть от Q: п р и Q = 0 она будет умень шаться от 373 К в подсолнечной точке до 0 К за к р а й н и м и точка м и освещенной поверхности цилиндра. П р и очень больших Q плотность потока излучения уменьшится в л раз по сравнению с плотностью потока на плоскость, и средняя температура н а по верхности абсолютно черного цилиндра при пропускании 80 % солнечного излучения к его поверхности будет равна 2 8 0 К. П р и у м е н ь ш е н и и Q неравномерность распределения температуры воз растает (здесь н у ж н о отметить, что столь н и з к а я средняя темпе ратура ( 2 8 0 К ) получается вследствие того, что излучение под стилающей поверхности происходит в полусферу в условиях от сутствия атмосферы).

По-видимому, не лишено оснований предположение о влия н и и Q н а к л и м а т : в [74, с. 25] упомянута гипотеза, согласно кото рой ледниковый период завершился п р и замедлении вращения Земли до 2 0 ч/оборот.

Сферичность Земли учтена в следующей модели. Пусть вра щ а ю щ а я с я Земля, л и ш е н н а я атмосферы и океана, находится в состоянии термодинамического равновесия, т. е. приходящее из лучение Солнца на подстилающей поверхности равно ее излу чению. В этом случае н а неосвещенной части Земли всегда будет 0 К, а н а освещенной температура будет зависеть от зенитного у г л а Солнца у ( у = 0 п р и положении Солнца в зените), если под стилающая поверхность однородна. Пусть для простоты она бу дет абсолютно черной. Тогда:

— п р и х о д я щ а я мощность излучения Солнца равна о s i n у cos y d y, 2ле0В — излучение абсолютно черной подстилающей поверхности равно 2noR 2Т 4 sin \)/d\f/.

И з условия равенства этих величин получается температура абсолютно черной поверхности для рассматриваемой модели:

Т = ( е о cos у / а ) 1 / 4. Значения этой температуры приведены в табл. 3.3.

Таблица 3. Зависимость температуры абсолютно черной подстилающей поверхности Земли, лишенной атмосферы и океана, от зенитного угла Солнца у у О 15 30 45 60 75 Т К... 394 390 380 361 331 281 Средняя температура по освещенному Солнцем полушарию равна я/2 '' (Т) = ( е 0 / сг)'4 f c o s ^ i | / s i n i | / d i | / = - ( е 0 • / а ) ^ = 3 1 5 К (3.31) о Атмосфера и океан совместно с Солнцем изменяют этот „лун ный" к л и м а т, делая его пригодным для существования биосфе ры. Поэтому модели климатической системы Земли, не учитыва ю щ и е существование атмосферы и океана, некорректны, к а к и полученные н а и х основе выводы, в частности вывод об установ лении н а поверхности температуры 255 К в отсутствие парнико вого эффекта.

В конечном итоге вся поглощаемая Землей солнечная энер г и я излучается на границе, разделяющей слои атмосферы по ве личине вертикального градиента температуры (внизу — положи тельный градиент, вверху •— нулевой, т. е. механизм теплопро водности не действует выше этой границы) и по влагосодержа нию. Н а этой границе излучение из к а ж д о г о элементарного объе ма осуществляется в сферу, и температура на ней определяется из соотношения 2оГ и 4 з л = е 0 ( 1 - « ) / 4 ;

ТИЗЛ=214К. (3.32) Т а к и м образом, она почти точно равна температуре тропопаузы, согласно Международной стандартной атмосфере.

К а к у ж е было отмечено в главе 1, в общем случае передача от подстилающей поверхности излучением неэффективна вследст вие к а к малой разности температур подстилающей поверхности и прилегающего к ней слоя воздуха, т а к и поглощения излуче н и я в тонком приземном слое атмосферы. Поэтому величина из лучения подстилающей поверхности, перпендикулярного повер хности земного сфероида, в а ж н а лишь для составления теплово го баланса подстилающей поверхности. Эта величина равна [11, с. 3 9 3 ;

70, с. 4 3 2 ] 4N = 9С-Б / п (3.33) где q N — нормальная составляющая плотности потока излуче н и я ;

е — относительный коэффициент излучения;

(fa.в — плот ность потока излучения в полусферу согласно закону Стефа на—Больцмана.

М о ж н о отметить, что для ламбертова излучателя интенсив ность излучения (т. е. полный поток энергии, п р о х о д я щ и й в еди н и ц у времени через единичную п л о щ а д к у в направлении норма л и к ней и рассчитанный н а единицу телесного угла, и л и норма льная составляющая потока излучения) в п раз меньше плотно сти потока в полусферу и является потоком излучения в конусе с у г л о м полураствора 3 2, 4 градуса.

Следующей по сложности будет т а к а я модель. Пусть сфериче с к а я Земля о к р у ж е н а на верхней границе атмосферы концентри ческой излучающей сферой с плотностью излучения е 0 / 4. В этой модели не происходит смены дня и ночи и скорость вращения Земли не играет роли. Температура подстилающей поверхности определяется из баланса энергии:


е0 (« + Р) / 4 + сгТдд / я = е 0 (1 - а) / 4, (3.34) где а — альбедо Земли, принимается а = 0,3;

а — доля солнечно го излучения, поглощаемая атмосферой;

принимается а = = 0, 1 2 ;

р — доля солнечного излучения, расходуемая на испаре ние;

принимается р = 0, 2 2.

Температура подстилающей поверхности, согласно ( 8. 3 4 ), равна Г п п = [ ( т е 0 (1 - а - ос - р) / ( 4 а ) ] 1 / 4 = 2 8 7 К (3.35) и п р а к т и ч е с к и совпадает с температурой н а уровне океана, полу ченной в п. 1. 1. 2, и с фактическими данными. Однако м е ж д у способами получения этих величин есть различие: величина тем пературы н а уровне океана, полученная в п. 1.1.2 с использова н и е м методов термодинамики, зависит только от физических свойств воды, а температура в выражении ( 3. 3 5 ) зависит от сол нечной постоянной, альбедо Земли, поглощения солнечного из лучения атмосферой и затрат на испарение, причем ее изменение сильно зависит от изменения этих величин:

8Таи = 0,058е 0 - 2 0 0 (5а + 5а + 5р). (3.36) Глобальное альбедо зависит, главным образом, от количества об лаков, которое постоянно. Поэтому постоянны и затраты н а ис парение. Следовательно, изменения температуры подстилающей поверхности в глобальном масштабе зависят, главным образом, от степени прозрачности атмосферы для солнечного излучения, а локальное значение температуры зависит от а, а и р.

Максимальное значение температуры подстилающей поверх ности в этой модели м о ж н о н а й т и п р и условии отсутствия облач ности и затрат на испарение. Альбедо в этом случае будет равно 0, 0 8 (см. схему теплового баланса Земли в п. 1.2.3). П р и а = 0, 1 максимальная температура равна Гпп max =[(яво (1 - а - а ) / (4т)] 1 / 4 = 3 5 1 К, (3.37) что довольно близко к рекордным значениям температуры (353 К по [57, с. 96]).

Совпадения расчетных и фактических значений температуры позволяют использовать данную модель для оценки величины средней температуры подстилающей поверхности в отсутствие океана: если нет испарения, то альбедо Земли уменьшится до 0, 2 5, и п р и сохранении доли солнечного излучения, поглощае мой атмосферой, средняя температура подстилающей поверхно сти „сухой" Земли будет равна Тип с у х = 3 3 1 К.

М е х а н и з м уменьшения альбедо до 0, 2 5 таков: альбедо сухих г л и н и песков приблизительно равно 0,3 [34, с. 2 0 6 ], т. е. если к подстилающей поверхности приходит 0,18е 0, то глобальное аль бедо должно быть равно 0, 3 0, 1 8 = 0, 0 5. В рассматриваемом слу чае к поверхности приходит 0,8е 0 [19, с. 56], т. е. глобальное аль бедо поверхности увеличивается до 0,3 • 0,8 = 0,24. К этому зна чению добавляется 0,01е 0 за счет отражения ультрафиолетового излучения от верхних слоев атмосферы.

И т а к, п р и отсутствии океана глобальная приземная темпера тура была бы равна 58 °С. Именно благодаря океану она п о н и ж а ется до наблюдаемого значения 15 "С.

К а к отметил И. Ньютон [59, с. 645], „...моря безусловно необ ходимы для строения Земли, ибо из н и х, вследствие нагревания Солнцем, выделяются обильные пары..." Этими словами велико го естествоиспытателя м о ж н о закончить последнюю главу к н и г и, т а к к а к они указывают н а основную особенность Земли, отли ч а ю щ у ю ее от Венеры и Марса, — наличие океана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Теперь, по прочтении этой к н и г и, читателю, по-видимому, стало понятна (и, хочется надеяться, близка) ее основная идея:

вместо того, чтобы затрачивать гигантские средства на борьбу с мифической опасностью глобального потепления в результате антропогенного усиления парникового эффекта вследствие с ж и г а н и я органического топлива, н у ж н о направить усилия челове чества н а решение реальных проблем, в первую очередь н а л и к видацию демографического кризиса и н а борьбу с загрязнением о к р у ж а ю щ е й среды.

Существует, кроме того, еще одна опасность для будущего биосферы, менее очевидная, но не менее грозная: уменьшение видового разнообразия биосферы. К а к было упомянуто, Земля получает поток отрицательной энтропии, который в „естествен н ы х " условиях (т. е. без неконтролируемого развития цивилиза ц и и ) компенсировал неизбежный рост энтропии Земли вследст вие действия второго закона термодинамики, и баланс энтропии был отрицательным, о чем свидетельствует история развития биосферы. Однако уменьшение видового разнообразия биосферы (вследствие истребления редких и к р у п н ы х животных и расте н и й, применения ядохимикатов, использования монокультур, гиперурбанизации и хирального загрязнения) ведет к усилению роста энтропии Земли, и баланс энтропии может стать положите льным, что приведет к разрушению современного стационарного состояния биосферы даже при р е ш е н и и упомянутых выше двух первоочередных проблем. Поэтому Земля, её климатическая сис тема и биосфера, являющиеся результатом редкого сочетания благоприятных астрономических, физических и системных фак торов, н у ж д а ю т с я в н а ш е й защите.. Н у ж н о к а ж д о м у помнить, что именно Земля позволяет н а м ж и т ь вопреки людоедскому п р и н ц и п у „бесплатный сыр бывает только в мышеловке", давая н а м бесплатно воздух, без которого не прожить и минуты, воду, без которой не п р о ж и т ь и дня. Д а и все, включая саму ж и з н ь, она дает нам совершенно бесплатно.

Помимо решения основной задачи к н и г и — установления п р и ч и н различия климатов Земли, Марса и Венеры и доказатель ства невозможности развития климата Земли к а к в сторону к л и мата Марса, т а к и в сторону к л и м а т а Венеры — теоретическим п у т е м вычислены скорости вращения планет Солнечной системы относительно своих осей и найдена причина отклонения осей от перпендикуляров к плоскостям и х орбит. Эти проблемы не были решены н и в одной из гипотез происхождения Солнечной систе мы — от К а н т а и Лапласа до Ш м и д т а и Альвена. Кроме того, до казано, что знакомая к а ж д о м у из нас с детства схема д в и ж е н и я планет и Солнца нуждается в небольшой поправке: направление вращения Земли и других планет (за исключением, разумеется, Венеры и У р а н а ) противоположно направлению вращения Солн ца, совпадающему с направлением орбитального д в и ж е н и я пла нет.


В к н и г е показано, что изучение п р и ч и н формирования к л и мата Земли помогает изучению климатов других планет, а не на оборот, к а к это обычно декларируется.

Проблема невозможности прогнозирования природных про цессов с помощью дифференциальных уравнений, поставленная 1 0 0 лет назад Н. В. Бугаевым и затронутая в этой к н и г е, посте пенно осознается естествоиспытателями, которые поняли, что, говоря словами С. Л е м а [83], „мир — это совокупность случай ных катастроф, к а ж д а я из которых подчиняется точным зако нам", т. е. к а ж д о е событие м о ж н о описать исходя из законов фи з и к и, но цепь этих событий расчету не поддается.

По-видимому, н у ж н о более осторожно использовать матема тические модели п р и р е ш е н и и проблем глобального к л и м а т а, по скольку, к а к показано выше, ход природных процессов нельзя прогнозировать с помощью дифференциальных уравнений не вследствие неустойчивости и л и бифуркации и х решений, а из-за неаналитичности ф у н к ц и й, описывающих эти процессы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. А л е ш к о в М. Н., Ж у к о в И. И. Физические основы ракет ного оружия. — М.: Воениздат, 1965. — 4 6 4 с.

2. А л ь в е н X. Происхождение Солнечной системы / / Вопросы кос могонии. VI — Изд. А Н СССР, 1958. — С. 78—97.

3. Б о б р о в М. С. Сатурн, каким мы его знаем сейчас / / Земля и Вселенная. — 1982. — № 4. — С. 39—44.

4. Б о г д а н о в А. А. Тектология. Всеобщая организационная нау ка. Т. 1. — М.: Экономика, 1989. — 304 с.

5. Б р а г и н с к и й С. И. Теория магнитного поля Земли / / Земля и Вселенная. — 1982. — № 6. — С. 40—44.

6. Б у д ы к о М. И. Климат и наше будущее / / „Соц. индустрия", 24.06.1988.

7. Б у д ы к о М. И. Климат и жизнь. — Л.: Гидрометеоиздат, 1971. — 4 7 0 с.

8. Б э к о н Ф. Сочинения. Т. 2. — М.: Мысль, 1978. — 482 с.

9. Б я л к о А. В. Наша планета — Земля. — М.: Наука, 1989. — 2 3 9 с.

1 0. В а н г е н г е й м Г. Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочных метеорологических прогнозов для Арктики. — М.-Л.:

Изд. Главсевморпути, 1952. — 314 с.

11. В е й н и к А. И. Техническая термодинамика и основы тепло передачи. — М.: Металлургиздат, 1956. — 4 4 8 с.

12. „ В е ч н ы й " двигатель на вечной мерзлоте / / Юный техник. — 1990. — № 6. — С. 23.

13. В и н н и к о в К. Я., Г р о й с м а н П. Я., Л у г и н а П. М., Г о л у б е в А. А. Изменение средней температуры воздуха северного полушария за 1841—1955 гг. / / Метеорология и гидрология. — 1987. — № 1.

14. В и т е л ь с Л. А. Характеристики барико-циркуляционного ре жима. — Л.: Гидрометеоиздат, 1965. — 128 с.

15. В и т я з е в А. В. Ранняя эволюция Земли / / Земля и Вселен ная. — 1990. — № 2. — С. 18—24.

16. В о л ь к е н ш т е й н М. В.Биофизика. — М.:Наука, 1988. — 591 с.

17. В о р о н ц о в - В е л ь я м и н о в Б. А. Очерки о Вселенной. — M.t Наука, 1980. — 672 с.

18. В о р о н ц о в - В е л ь я м и н о в Б. А. Лаплас. — М.: Наука, 1985. — 286 с.

19. Г а р в е й Д ж. Атмосфера и Океан. — М.: Прогресс, 1982. — 184 с.

20. Г е л ь ф е р Я. М. История и методология термодинамики и ста тистической физики. — М.: Высшая школа, 1981. — 536 с.

21. Г о л и н Г. М., Ф и л о н о в и ч С. Р. Классики физической науки. — М.: Высшая школа, 1989. — 576 с.

22. Г р и б б и н Д ж., Л э м Г. Г. Изменение климата за историче ский период / Изменения климата. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — С.

102—121.

23. Д у э л ь И. Каждой гранью. — М.: Знание, 1981. — 192 с.

24. Е р ж а н о в Ж. С., К а л ы б а е в А. А. Общая теория враще ния Земли. — М.: Наука, 1984. — 254 с.

25. Е р о х и н В. Г., М а х а н ь к о М. Г. Сборник задач по осно вам гидравлики и теплотехники. — М.: Энергия, 1979. — 240 с.

26. Ж а р к о в В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. — М.:

Наука, 1983. — 415 с.

27. З е л ь д о в и ч Я. Б., Р а й з е р Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. — М.: Наука, 1966. — 686 с.

28. К а з а н ц е в Ю. В. Теория атмосферных вихрей и ее примене ние для задач прогноза. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 117 с.

29. К а з а н ц е в Ю. В. Элементы термомеханики атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 111 с.

3 0. К а з а н ц е в Ю. В. Изменяется ли климат Земли? — СПб.: Гид рометеоиздат, 1 9 9 3. — 86 с.

3 1. К а з а н ц е в Ю. В. Проблемы аэродинамики атмосферы / / Тру ды ДВНИГМИ, вып. 116. — 1989. — 174 с.

32. К а з а н ц е в Ю. В. Влияние вращения Земли на атмосферу и Океан. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1999. — 127 с.

33. К а н н и н г х э м В. Введение в теорию нелинейных систем. — М.-Л,: Госэнергоиздат, 1962. — 456 с.

34. К л и м а т о л о г и я. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — 567 с.

35. К л и м а т планет. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — 96 с.

36. К н о й б ю л ь Ф. К. Пособие для повторения физики. — М.:

Энергоиздат, 1981. — 253 с.

37. К о н д р а т ь е в К. Я., С е л и в а н о в А. С., Крупен к о Н. Н. Планета В е н е р а. — Л. : Гидрометеоиздат,. 1987. — 278 с.

38. К о н о н о в и ч Э. В. Солнце — дневная звезда. — М.: Просве щение, 1982. — 112 с.

39. К о п е р н и к Н. О вращениях небесных сфер. — М.: Наука, 1981.

40. К о с м о н а в т и к а. Энциклопедия. — М.: Сов. энциклопедия, 1985. — 528 с.

41. К о ч и н Н. Е. Векторное исчисление и основы тензорного ис числения. — М.: Наука, 1965. — 426 с.

42. К о ш к и н Н. И., Ш и р к е в и ч М. Г. Справочник по элемен тарной физике. — М.: Наука, 1980. — 208 с.

43. К р а т к и й справочник физико-химических величин. — JL: Хи мия, 1967. — 182 с.

44. К с а н ф о м а л и т и Л. В. Дальше — только звезды / / Земля и Вселенная. — 1990. — № 3. — С. 41—53.

45. К у з ь м и н А. Д. Планета Венера. — М.: Наука, 1981. — 93 с.

46. К у л и к о в К. А. Вращение Земли. — М.: Недра, 1 9 8 5. — 159 с.

47. К у - Н а н Л и о у. Основы радиационных процессов в атмосфе ре. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 376 с.

48. Л а п л а с П. Опыт философии теории вероятностей. — М.:

1908.

49. Л е й б н и ц Г. В. Сочинения в 4-х томах. Т. 1. — М. : Мысль, 1982. — 636 с.

50. М а р к е л о в а Л. П. Ключи к планетам. М.: Знание, 1 9 7 6. — 125 с.

51. М а т в е е в Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосфе ры. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 751 с.' 52. М и х а й л о в А. А. Земля и ее вращение. — М.: Наука, 1984. — 79 с.

53. М и х е е н к о В. Холод земных недр / / „Соц. индустрия", 15.06.1989. — № 138.

5 4. М о и с е е в Н. Н. Человек и ноосфера. — М.: Молодая гвардия, 1990. — 352 с.

55. М о н и н А. С. Введение в теорию климата. — Л.: Гидрометео издат, 1982. — 248 с.

56. М о н и н А. С. Солнечный цикл. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 68 с.

57. Н е к л ю к о в а Н. П. Общее землеведение. — М.: Просвеще ние, 1976. — 336 с.

58. Н и к о л и с Г., П р и г о я с и н И. Самоорганизация в неравно весных системах. — М.: Мир, 1979. — 512 с.

59. Н ь ю т о н И. Математические начала натуральной филосо фии. — М.: Наука, 1989. — 6 8 8 с.

60. П о л о з о в а Л. Г. Цикличность в колебаниях климата / / Чело век и стихия, 1980. — С. 43.

61. „ П р и р о д а ". — 1977. — № 7. — С. 139.

62. П у а н к а р е А. О науке. — М.: Наука, 1983. — 660 с.

63. Р у б и н ш т е й н Е. С., П о л о з о в а Л. Г. Современное изме нение климата. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 268 с.

64. С а г д е е в Р. 3., М о р о з В. И. Планета Венера — открытия и загадки / / Наука в СССР. — 1981. — № 1. — С. 16—30.

66. С а ф р о н о в В. С. О росте планет земной группы / / Вопросы космологии. VI. — Изд. А Н СССР, 1968. — С. 64—77.

66. С и б р у к В. Роберт Вуд. — М.: Наука, 1985. — 319 с.

67. С м и р н о в Г. Страшные и нестрашные катастрофы Рене Тома / / Техника—молодежи. — 1978. — № 12. — С. 18—21.

68. С п р а в о ч н и к по геофизике. — М.: Наука, 1965. — 571 с.

69. С т е п а н о в В. Н. Мировой океан. — М.: Знание, 1974. — 254с.

70. Т е о р и я тепломассообмена. — М.: Высшая школа, 1979. — 4 9 5 с.

7 1. У а й т Р. М. Большой климатический спор / / В мире науки. — 1990. — № 9.

72. Ф р и д м а н А. Н., П о л я ч е н к о В. Л. О направлениях за кручивания в спиральных галактиках / / Астрономический журнал, 1972. — Т. 49, вып. 2.

73. Х а л т и н е р Д ж., М а р т и н Ф. Динамическая и физическая метеорология. — М.: Изд. ин. лит., 1990. — 435 с.

74. „ Х и м и я и жизнь", 1980. — № 3. — С. 25.

7 5. Х р о м о в С. П. Метеорология и климатология для географиче ских факультетов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 455 с.

76. Ч е м б е р л е н Д ж. Теория планетных а т м о с ф е р. — М. : Мир, 1982. — 352 с.

77. Ч т о ж е творится с п о г о д о й ? / / Т е х н и к а — м о л о д е ж и, 1971. — № 2. — С. 11.

78. Ш а ф р а н о в с к и й И. И. Симметрия в п р и р о д е. — Л. : Недра, 1985. — 168 с.

79. Ш м и д т О. Ю. Четыре лекции о теории происхождения Зем ли. — М.: Изд. А Н СССР, 1949. — 70 с.

80. Я в о р с к и й Б. М., Д е т л а ф А. А. Справочник по физи ке. — М.: Наука, 1971. — 939 с.

. 8 1. G r e i n e r М. Н. Westward drift motions of the Earth's core and the Earth's rotation / / Gerlands Beitr. Geophys., 1 9 8 6, 9 5, # 4. — S. 341— 351.

82. K e r r R. Greenhouse skeptic out in the cold / / S c i e n c e. — 1989. — 2 4 6, # 4 9 3 4. — P. 1118—1119.

83. L e m S. Biblioteka X X I wieku. — Krakow, 1986.

84. "Nature". — 1989. — Vol. 3 3 8, # 6 2 1 5. — P. 487.

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие научного редактора.... От автора Введение Глава 1. Характерные особенности климатической системы Зем ли 1.1. Постоянство равновесной глобальной температуры на уровне океана. 1.1.1. Значение проблемы изменчивости призем ной температуры........ 1.1.2. Равновесное значение глобальной темпера туры на уровне океана 1.1.3. Согласование гипотезы о постоянстве гло бальной температуры на уровне океана с фактическими данными 1.2. Отсутствие парникового эффекта в атмосфере Зем ли 1.2.1. Основы теории парникового эффекта несо стоятельны 1.2.2. Решение классической задачи определения распределения температуры в фотосферах звезд неприменимо для атмосферы Земли.. 1.2.3. Тепловой баланс Земли можно составить без использования понятия парникового эф фекта. 1.3. Свойства климатической системы Земли, не учиты ваемые в теоретической гидрометеорологии 1.3.1. Неполнота и некорректность математических моделей атмосферы и океана 1.3.2. Термодинамическая система атмосфера+океан как квазибиологический объект....... 1.3.3. О некорректности методологических основ применения дифференциальных уравнений для прогнозирования гидрометеорологичес ких процессов Глава 2. Первая причина различия климатов — разные скорости вращения планет вокруг своих осей 2.1. Кинематическая величина скорости вращения.. 2.2. „Ударный" способ формирования планет 2.3. „Потенциальный" путь формирования планет... Глава 3. Вторая причина различия климатов — разные пути эво люции атмосфер и гидросфер. 3.1. Особенности атмосферы Венеры 3.1.1. Возникновение теплового режима Венеры.. 3. 1. 2. Термодинамический цикл водяного пара на Венере........... 3. 1. 3. Механизм возникновения движения облач ного слоя Венеры.. 3.2. Следы атмосферы и гидросферы Марса 3.2.1. Первичный климат Марса 3.2.2. Процесс потери Марсом атмосферы и гидро сферы. 3.2.3. О возможности заселения Марса 3.3. Климат Земли как результат действия астрономи ческих и физических факторов. 3.3.1. Влияние астрономических факторов на фор мирование климата Земли 3.3.2. Физические основы стабильности климата Земли. 3.3.3. Приземная температура при наличии и в отсутствие океана Заключение Список литературы

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.