CC BY
22альтернативный подход к пониманию климатических изменений и методам предотвращения глобального потепления
Юрий Виноградов Дмитрий Стребков
Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ), Россия vinogradov.ge.@mail.ru viesh@gol.ru
Аннотация: Статья является представлением результатов исследований и расчётов параметров климата, связанных с антропогенным тепловым загрязнением среды обитания. Результаты исследований свидетельствуют о том, что повышение концентрации в атмосфере двуокиси углерода, метана и закиси азота не может быть причиной потепления климата.
В статье содержатся сведения о принципе работы природного механизма автоматического поддержания температурных параметров климата. Авторы статьи показывают, что все газы, молярная масса которых отличается от молярной массы азота - помогают природному механизму стабилизации климата выводить теплоту из стратосферы в космос.
В статье показано, что парниковым газом является только пар воды, а эффективно бороться с паром воды в атмосфере нет возможности. Однако работа содержит оценку реализуемости некоторых
путей оказания содействия природному механизму вывода теплоты в космос. Также предлагаются пути технологического развития мировой энергетики и другие методы и инструменты, которые должны привести к значительному уменьшению антропогенного теплового загрязнения планеты.
ключевые слова: антропогенное тепловое загрязнение, парниковые газы, потепление климата, управление климатом.
Юрий Евгеньевич Виноградов - инженер, окончил Приборостроительный факультет Политехнического института (г. Омск) и аспирантуру Физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва, Россия.
Дмитрий Семёнович Стребков - академик РАН, профессор, доктор технических наук, научный руководитель Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ), г. Москва, Россия.
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ФГБНУ ВИЭСХ) был создан 28 марта 1930 года в системе Академии сельскохозяйственных наук с целью решения проблем электрификации сельского хозяйства. Научные исследования проводятся в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственной академий наук РФ, обеспечивающей разработку критических технологий Российской Федерации, технологий и экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания; технологий создания энергосберегающих систем производства, распределения и потребления тепла и электроэнергии; технологий новых возобновляемых источников энергии и наноматериалов.
1.Введение.
Известно, что за потепление климата возлагают ответственность на возрастающую концентрацию двуокиси углерода, метана, закиси азота.
Изначально в Киотском протоколе от 1997 года углекислый газ был признан основным парниковым газом, с эмиссией которого в атмосферу предлагалось бороться. Аналогичная роль этого газа подтверждалась в докладе №5 МГЭИК при ООН от 2014 г.[1], а в Парижском соглашении по климату 2015 года в глобальном потеплении обвинили уже три газа: двуокись углерода, метан и закись азота.
Российская академия наук неоднократно указывала на то, что Киотский протокол не имеет достаточного научного обоснования®. Национальная академия наук США также высказывала сомнения в правильности данного обоснования и сочла необходимым рекомендовать Конгрессу США не ратифицировать Киотский протокол. США подписали, но не ратифицировали данный международный договор.
Поскольку тепловое загрязнение среды обитания антропогенной теплотой не рассматривается на международном уровне в качестве причины потепления климата, то не обсуждаются на любом из уровней и методы устранения последствий воздействия на параметры климата антропогенной теплоты.
Такое положение объясняется отсутствием научного объяснения истинной причины потепления климата и отсутствием понимания принципа работы природного механизма автоматического поддержания средней температуры атмосферы.
2. Научное описание принципа работы природного механизма вывода теплоты из стратосферы в ближний космос.
Для понимания природного механизма вывода теплоты из стратосферы в космос необходимо использовать некоторые знания, касающиеся определения температуры вещества, термодинамики и тепло- и массообмена.
Температура вещества пропорциональна скорости случайного движения частиц в веществе, где движения атомов, молекул (частиц) в веществе могут быть разные - колебания (в твёрдом теле), линейные перемещения (между соударениями) в газе и жидкостях и вращение многоатомных молекул вокруг осей вращения каждой частицы.
С какой бы скоростью вся масса вещества ни двигалась - его температура не меняется. Соударения молекул при их движении можно считать упругими, а можно и нет, ибо от качества соударений количество внутренней энергии вещества при многочисленных соударениях его частиц не меняется.
Широко распространено мнение о том, что вещество может находиться в состоянии, когда все его части имеют одинаковую температуру. Однако, на самом деле, - это почти невозможное состояние. Проявление анизотропии разнится для твёрдых веществ (например, в коре Земли) и для газов (например, в атмосфере планет).
Более ста лет назад К. Э. Циолковский обосновал общий подход к пониманию проявления температурной анизотропии®. Далее приводится цитата из работы К. Э. Циолковского:
«...вообразим себе где-нибудь внутри планеты быстро вибрирующую частицу материи; пусть температура одинакова, т.е. все частицы вибрируют с одинаковою скоростью. Возможно ли при этом равновесие? Никогда. Действительно, поднимаясь, наша вибрирующая частица уменьшает скорость своего движения и понижает в теле температуру той частицы, от которой оно отталкивается, чтобы лететь вниз. Опускаясь, наша частица увеличивает скорость своего движения и повышает тем температуру той частицы, от которой она отталкивается, чтобы лететь вверх. Чтобы было равновесие, необходимо, чтобы две частицы, при встрече, имели одинаковую скорость, но ведь, вообще, одна поднимается, а другая опускается; стало быть, скорости, а, следовательно, и температуры их, когда они разойдутся, будут разные».
Из сформулированных К. Э. Циолковским физических принципов анизотропии следует, что гравитирующие массы вещества всегда концентрируют теплоту из окружающей среды и разогревают центр гравитации до температур выше, чем температура окружающей среды.
При этом следует помнить, что центростремительный поток теплоты в веществе определяется температурой окружающей среды (откуда теплота поступает через площадь поверхности тела и концентрируется в центре тела), плотностью вещества, площадью поверхности и ускорением свободного падения. Плотность центростремительного кондукционного потока не зависит от величины
В ENERGY BULLETIN
расстояния между центром гравитирующего объекта и его поверхностью. Однако в веществе есть и центробежный тепловой поток, определяемый разностью температур и тепловым сопротивлением вещества.
Теплота из центра гравитирующей массы передаётся от горячего центра к периферии методом тепловой проводимости и чем больше расстояние от центра вещества к поверхности, тем больше тепловое сопротивление вещества и тем меньше центробежный тепловой поток. Именно потому, в реальной жизни, когда размер предметов, которыми мы оперируем, много меньше радиуса Земли, тепловая проводимость вещества этих предметов выравнивает температуру центральных и периферийных участков предметов до состояния не заметного для бытовых случаев. Однако объекты с большой массой (планеты и светила) нагреваются от холодного вакуума, перегреваются и взрываются.
Между планетами Марс и Юпитер остался пояс астероидов от ранее находившейся там и взорвавшейся планеты.
Теплота, поступающая к поверхности планеты с тепловым излучением Солнца, антропогенная теплота141 и теплота переотражённого влагой атмосферы дальнего инфракрасного излучения поверхности планеты (в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм)[51 выносится вверх восходящими потоками воздуха.
В атмосфере есть аномалия на высоте от 10 до 20 км. Аномалия регулярная и даже на ночной стороне планеты. Она заключается в том, что теплота от поверхности Земли поднимается вверх, но воздух, на высоте 10 километров не прогревается. Это не привычно, ибо мы знаем, что у потолка в комнате всегда теплее, чем у пола.
В связи с этой аномалией обнаружен феномен, который не замечают большинство геофизиков (их понять можно: они не специалисты по термодинамике): теплота поднимается восходящими потоками воздуха на высоту не выше 20 километров, но воздух на этой высоте не разогревается, несмотря на то, что туда и перемещается теплота.
Восходящий конвекционный поток воздуха в атмосфере поднимает теплоту только до некоторой высоты, которую К. Э. Циолковский назвал «высота температурной инверсии в стратосфе-ре»[61, а выше слоя воздуха на этой высоте теплота
передается кондуктивным методом. Плотность потока тепловой проводимости в атмосфере Земли существенно ниже плотности конвекционного и кондуктивного потоков.
К. Э. Циолковский показал, что теплота может перемещаться из холодного слоя с высоты от 10 до 20 километров в горячий слой на высоту 140 километров. Однако теория К. Э. Циолковского наукой подвергалась остракизму.
С появлением геофизических ракет расчёты высоты температурной инверсии, выполненные К. Э. Циолковским, подтвердились приборными измерениями (Рис. 1)[61.
Рассматривая график Рис. 1, необходимо принимать во внимание и то[71, что «второе начало термодинамики по современным представлениям не является точным законом природы, подобным законам сохранения количества движения или сохранения энергии.
Второе начало термодинамики имеет статистический характер и поэтому выполняется лишь «в среднем».
Статистическая формулировка второго начала термодинамики не только не отрицает, но, напротив, предполагает возможность процессов, в результате которых энтропия уменьшается, тогда как термодинамическая формулировка полностью исключает возможность подобных процессов».
В данной статье (п. 5.1.11) показано, что неким неописанным в широко распространённых научных трудах способом (кондукционным, от холодного слоя воздуха к горячему слою воздуха) из атмосферы Земли в ближний космос до 1980 года выводился центробежный тепловой поток с усреднённой плотностью ЗНтщ = 78,8 Вт/м2, что и обеспечивало баланс теплоты, приходящей от Солнца.
3. Сущность механизма формирования центробежного теплового потока в стратосфере.
Передача теплоты от холодного нижнего слоя стратосферы (по отношению к центру гравитации) к нижнему более тёплому слою осуществляется следующим образом.
На интервале времени между соударениями частиц, падающая легкая частица ускоряется в гравитационном поле, приобретает дополнительную энергию, которая тратится, когда частица после
Температура, °С
Рис. 1. Высота температурной инверсии в стратосфере 10 км.
соударения опять поднимается вверх. Эта энергия определяется как половина произведения массы частицы на квадрат прироста скорости частицы в промежутке времени между соударениями. Но, если падающая частица соударяется с поднимающейся тяжёлой частицей, поднимающаяся частица передаёт часть своей энергии легкой частице и охлаждается, а лёгкая частица отлетает вверх с дополнительной порцией энергии (отнятой у нижней) и там, вверху, поднимает среднюю температуру смеси газов.
Эффективность способа перемещения теплоты от холодного к горячему в результате столкновения лёгкой падающей и тяжёлой восходящей
частиц в гравитационном поле увеличивается с ростом:
- расстояния, которое пробегает лёгкая частица между соударениями частиц;
- времени, которое горячая частица находится в верхнем слое;
- концентрации частиц, отличающихся по молярной массе;
- разницы молярных масс сталкивающихся частиц.
В результате соударений легких падающих частиц с поднимающимися тяжёлыми, вверху создаётся слой воздуха с повышенной температу-
рой. Но в верхнем слое воздуха тоже есть и легкие и тяжёлые частицы. Лёгкие опять будут иногда встречаться с поднимающимися тяжёлыми и отлетать вверх еще более тёплыми. Из самых верхних слоёв частиц энергия традиционным путём -от горячего к холодному - переносится в дальний космос, где много холоднее. Охлаждённая холодным космосом частица, падает вниз под действием гравитации. В очередном столкновении с тяжёлой частицей опять отнимает часть теплоты у восходящей тяжёлой частицы, а сама устремляется вверх после соударения.
Начиная с высоты 20 километров, частица, отлетевшая вверх после соударения, долго находится в верхнем слое (демонстрируя повышенную скорость и температуру), ибо там расстояние пробега между соударениями становится значительным.
На некой высоте устанавливается баланс между мощностью теплового потока, выносящего теплоту вверх восходящими конвекционными потоками воздуха, и мощностью теплового потока, который выносит теплоту на периферию влияния гравитации в соударениях падающих лёгких и восходящих тяжёлых частиц.
Эта высота баланса энергий была названа К. Э. Циолковским высотой температурной инверсии в стратосфере®. Высоту температурной инверсии К. Э. Циолковский расчётным путем определил для атмосфер таких планет как Земля и Венера, а с появлением метрологических возможностей его расчёты были подтверждены приборными измерениями температуры на разных высотах.
На самом деле механизм теплопередачи в атмосфере очень сложный.
Одновременно действуют все механизмы теплопередачи, вызывая:
- поток тепла за счёт теплопроводности (зависит от плотности атмосферы);
- центростремительный поток тепла (за счёт соударения частиц воздуха одинаковой массы), его эффективность возрастает с плотностью воздуха;
- центробежный поток тепла за счёт соударения лёгких падающих частиц с тяжёлыми частицами, поднимающими его эффективность, возрастает с уменьшением плотности атмосферы.
Каждому виду газа в атмосфере Земли может быть присвоено значение некого параметра £. Фи-
зически параметр характеризует эффективность этого газа в природной процедуре вывода теплоты из атмосферы в ближний космос.
Математически он представляет собой произведение двух сомножителей:
- 1-й сомножитель - взятая по модулю разность молярных масс конкретного газа и газа, составляющего основную часть воздуха;
- 2-й сомножитель - это отношение концентрации в воздухе конкретного газа и концентрации газа, составляющего основную часть воздуха.
В нижней строке Таблицы 1 приведены значения параметра £ для относительно широко присутствующих газов в составе воздуха. Во второй снизу строке таблицы приведены значения концентрации данного газа в воздухе (по объёму), а ещё выше - значения молярных масс газов. В частности, для кислорода (О2):
£ = (32-28) х 20,946/ 78,084 = 1,073
Самый активный газ в плане вывода теплоты в космос - кислород, но его концентрация регулируется процедурами кругооборота кислорода в природе.
На втором месте по активности вывода теплоты в космос - аргон.
На третьем месте пар воды. Содержание воды в атмосфере и роль воды в выводе теплоты в космос тем больше, чем выше температура воздуха.
Двуокись углерода (СО2) занимает четвёртую строчку в списке активных газов и отстаёт по активности от пара воды (Н2О) в полтора раза, а от аргона (Аг) отстаёт по активности более, чем в сто раз, что представляется вполне реальным. Однако это нужно исследовать на физико-математической модели, принимая во внимание, что в природе достаточно стабильна пропорция кислорода, аргона и двуокиси углерода по отношению к азоту. Количество же паров воды в атмосфере зависит от температуры атмосферного воздуха.
Пропорция пара воды, азота, кислорода, аргона, установившаяся в атмосфере Земли, обеспечивает на планете некую начальную среднюю температуру атмосферы, а тепловое антропогенное загрязнение атмосферы приводит к потеплению климата.
Таблица 1.
Гелий Иеон Азот кислород Аргон С02 Н2 н2о
г/моль 4 20 28 32 40 46 2 18
4,6x10-4 1,82X10^ 78,084 20,946 0,932 3,95X10^ 5,0X10^ 1,1
5 ^Ю-4 ^Ю-4 Эфф=0 1,073 0,143 9,1x10-4 1,66x10-5 1,4X10^
Центробежный поток теплоты в стратосфере возможен от холодного слоя к горячему без затрат внешней работы, но только когда выполняются условия:
- теплопередача происходит в среде, имеющей состояние газов;
- газы находятся в силовом поле гравитации;
- атмосфера должна быть смесью газов с разной молярной массой.
4. о возможности управления климатом путём изменения концентрации парниковых газов в атмосфере.
Известно, что природный механизм в состоянии вывести в космос не радиационным методом тепловой поток в количестве сМшщ = 79,8 Вт/ м2 через квадратный метр поверхности раздела стратосферы и ближнего космоса[51 (п. 5.1.11. настоящей статьи).
Лишнюю теплоту нужно удалять из стратосферы в космос, чтобы остановить потепление климата.
Сегодня, в 2016 году, нужно удалять из атмосферы:
- антропогенный тепловой поток плотностью ХуД_мгг = 2,93 X 10-2 Вт/м2;
- дополнительный тепловой поток от парникового эффекта, связанного с увеличением содержания влаги в атмосфере[51 (п. 4.4.), плотностью Л2кощ_2Ш6 = 5,96 Вт/м2.
Всего потребуется вывести дополнительно из стратосферы в космос тепловой поток плотностью:
N = N
КОНД2016 УДЗАГР
+ ^КОНД2Ш6 = 2,93 * 10-2 +
5,93 = 5,96 Вт/м2
Можно оценить дополнительное количество аргона, требующегося для такой технологии предотвращения потепления климата. При этом следует исходить из того, что (Таблица 1, строка £)
аргон выводит всего ЛАРГ = 0,143/1,07 = 0,133 теплового потока, участвуя в кондукционном методе вывода теплоты в космос, а в абсолютном значении аргон обеспечивает кондуктивный тепловой поток плотностью:
nргон = ^конд * ^рг = 79,8 Вт * 1,133 =
11,6 Вт/м2
Соответственно, для стабилизации климата, чтобы вывести антропогенное количество теплоты, нужно добавить долю концентрации аргона в атмосфере, Ларгона, пропорциональную отношению дополнительной необходимой пропускной способности канала вывода теплоты NКОНД 2Ш6 к действующей пропускной способности, связанной с аргоном NАРГОН = 10,6 Вт/м2). Отношение удельной антропогенной теплоты к удельной доле теплоты, которую выводит сегодня в космос
аргон (Ларгона):
Л.
, = ^ДЗАГ/ иАРОН = 5,86/11,6 = 1,55
В абсолютном выражении дополнительное количество аргона, которое требуется добавить в атмосферу, составит величину ЛтАРГОНА:
ЛтАРГОНА = тАТМ * <%>АРГОНА * ЛАРГОНА = 1,5 * 1119 *
1,932 * 11-2 * 1,55 = 1,25 * 1117 кг (2,5 * 1113 т),
где:
^%АРГОНА - доля аргона в атмосфере (0,932 X 10-2); тАТМ (кг) - масса воздуха атмосферы Земли (0,5 X 1019 кг).
Масса атмосферы (в килограммах) численно равна площади поверхности Земли, взятой в сантиметрах квадратных: ^мли = °,5 Х 1019 см2, тогда тАТМ = 0,5 X 1019 кг (Таблица 3, п.2.).
Для сравнения, ежегодно в атмосферу попадает от сгорания топлива 3,2 X 1010 тонн С02[41 (п. 5.1.7. настоящей статьи), т. е. в 780 раз меньше, чем требуется аргона.
В ENERGY BULLETIN
Таблица 2.
В миллиардах тонн (х109 т) Прирост доли (в разах)
Вид газа Нужно для стабилизации Добыча Природная эмиссия Промышленное производство
н2 0,07 х 104 Улетает в космос 8,0
Ar 0,25 х 104 0.013 1,384
со2 1,0 х 104 48 5,0
1,5 х 104 0,04 1,66
O2 5,0 х 104 Кругооборот не позволит увеличить долю? 1,05
Через некоторое время, когда температура воздуха увеличится ещё на 0,6 градуса (ориентировочно через 10 лет), количество аргона потребуется в два раза больше. Сегодня непонятно, как организовать производство аргона с выходной мощностью 25 триллионов тонн в год.
В Таблице 2 приведены сведения о возможности остановить потепление климата увеличением концентрации в атмосфере некоторых из так называемых «парниковых» газов. Пары воды не представлены в Таблице 2, ибо они в атмосфере в большей степени содействуют потеплению климата, чем другие газы, хоть и участвуют в выводе теплоты из атмосферы в космос[5].
Путь стабилизации климата путём увеличения концентрации газов, упомянутых в Таблице 2, реализовать трудно. Произвести нужное количество газов усилиями всех стран можно только за время, соизмеримое с десятками тысяч лет, а потребное количество в воздухе упомянутых в таблице газов для остановки потепления будет возрастать со скоростью до двух раз на интервале времени не более 10 лет.
Упущено, как минимум, 18 лет для борьбы с реальной причиной потепления от даты начала борьбы с эмиссией диоксида углерода в атмосферу, т. е. от даты согласования Киотского протокола.
5. Расчёт параметров климата с учётом антропогенной теплоты.
Переходя к части статьи, посвящённой результатам расчёта параметров климата с учётом антропогенной теплоты, необходимо отметить слабые с научной точки зрения стороны Киотского протоко-
ла, принятого в 1997 году, которые характеризуются отсутствием достаточно убедительного научного обоснования причин глобального потепления.
Более того, Киотский протокол и Парижские соглашения по климату 2015 года разработаны и приняты в условиях отсутствия научного обоснования причины потепления климата на планете и не рассматривали влияние антропогенной теплоты на потепление климата[4].
На Рис. 2[8] приведена гистограмма структуры использования основных энергоносителей по годам. По вертикали отложено их потребление в миллиардах тонн условного топлива (т.у.т.).
На Рис. 3 приведена динамика изменения средней температуры атмосферы планеты за последние 160 лет[1]. График температуры коррели-руется с огибающей гистограммы потребления топлива.
Из Рис. 3 следует, что за период в 25 лет (с 1980 по 2005 гг.) средняя температура атмосферы (и воды в океанах) повысилась на 0,4 градуса (повышалась со скоростью ¿.ТОБИТАНИЯ = 0,016 град/год).
Графики Рис. 2 и Рис. 3 демонстрируют корреляцию в своём поведении.
Расчётами также будет показано, что повышение температуры климата (средняя по году и по поверхности Земли температура воздуха, средняя температура почвы материков и средняя температура верхних слоёв водной поверхности планеты) находится в прямой зависимости от количества сгоревшего топлива.
Необходимые для расчётов значения параметров и исходных данных по климату приведены в Таблице 3.
1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2009 Рис. 2. Динамика использования основных энергоносителей в мире (в млрд. т.у.т.).
В ENERGY BULLETIN
Таблица 3.
п. Параметры и исходные данных по климату Значения Источник
1 Ежегодное увеличение температуры среды обитания, ^ОБИТАНИЯ (град/год) 0,016 [1]
2 Площадь поверхности Земли, 5ЗЕМЛИ (см2) Площадь океанов и морей, БВОДН (км2) Общий объём льда на планете, УЛЬДА (км3) 0,5 х 1019 361 х 106 26 х 106 [9]
3 Удельная теплоёмкость воздуха, Ср (кДж/(кг X град)) 1,0 [10]
4 Масса воздуха над поверхностью планеты, тНАД_КВСМ (кг/см2) 1,0 [10]
5 Удельная теплота плавления льда, ЛЛЁД (кДж/кг) 334 [10]
6 Удельная теплоёмкость воды, СВОДЫ (кДж/(кг X град)) 4,19 [10]
7 Удельная плотность двуокиси углерода, рСО2 (кг/м3) 1,3 [10]
8 Численность населения на планете, КОЛЛЮДЕЙ (ед.) 7,35 х 109 [11]
9 Тепловой поток от живого человека, ИЧЕЛОВ (Вт/чел.) 120 [12]
0,1
0,05
s -0,05
-0,1
-0,15
-0,2
1850 1900
Рис. 4. изменение уровня мирового океана.
5.1. Воздействие антропогенной теплоты на климат.
5.1.1. Расчёт ежегодного теплового загрязнения среды обитания от сжигания ископаемого топлива.
На гистограмме Рис. 2 приведены сведения о структуре и объёме потребляемого за год энергоносителей на планете. По горизонтали отложены года (от 1900 до 2009 гг.), а по вертикали отложены
значения потребляемых видов топлива и других энергоресурсов в млрд. т.у.т.
Суммарный объём потребляемого условного топлива в течение 2009 года составил 14,7 млрд. т.у.т. В 2016 году потребление следует ожидать
больше, чем М
= 14,0 х 1012 кг/год.
Один килограмм условного топлива выделяет при сгорании в атмосферу QУДУСЛ = 0,29232 X 105 кДж/кг.
0
1950
2000
Теплота от сгоревшего в течение года топлива выделяется в атмосферу в количестве:
это меньше, чем антропогенное тепловое загрязнение.
втопл = Мх QyД усл = 14,0 х 1012 X 0,29232 х 105 = 4,09 х 1017 кДж/год
5.1.2. Тепловое загрязнение от передачи в атмосферу теплоты от человеческих тел и животных.
При определении теплового загрязнения от передачи в атмосферу теплоты от человеческих тел и животных (вЖИВНОСТЬ) принимается, что человек выделяет в атмосферу тепловой поток в соответствии с п. 9 Таблицы 3, а, учитывая, что для каждого человека приходится содержать не менее одного животного, обеспечивающего человека молоком, маслом, сыром, мясом, а животные выделяет в атмосферу в два раза больше теплоты, чем человек (численность населения см. п. 8 Таблицы 3), тогда тепловыделение вЖИВНОСТЬ будет равно:
Q,
3х N х КОЛ - х Ч =3х
ЧЕЛОВ людей с/год
ЖИВНОСТЬ
120 х 7,35 х 109 X 3,15 х 107 = 8,34 х 1019Дж/год (0,834 х 1017 кДж/год),
гДе: чсгод - число секУнД в гоДУ (ЧСГОД = 365 X 24 X 3600 = 3,15 X 107 с/год)
Антропогенное тепловое загрязнение среды обитания, с учетом теплоты сгораемого топлива и тепловыделения людей и животных (п. 5.1.1 и 5.1.2), составит:
5.1.4. Расчёт энергии, необходимой ежегодно для таяния ледников и нагрева талой воды до средней температуры воды в океане.
Предварительно нужно рассчитать объём льда (УЛЬДА) который нужно растопить, чтобы уровень океана, площадь которого ВЮДЩ = 361 х 106 км2 (п. 2. Таблицы 3), увеличился на величину с1НОКЕАШ = 2,9 х 10-3м/год (см. Рис. 4)[1], предполагая, что уровень мирового океана повышается за счёт убыли льда в ледниках.
= SnnnH х dHE = 361 х 106х 2,9 х 10-6 =
ЛЬДА ВОДН ОКЕАНА '
1046 км3/год
При расчетах предполагается, что плотность воды и льда, в первом приближении, составляет 1000 кг/м3, тогда объём льда в 1046 км3 имеет массу тЛЬДА = 1,046 х 1015 кг. Гренландия в последние годы теряет до 240 кубокилометров льда. Вместе с Антарктидой - более УЛЬДА = 1046 км3.
Количество энергии (вЛЬДА) которое требуется для того, чтобы растопить лёд в количестве УЛЬДА = 1046 км3 и нагреть талую воду до средней температуры вод океанов (до плюс 4 градуса Цельсия).
О = X ■■ х m + dT х С х m =
ÜЛЬДА ЛЕД ЛЬДА ВОДЫ ВОДЫ ЛЬДА
334 х 1,046 х 1015 + 4 х 4,19 х 1,046 х 1015 = 3,49 х 1017 + 0,175 х 1017 = 3,66 х 1017 кДж/год,
Q = Q + Q = 4 09 х 1017 +
^ТОПЛ+ЧЕЛ ^ТОПЛ ^ЖИВНОСТЬ '
0,834 х 1017= 4,92 х 1017 кДж/год
5.1.3. Расчёт энергии, необходимой для ежегодного повышения температуры среды обитания на 0,016 °С.
Масса атмосферы (МАТМ), с учётом п. 2 и п. 4 Таблицы 3, численно равна площади поверхности Земли, взятой в сантиметрах квадратных:
М = 5 х т = 0 5 х 10'9 х 10 = 0 5 х 1019 кг
АТМ ЗЕМЛИ НАД_КВ. СМ Ш " Ш ^
Количество энергии, необходимое для нагрева атмосферы на 0,016 градуса (см. п. 1 и 4. Таблицы 3) в год равно:
АТМ 0.016 МАТМХ CPX ^ОБИТАНИЯ
0,5 х 1019х 1,0 х 0,016 = 0,8 х 1017 кДж/год
где: Хл£д - удельная теплота плавления льда, ХЛЙД = 334 кДж/кг;
СВОДы - удельная теплоёмкость воды, СВОДы=1,0 кДж/(кгх град).
В сумме с энергией, необходимой на нагрев атмосферы с существующей скоростью (вЛШ0М6 = 0,8 х 1017 кДж/год), полученное значение вЛЬДА = 3,66 х 1017 кДж/год - это меньше, чем количество антропогенной теплоты (вТОПЛ+ЧЕЛ = 4,92 х 1017 кДж/год).
5.1.5. Определение удельной мощности теплового потока антропогенного загрязнения атмосферы.
Чтобы определить удельную мощность теплового потока антропогенного загрязнения атмосферы (МудзАГР) следует величину антропогенной теплоты, попадающей в атмосферу за год,
QТОпЛ+ЧEЛ = 4,92 X 1020 Дж/год, привести к площади поверхности $ЗБШИ = 0,5 X 1015 м2:
У = v
д КУБОМЕТР
2 = 46 X 10-6 X 1,3 59,8 X10-6 кг/м3.
N = Q / (S * Ч ) = 4 92 * 112° /
УДЗАГР >~ТОПЛ+ЧБЛ ' ЗЕМЛИ С/ГОД '
~ (1,5 * 1115 * 3,15 * 117) = 2,93 * 11-2Вт/м2,
где: ЧСГГОД - число секунд в году (ЧСГГ0Д ■■ 365 X 24 X 3600 = 3,15 X 107 с/год).
Из одного кубического километра талой воды выделится двуокиси углерода в 109 раз больше, чем из одного кубического метра воды:
У = У X 109 = 59,8 X10-6 X109 = 59,8 х 103 кг/км3.
д км д
5.1.6. Поглощение антропогенной теплоты водами морей и океанов.
При определении количества антропогенной теплоты ®Д0П), которое поглощается нагреваемыми водами океанов и морей из общего количества антропогенной теплоты, должно быть вычтено количество теплоты, которое поглотил воздух при нагреве атмосферы @АТМ0М6 = 0,8 X 1017 кДж/год) и то количество теплоты, которое за год поглотил тающий лёд @ЛЁД= 3,66 X 1017 кДж/год).
Q = Q - Q - Q = 4 92 x 1017 -
Х--ДОП ^ТОПЛ+ЧЕЛ *~АТМ_0.016 *--ЛЬДА '
0,8 х 1017 - 3,66 х 107= 0,46 х 1017 кДж/год.
Выделение диоксида углерода в атмосферу из воды растаявшего льда, из морей и океанов.
Можно рассчитать количество диоксида углерода, которое выделится из талой воды растаявшего льда, если известно, что при Т0 = 0° вода содержит ур 0 = 0.47 мл/литр двуокиси углерода, а при Т21 = 20° в воде содержится всего уь 24 = 24 мл/ литр двуокиси углерода[141.
Средняя температура океанов 4 градуса Цель-
сия[101.
При нагреве воды на ЛТНАГРБВ = 4 градуса каждый литр выделит в атмосферу количество диоксида углерода (ух) равное:
VL (VL 0 - VL 24-
X dTНАГРЕВ / (Т20 - Т) = 047- 0,24/5 =
0,046 мл/литр.
Из всей талой воды, в количестве УЛЬДА = 1046 км3 выделится в год, в атмосферу диоксида углерода в количествеМсо2из ТАЛ_ВОДЬГ
М = У * V = 59 8 * 113 * 1146 =
СО2ИЗ ТАЛ_ВОДЫ д_км ЛЬДА '
6,255 * 117 кг/год двуокиси углерода (или 6,2 * 114 тонн).
Можно вычислить количество диоксида углерода, которое выделится в атмосферу, если оставшаяся часть антропогенной теплоты, вычисленной в 5.1.6. ^ОСТ = 0,46 X 1017 кДж/год), будет поглощена нагреваемой водой в океанах и морях.
В этом параграфе вычислено удельное выделение газа из воды при её нагреве на 4 градуса, (см. следующий параграф), а именно: Уд м = 5,98 X 104 кг/км3.
Остатком антропогенной теплоты QДОП = 0,46 X 1017 кДж/год (после отвлечения большей части антропогенной теплоты на нагрев воздуха и таяния льда в ледниках) может быть нагрето до 4 градусов некоторое виртуальное количество
воды ¥вирт'
V = Q /4 х С
ВИРТ ¿¿-ДОП •
.юды -- 0,46 х 1017 / (4 х 4,19 х 109) = 2,7 х 106 км3.
Один кубический метр нагретой воды выделит двуокиси углерода в 1000 раз больше, чем один литр:
УВУБОМБТР = 1111 * vl = 1111 * 1,146 = 46мл/м3.
Удельная плотность диоксида углерода в нормальных условиях рСО2 = 1,3 кг/м3, тогда масса диоксида углерода, выделившаяся из прогретого одного кубометра воды, равна:
Нагретая вода в количестве, эквивалентной УВИРТ = 2,7 X 106 км3, выделит за год в атмосферу
массу двуокиси углерода МИЗнагр_водыГ
М = У * V = 5 98 * 114 * 2 7* 116
СО2_ИЗ НАГР_ВОДЫ д_км ВИРТ •
= 16,1 * Ш1 кг/год. (1,6 * 116 т/год).
Всего, с учётом нагрева талой воды (с учётом п. 5.1.6) в атмосферу выделяется ежегодно двуокиси
углерода не менееМС02 ИЗНАГР_ВОДЬ,_Е:
M = M +
СО2ИЗ НАГРВОДЫ! СО2ИЗ НАГРВОДЫ
мсо2изтал воды = 1,6 х 106 + 0,0625 х 106 = 1,66 X106 т/ год.
Рис. 5. Концентрация парниковых газов в атмосфере.
Однако процесс адсорбции и абсорбции вод морей и океанов идёт в двух направлениях и сегодня, под давлением избыточного количества двуокиси углерода в воздухе, больше поглощается двуокиси углерода (более 10 миллиардов тонн углекислоты) из воздуха, питая процедуры гидро-биотики, чем выделяется (всего 1,6 миллиона тонн двуокиси в год).
5.1.7. Выделение диоксида углерода при сжигании органического топлива.
Можно определить массу антропогенного диоксида углерода, которая выделяется при сжигании за год всего органического топлива. Структура потребления топлива и потребляемой энергии приведена на Рис. 2.
При сжигании метана (СН4) получается вода и двуокись углерода. Исходная масса газа (топлива), составляет 16 молей, а получается двуокиси углерода (СО2) 44 молей. Масса двуокиси углерода превышает массу исходного топлива в 44/16 = 2,76 раз.
При сжигании каменного угля (уголь - это почти чистый углерод), масса двуокиси углерода в продуктах сгорания превышает массу топлива, как 44 к 12, т.е. в 3.66 раз (44/12 = 3,66 раз).
Доля каменного угля и углеводородов в структуре топлива приблизительно равны. Это позволяет предположить, что средний коэффициент прироста массы двуокиси углерода в процеду-
рах горения топлива может составлять КуВЕЛ = (2,76 + 3,66)/2 = 3,2 раз. Известна доля сжигаемых углеводородов и каменного угля в структуре потребляемой энергии и составляет ДСЖИГ = 0,7 (Рис. 2).
Масса ежегодно выделяемой двуокиси углерода при сжигании топлива СО2 АНТТРОП составит (при условии, что доля углеводородов в структуре топлива составляет до 70%, а масса условного топлива, сжигаемого за год, равна МУСЛ ТОПЛ = 14,0 х 1012 кг/год):
СО2 АНТРОП ДС
0,7 х 14 х 1012 х 3,2 = 32 х 1012 кг/год
хМ хК
СЖИГ УСЛ ТОПЛ УВЕЛ
Таким образом, в атмосферу выделяется, как минимум, 32 х 109 тонн СО2 в год.
5.1.8. Содержание диоксида углерода в атмосфере.
При определении содержания диоксида углерода в атмосфере планеты, принимается, что концентрация двуокиси углерода составляет величину %со2 = 0,039% = 3,9 х 10-4 (Рис. 5[1]).
Масса атмосферы МАТМ = 0,5 х 1019 кг (п. 2 и 4 Таблицы 3), тогда постоянно в атмосфере находится
масса диоксида углерода (МСО
Т) в количестве:
М = М х % = 0 5 х 1019 х3 9х 10-4 =
СО2 ПОСТ АТМ СО2 • •
1,95 х 1015 кг СО..
Сопоставляя графики Рис. 5 и Рис. 2 легко убедиться, что процессы, отображённые на графиках Рис. 5 не могут быть причиной поведения графика на Рис. 2.
На графиках Рис. 2 отсутствуют участки с понижением концентрации газов на интервале времени с 1880 по 1910 гг. и с 1950 по 1980 гг.
Кроме того, на графиках Рис. 5 отсутствуют участки с одинаковым углом наклона, а должны бы быть на интервалах времени с 1910 по 1945 гг. и с 1965 по 2000 гг.
5.1.9. Ежегодный прирост массы диоксида углерода в атмосфере.
Из Рис. 5 следует, что прирост концентрации диоксида углерода за год составляет величину d% = 0,002 %/год, тогда прирост абсолютного количества двуокиси углерода составляет в год:
M = М х % = 0 5 х 1019 х 2 х Ю-6 =
СО2В ГОД АТМ СО2 '
10 х 1012 кг/год углекислоты (10 х 109 тонн в год).
5.1.10. Выделение диоксида углерода людьми на планете и животными.
Численность населения Земли КОЛЛЮДЕЙ = 7,35 х 109 человек, а на каждого человека приходится содержать сельскохозяйственных животных.
За год люди и животные выделяют теплоты (п. 5.1.2.) <2жтНость = 0,834 х 1017 кДж/год.
Чтобы выделить установленное в п. 5.1.2. количество теплоты, люди и животные за год должны потреблять некоторое количество сухого продукта для пищи:
Тогда масса диоксида углерода, выделяемого людьми и животными в атмосферу, в течение года:
1 = М *К =
ЖИВНОСТЬ ПИЩИГОД УВЕЛ
2,6* 1112 * 3,2=8,32 * 1112 кг/год (8,32 млрд. т/год).
Для сравнения: эмиссия двуокиси углерода от сгоревшего за один год топлива составляет
СО„
= 32 х 1012 кг/год.
5.1.11. Поглощение и излучение тепловой энергии, поступающей от Солнца.
Расчётным путём можно оценить величину тепловой энергии, поступающей от Солнца, и сравнить её с величиной тепловой энергии, которую поверхность Земли может передать в космос лучеиспусканием, при средней температуре поверхности Земли 15 °С.
Земля получает теплоту от Солнца на площадь поверхности большого круга земного шара, с радиусом равным радиусу земного шара, а излучается теплота со всей поверхности земного шара, и отношение поверхности земного шара к площади большого круга земного шара А = 4,0.
Известно, что плотность потока солнечной радиации вне атмосферы Земли с допуском по изменению солнечной активности составляет от С' ,,
Вт/м2
=1364,5 Вт/м2 до С"т/м2 =1366,5 Вт/м2, а на поверхности Земли на высоте уровня океана, на экваторе в полдень, плотность солнечной радиации мень-
ше[161 и составляет:
СВт* = X (1 - UЗЕМЛИ) = 1366,5 X (1 - 0,39
833 Вт/м2,
M
ПИЩИ_ГОД
- Q / W = 0 834 X 10'7/32 X103 -
¿¿ТОПЛ+ЧЕЛ N 1и 1и
2,6 х 1012 кг/год,
где: WN = 32 X 103 кДж/кг[101 - нижняя теплотворная способность углеводородов, в том числе и пищевых углеводородов.
При сгорании в течение года МПИЩИГ0Д = 2,6 X 1012 килограмм углеводородов из организмов людей и животных, в атмосферу выводится диоксид углерода в количестве 1жи^вн^ость. Как и в случае с топливом для электростанций, количество углекислого газа, выдыхаемого людьми и животными, в несколько раз больше массы пищи (п. 5.1.7.), а в среднем, в КУВБЛ = 3,2 раз больше.
где: иЗБМЛИ - альбедо Бонда = 0,39
По формуле Стефана-Больцмана определяется удельная, приведенная к площади большого круга земного шара, излучательная способность поверхности планеты:
Чизлуч ЗЕМЛИ
- А * (1-и) * в * (Тср)4 = 4* 5,64* 1в-8 * 1,355 * (273+15)4 = 551 Вт/м2,
где: А = 4,0 - отношение площади, излучающей тепло в космос, к площади, получающей тепло от Солнца, в каждый момент времени; иП0ВБРХН0СТИ = 0,355 - альбедо (средняя по углу падения света и видам поверхности отражательная способность земной поверхности); в = 5,64 X 10-8
Вт/(м2 х Т4) - постоянная Стефана-Больцмана; ТСР = 273К + 15° = 288К - средняя температура поверхности Земли в градусах Кельвина.
Разница мощности приведённых тепловых потоков к площади большого круга на Земле (излучения от Солнца - С Вт/м2 и излучения от Земли -Чизлуч земли), составляет величину:
N
РАЗНОСТ ПРИВ
■■ C Bm/м2 - Уизлуч земли = 833-551 282 Вт/м2.
Тогда на каждом квадратном метре поверхности Земли действует лишний нагреватель мощностью 282/4 = 70,5 Вт в виде приходящего тепла от Солнца.
Это тепло участвует в циклах преобразования энергии и вещества на Земле и в первом приближении суммарный баланс потока теплоты по жизненным циклам Земли равен нулю. Некоторая доля энергии (более одного Ватта на метр квадратный поверхности Земли, вЗЕМЛИ) увлекается центростремительными вертикальными потоками к ядру планеты и по пути расходуется на перекристаллизацию известняков, на синтез нефти, на ядерный синтез тяжёлых элементов из более лёгких. Часть энергии накапливается и разогревает ядро планеты.
При обсуждении проблемы теплового баланса Земли можно учесть вЗЕМЛИ = 2,0 Вт/м2.
В результате, каждый квадратный метр поверхности Земли нагревает (в среднем) нагреватель с мощностью до:
N = N - Q
РАЗНОСТ РАЗНОСТПРИВ 2ÎЗЕМЛИ
68,5 Вт/м2
70,5-2,0
Всего в атмосфере остаётся тепловой поток плотностью:
Q,
= N
ОСТАЕТСЯ РАЗНОСТ
+ 0,5 Х ввЛОК
78,8 Вт/м2.
= 68,5+10,3 =
Этот поток до 1980 года выводился в космос кондуктивным методом и не нарушал баланс теплоты. Пояснение сказанному приведены далее.
На Рис. 6 приведены графики спектров поглощения разных газов, составляющих воздух, приведен спектр излучения Солнца (Downgoing Solar Radiation) и приведен спектр (Upgoing Thermal Radianion) испускания поверхности Земли при температурах поверхности Земли в диапазоне температур от 210 К до 310 К (от минус 63 °С до плюс 37 °С)[16].
Анализируя сведения, приведенные на Рис. 5, следует признать, что:
- Спектр поглощения двуокисью углерода (Carbon Dioxide) лежит в области дальнего инфракрасного излучения поверхностью Земли и следовало бы учитывать эффект поглощения двуокисью углерода теплового излучения планеты только тогда, если бы средняя температура поверхности планеты была бы на 120 градусов ниже, чем в настоящий геофизический период.
- Двуокись углерода и другие газы, упомянутые в Парижском соглашении по климату от декабря 2015 года, не задерживают радиацию планеты сегодня при настоящих значениях средних температурах поверхности планеты, но станут задерживать, когда температура поверхности Земли достигнет +80 °С.
и это в предположении, что вся лучистая энергия, которую способна излучать поверхность Земли, уходит в космос.
Даже если каждый квадратный метр поверхности планеты в состоянии излучать ЕЛУЧИСТ = 551./4 = 137,75 Вт/м2 лучистой энергии, это не значит, что вся лучистая энергия покинет планету и переместится в космос. В настоящее время влагой в атмосфере БЛОКИРУЕТСЯ тепловой поток плотностью до вБЛОК = 20,6 Вт/ м2, в космос от этого потока уходит половина (10,3 Вт/м2), а оставшаяся часть (10,3 Вт/м2) возвращается к поверхности Земли и нагревает воздух.
При внешнем воздействии и отклонении средней температуры поверхности планеты от привычной, спектр излучения лучистой энергии от поверхности Земли смещается из окна относительной прозрачности атмосферы. Вне окна прозрачности поглощательная способность атмосферы увеличивается выше типового значения коэффициента поглощения атмосферы в окне прозрачности атмосферы. Атмосфера начинает эффективнее поглощать и возвращать лучистую энергию к поверхности Земли, содействуя увеличению температуры поверхности планеты.
В одном случае (при случайном похолодании климата) смещение спектра излучения из окна
Спектр излучения Солнца 70-75% передаётся
Спектр испускания поверхности Земли 15-30% передается
Ультрафиолет I Видимый
100%-75% -50% -25% -
0%-
Общее Поглощение и Рассеивание
i i Ii
Двуокись Углерода
Кислород и озон
^ А ▲ Метан
. Л А* А Закись Азота
Рассеивание Рэлея
0,2 1 Длина волны (цт) 10
Рис. 6. Спектры поглощения и излучения лучистой энергии на планете.
прозрачности приводит к повышенному нагреву и к восстановлению климата до привычного состояния. В другом случае (при случайном потеплении) - смещение спектра излучения из окна прозрачности тоже нагревает поверхность планеты, но опасно приближает климат к конечной точке невозврата, когда для остановки потепления не хватит всех материальных ресурсов всех государств планеты.
В установившемся тепловом режиме планеты и даже сегодня действует канал вывода теплоты из стратосферы в космос (от холодного слоя к горячему) с пропускной способностью Л1КЮ1ДЛ =
QoСТАЁТСЯ = 78,8 Вт/м2.
Казалось бы, плотность дополнительного антропогенного теплового потока ничтожна NУД ЗЛГР = 2,93 X 10-2 Вт/м2 (см. п. 5.1.5.) по отношению к пропускной способности кондуктивного канала вывода теплоты, так почему нужно учитывать антропогенный поток, который в 2723 раз меньше, чем пропускная способность реально существующего канала вывода теплоты в космос?
ответ:
Дело в том, что пропускная способность канала вывода теплоты, будь она больше - приводит к охлаждению климата на планете, а будь она меньше - допускает перегрев климата на Земле.
Незначительная (казалось бы) антропогенная теплота, с плотностью потока NУД ЗАГР = 2,93 X 10-2 Вт/м2, действуя долго (в течение 18 лет, упущенных для стабилизации климата по причине увлечения мирового сообщества борьбой с парниковыми газами, а не с антропогенным загрязнением) обеспечила потепление климата на 0,6 градуса. Но, более тёплый воздух обладает большим влагосодержанием.
При увеличении температуры воздуха на 0,6 градуса (практически при любой начальной влажности, практически при любой начальной температуре и практически при любом давлении), влагосодержание воздуха увеличивается как минимум, на 7,5%[171. Соответственно, при нагреве атмосферного воздуха на каждые 0.6 градуса влагосодержание воздуха в атмосфе-
70
ре возрастает почти на 7,5%, всё больше лучистой энергии блокируется влагой атмосферы и нагревает её. Потому чем дальше, тем быстрее климат разогревается и остановиться уже не может.
В частности, с 1980 года температура воздуха увеличилась не менее, чем на 0,6%, влагосодер-жание увеличилось на Б% = 7,5%, а это значит, к устоявшемуся значению теплоты, которое ранее оставалось в атмосфере и выводилось кондук-ционным методом №ЖОНД = 78,8 Вт/м2) добавился дополнительный поток парникового эффекта от паров воды. В атмосфере Земли стало оставаться дополнительно (после 2016 года) не менее
dQ,
= D Х dN = 75 х 7
КОНД2016 % КОНД '
18 = 5,93 Вт/м2.
Незначительное загрязнение от сжигания топлива плотностью 0,03 Вт/м2, действуя в течение 30 лет, организовало тепловое загрязнение с плотностью теплового потока 5,93 Вт/м2 (почти в 200 раз больше).
5.1.12. Определение скорости потепления климата.
Можно оценить возможную скорость потепления климата, если бы отсутствовал кондуктив-ный механизм вывода лишней теплоты в космос.
Методика расчёта следующая. Нужно количество теплоты, создаваемой за один год нагревателем с плотностью теплового потока в СЖКОНД = NЛИШН = 78,8 Вт/м2, разделить на теплоёмкость (ССТОЛБ) столба воздуха в атмосфере, у которого площадь основания на поверхности Земли равна одному квадратному метру.
ССТОЛБ МСТОЛБ Х СР '
10000 х 1,0 --
1 х 104 кДж/(град х столб).
В течение года тепловой поток мощностью Ж., равный 78,8 ватт (78,8 Дж/сек) принесёт энергии:
Q
= Ч Х N = 3 15 Х107 Х 78 8 =
79/8ГОД С/ГОД ЛИШНЯЯ ' '
245,1 х 104 кДж/год,
где: ЧС/ГОД - число секунд в году (ЧС
С/ГОД
365 х 24 х 3600 = 3,15 х 107 с/год); Ж - мощность лишнего теплового потока (Вт).
Воздух в столбе над каждым метром квадратным поверхности Земли (и даже над полю-
сами) каждый год стал бы нагреваться на dТ798 ВТ градусов:
¿ТП8_ВТ = б™ 77 ССТОЛБ = 245,1 х 104 / 1 х 104 =
245,1° (шкалы Цельсия).
За год весь воздух на планете мог бы прогреться (и даже над полюсами) на 245 градусов, но до 1950 года не прогревался. И всё потому, что природа без затрат дополнительной энергии умеет выводить лишнюю теплоту с плотностью потока С.ЖКОНД = 78,8 Вт/м2 из холодного слоя к горячему (из слоя стратосферы, с высоты от 10 до 20 километров (где температура минус 50 °С) в ближний космос, вверх, на высоту 140 километров, где температура на 100 градусов выше, чем в нижнем слое и достигает плюс 50 °С[61). Этот метод передачи теплоты от холодного к горячему в условиях гравитации - принято называть «кондукционным».
6. Меры по предотвращению потепления климата.
6.1. Энергетика окружающей среды.
Исходя из расчётов параметров состояния климата следует, что антропогенное тепловое загрязнение окружающей среды в результате использования энергоносителей (сжигаемым топливом) (углеводородных, атомных) рано или поздно выводит климат на стадию саморазогрева.
Не нарушает тепловой баланс планеты из известных типов энергетики только энергетика солнечная, ветровая и гидроэнергетика. Кроме того, появились теоретические разработки и действующие макеты устройств, относящихся к энергетике окружающей среды (ЭОС).*
Для агрегатов ЭОС[18-19-201 энергоносителем является бесплатная и везде доступная тепловая энергия окружающего воздуха или воды. При работе агрегатов ЭОС окружающая среда охлаждается, ибо создаются условия для преобразования тепловой энергии окружающей среды в электрический ток нужного напряжения и формы, или в механическую работу.
Следует понимать, что, сколько бы теплоты ни отнималось агрегатами ЭОС у окружающей среды, климат не охладится, поскольку у потребителя энергии от агрегатов ЭОС, на агрегатах пользователя, рано или поздно, полученная энергия превратится в теплоту и опять окажется в окружающей среде.
Символично, что аббревиатура новой энергетики совпадает с именем Греческой Богини утра, Эос.
В ENERGY BULLETIN
Оценки показывают, что можно модернизировать двигатели для самолётов и морских судов, а для их питания хватает части теплоты воздуха, проходящего через двигатель. Возможно использовать генераторы ЭОС и беспроводные (или однопро-водные) методы передачи электрической энергии от наземных бестопливных электростанций011.
Низкая себестоимость производства электроэнергии агрегатами ЭОС и возможная широкая область их применения позволяет допустить, что вся потребляемая на планете энергия рано или поздно будет вырабатываться агрегатами ЭОС. Однако эта отнятая у окружающей среды тепловая энергия не будет охлаждать климат, ибо у потребителя электрическая или механическая энергия преобразуется в теплоту и опять оказывается в окружающей среде.
Однако при помощи агрегатов ЭОС можно охладить климат, если полученную энергию консервировать или отправлять в космос.
Если бы процедура замены топливосжигаю-щей энергетики на ЭОС была осуществлена 25 лет назад, то достаточно было бы в периоды времени, когда от источников потребители требуют меньше энергии, лишнюю энергию излучать в космос, например, в виде света, и саморазогрев климата на Земле бы не случился.
Затраты (на создание мощностей по выводу теплоты в космос) могли бы оплачивать потребители энергии, и тариф при этом возрос бы незначительно - с 0,5 рубля за кВт*час до 0,73 рубля за киловаттчас.
Из атмосферы теплоту нужно было отбирать и перемещать её в космос хотя бы потому, что численность населения с 1900 года увеличилась на 6 миллиардов человек, а человек, даже когда спит, греет воздух своим тепловыделением мощностью в 120 Вт.
Если сегодня (через 25 лет от начала саморазогрева климата) попытаться стабилизировать климат излучением света в космос с использованием агрегатов ЭОС для выработки электроэнергии, питающей световые излучатели, то излучать нужно уже в 3000 раз больше того, что человечество потребляет за год. Если 25 лет назад достаточно было бы разработать, внедрить энергетику ЭОС и для стабилизации климата излучать в космос 35% энергии потребляемой человечеством от агрегатов ЭОС, то сегодня излучать нужно в 3000 раз больше того, что человечество потребляет. Обратиться к такому способу термостабилизации
климата можно будет только тогда, когда климат вернётся к состоянию, хотя бы 1970 года.
Но, научно-технологические разработки создания ЭОС нужно начинать немедленно, и на их основе изменять структуру энергетики уже в ближайшем будущем.
6.2. Перспектива внедрения ЭоС.
Обратимся к документу «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года». Документ утверждён Распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р[221. На странице 55 документа можно прочитать:
«В рамках реализации стратегической инициативы по развитию нетопливной энергетики прогнозируется значительный (в 2-1,5 раза) рост объёмов производства электроэнергии на базе атомных электростанций...».
Одинаково ли следует понимать термины «нетопливная» и «бестопливная»? Может быть, в тексте энергетической стратегии ошибочно оказалось слово «нетопливная» вместо слов «энергетика, не сжигающая природные запасы углеводородов»?
Атомная энергетика и её вариации на тему управляемой термоядерной реакции не могут быть отнесены к категории бестопливной энергетики. Вся атомная энергетика является самым мощным источником теплового загрязнения окружающей среды.
По мере снижения вреда для климата от различных видов топлива располагаются следующие виды энергетических технологий:
- атомная и ядерная энергетика (самая вредная);
- энергетика, сжигающая водород;
- энергетика, сжигающая метан;
- энергетика, сжигающая нефтепродукты;
- энергетика, сжигающая каменный уголь (пока основным видом топлива был каменный уголь -средняя температура климата падала даже при возрастании Солнечной постоянной).
Развитие ЭОС документом «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года» не предусматривается, а зря.
Только перевод транспорта на электропривод от источников ЭОС увеличивает КПД использования топлива в 5 раз и приводит к снижению вклада транспортной энергетики в потепление
климата[23,241.
1500 -
1968
1973
1978
1983
1988
1993
1998
2003
2008
2013
Рис. 7. Временной ход суммы среднемноголетних значений ППС за период с 1971 по 2012 гг. в г. Томске.
6.3. Альбедо планеты может быть рычагом управления климатом.
При обсуждении лишней теплоты в атмосфере, связанной с повышением влагосодержания воздуха при потеплении климата, не обсуждалась вероятность увеличения облачности при повышении влажности и, как следствие, увеличение отражающей способности атмосферы для солнечного света. Не обсуждалась эта вероятность потому, что не существует обширных данных по динамике изменения облачности в разных регионах планеты.
На Рис. 7 приведен ход параметра «Продолжительность прямого солнечного сияния» (ППС, когда Солнце стоит над горизонтом и не закрыто облаками) для города Томска, расположенного в центральной части Сибири Российской Федерации1251.
В Томске, начиная с 1968 года, произошло увеличение средней температуры воздуха на 1,5 °С, но продолжительность поступления солнечной энергии до поверхности Земли, вопреки ожиданиям возможной блокировки солнечного излучения увеличением облачности с увеличением влагосодержания воздуха прогнозам увеличилась.*
Из графиков Рис. 8[261 следует, что минимум солнечной активности в одиннадцатилетнем цикле солнечной активности пришёлся на интервал времени с 2007 по 2010 гг. Двухвековая компонен-
Средняя температура климата в Томске увеличилась на 1,5 градуса при увеличении средней температуры воздуха в мире всего на 0,6 градуса. Это от близости к полярной шапке, на которой лед стал отступать в пользу чистой воды. А вода не отражает, а поглощает солнечную энергию и нагревается сама, содействуя потеплению в округе.
та солнечной активности тоже находилась в понижательном тренде. Однако, несмотря не это, сред-немноголетние значения ППС (Рис. 7) явно имеют тенденцию к увеличению. Значит, явного увеличения площади облаков не наблюдается.
Может ли увеличиваться плотность облаков и их отражательная способность?
Однако известно, что по мере увеличения влагосодержания в воздухе, увеличивается тенденция к образованию капель. Но, кучево-дождевые облака, с каплями значительных размеров - гораздо более чёрные, чем облака перистые. Черные объекты лучше поглощает лучистую энергию Солнца. Возникает положительная обратная связь, тоже подводящая климат к саморазогреву: по мере увеличения влагосодержания количество кучево-дождевых облаков увеличивается, и создаются предпосылки для ещё большего потепления климата и увеличения кучево-дождевых облаков.
В первом приближении надежда на автоматическое увеличение альбедо Земли при увеличении влагосодержания воздуха оказалась призрачной.
Саморазогрев климата можно остановить, если в промышленных масштабах создавать на поверхности Земли поверхности, эффективно отражающие солнечный свет.
6.4. Некоторые технические методы предотвращения потепления климата.
Один из вариантов спасения климата - это изменить радиационный баланс Земли за счёт увеличения излучения Земли в космическое пространство и снижения прихода солнечной радиа-
2500
2300
2100
1900
1700
WC (Вт/м2)
Рис. 8. Динамика солнечной постоянной. Нижняя кривая - двухвековая компонента. Быстрые изменения солнечной постоянной - среднемесячные значения. Почти синусоидальная кривая -среднегодовая компонента одиннадцатилетнего цикла солнечной активности.
Рис. 9. Динамика потребного количества площади светоотражающих экранов для устранения саморазогрева климата (в процентах к площади пустынь Африки).
ции на поверхность Земли. Сегодня достаточно на 0,7% уменьшить солнечную радиацию, например, путём отражения части солнечной энергии, поступающей к поверхности Земли, в космос, и потепление остановится1271.
Пример влияния отражающей способности поверхности планеты на среднюю температуру окружающей среды рассмотрен в[281. Далее цитата из этой работы.
«За прошедшие 250 лет площадь хвойных лесов в Европе возросла на 633 тысяч квадратных километров, а площадь широколиственных упала на 436 тысяч. Поскольку сосны (и особенно ели) темнее других пород деревьев, то их кроны поглощают больше солнечного тепла. Ученые вычислили, что из-за
экспансии хвойных лесов в Европе летние температуры выросли примерно на 0,12 градуса - это эквивалентно 6% от глобального потепления, которое связано со сжиганием ископаемого топлива».
Расчёты показывают, что в настоящее время, в 2016 году, на планете, лишняя теплота, которая участвует в саморазогреве климата, составляет величину 0,69% от всей теплоты, поступающей от Солнца. Отражая в космос сегодня, в 2016 году, солнечную теплоту на 0,69% площади Земли можно устранить саморазогрев климата. Это сложно, но ещё пока можно себе это представить.
Площадь пустынь Африки составляет 12,24 миллиона кв. км. (2,4% площади Земного шара).
В течение суток над Африканскими пустынями Солнце не светит как минимум в половине времени. Значит, пока над пустынями светит Солнце, светоотражающие зонтики должны отражать в два раза больше света (иметь площадь в 2 раза больше, чем необходимую для стабилизации климата площадь, в 0,69% от поверхности планеты).
Для устранения причины саморазогрева климата в 2016 году требовалось бы, чтобы Африканские пустыни были бы покрыты светоотражающим зонтиком частично, с коэффициентом
^ПУСТЫНЬ:
пустынь = 2 * 1,69/2,4 = 1,576,
где: 0,69 - это потребная доля в процентах от площади Земной поверхности; 2,4 - это доля (в процентах) площади пустынь Африки от площади Земной поверхности; 2,0 - суточный коэффициент снижения средней освещённости Африканских пустынь над максимальной освещённостью пустыни Солнцем.
Таким образом, если бы к окончанию 2016 года только чуть более половины (0,576) площади пустынь в Африке прикрыть светоотражающим экраном, климат стал бы охлаждаться (климат ушёл бы от саморазогрева).
На Рис. 9 график отображает функцию потребного количества зеркальной поверхности планеты, чтобы остановить саморазогрев климата.
Y = 28,75 + (1+ц<)х-1,
где: 28,75 - начальная потребность в действующих круглосуточно зеркальных поверхностях на Земле (в процентах от площади пустынь Африки);
у/ = 7,0/100 - величина ежегодного сложного процента*;
х - число годов вперед от начальной точки (сегодняшнего состояния климата).
По вертикали (Рис. 9) отложены проценты площади светоотражающего покрытия, необходимого для остановки саморазогрева климата, по отношению к площади поверхности пустынь в Африке. По горизонтали - прирост времени по годам. Нулевое значение горизонтальной оси соответствует 2016 году.
Если отражающие поверхности установить не сегодня, а через 20 лет, то потребуется прикрыть зеркальными отражателями не 40% площади пустынь, а более чем всю поверхность пустынь Африки.
Можно оценить массу плёнки для организации отражения солнечного света.
Площадь пустынь в Африке 12,24 млн.кв. километров (Sand =12 X 1012 м2).
Светоотражающая плёнка может иметь толщину ¿ПЛЁНКИ = 0,1 X 10-3 м, тогда масса такой плёнки составит:
МПЛЁНКИ Sand Х РПЛЁНКИ х ^ПЛЁНКИ
12,24 х 1012 Х 2,3 х 0,1 Х10-3 = 1,224 х 109 тонн
(если принять плотность плёнки на уровне рПлеики = 2,3 тонны на кубометр).
Сегодня нефти добывают порядка 4 х 109 тонн в год, а значит, 2,8 х 109 тонн плёнки - это соизмеримо с расходуемым в мире сырья за год.
Расчёт сделан на площадь всех Африканских пустынь, т.е. для окончания работ, например, в 2036 году.
Однако если учесть, что процедуру изготовления и размещения светоотражающих экранов на Земле можно растянуть на 20 лет, то ежегодное отвлечение пластмассы на цели спасения климата не превысит 5%.
Сегодня потребовалось бы массы зеркальных отражателей в 4 раза меньше, чем по оценке, приведенной выше, а через 60 лет потребуется масса в десять раза больше, чем по оценке. Соответственно, время на установку светоотражающего покрытия и затраты на обслуживание плёнки
пропорциональны сроку промедления с этими работами на старте, и через 60 лет всех усилий государств не хватит, чтобы остановить потепление.
для равномерного охлаждения Земли целесообразно распределить зеркальные покрытия по части поверхности пустынь и на крышах домов, особенно в приэкваториальных странах в Африке, Азии, Австралии и Центральной Америке.
Российские учёные предложили создать в 21 веке мировую солнечную энергетическую систему в качестве одного из вариантов бестопливной энергетики будущего09-301. Программа условно названа «Миллион солнечных крыш».
Если программу «солнечных крыш» реализовать в течение ближайших 20 лет, то (график Рис. 9) общая площадь светоотражающих поверхностей на крыше (светоотражающий зонтик) не должна превышать площадь всех пустынь в Африке, т.е. должна быть на уровне Sand= 12 х 1012 м2.
В пересчёте на одного человека (а людей на Земле КОЛлюддй = 7,35 х 109), на каждого человека нужно создать светоотражающую крышу площадью СУ,
^ УДЕЛЬНАЯ КРЫША'
Слглльтя = Sand / КОЛлЮшЙ =
УДЕЛЬНАЯ КРЫША ЛЮДЕЙ
7,35 х 109 = 1,63 х 103 м2.
12 х 1012 /
* За год площадь светоотражения должна увеличиться пропорционально приросту антропогенной теплоты к начальной теплоте. Начальная плотность теплового потока 77.8 кДж/м2, а прирост теплоты составит величину у = QТЕПЛ ЗАГ¡/dNКОНД =
5.83/77.8 = 0.07.
Даже в развитых странах на одного человека не приходится такой площади зданий и жилья.
С точки зрения использования программы «Миллион солнечных крыш» в качестве средства для отражения солнечного тепла в космос - программа не реализуемая в настоящее время, но если удастся остановить саморазогрев климата, то совмещение солнечной генерации и отражения солнечной радиации в космическое пространство - вполне экономически целесообразный проект. Особенно если учесть, что есть возможность не нагружать проект аккумуляторами, но все солнечные панели включить в общую систему энергоснабжения при помощи од-нопроводных систем типа системы Н. Тесла[311.
7. Выводы.
1. Данная статья ответила на вопрос: «Если инопланетных цивилизаций так много (в соответствии с формулой К. Сагана), то почему человечество не наблюдает никаких их сле-дов?»[32-33-341. Ответ, подытожив статью, следующий: Нужно допустить высокую вероятность того, что разумных существ во Вселенной пока нет.
В ENERGY BULLETIN
Прежде чем стать разумными (Homo sapiens), думающие существа - человек обыкновенный (Homo vulgaris) - разрушают среду своего обитания тем, что нарушают тепловой баланс планеты своим непомерным размножением и сжиганием топлива. Антропогенное тепловое загрязнение атмосферы переводит климат в состояние саморазогрева и через некоторое время от даты широкого внедрения атомной энергетики климат изменяется до состояния, не совместимого с продолжением жизни на этой планете.
Руководители планетных цивилизаций понимают необходимость научно обоснованного спасения климата тогда, когда уже становится поздно.
Потепление климата приводит к переводу его в стадию саморазогрева, а саморазогрев климата приводит к взрыву планеты. Статистика утверждает, что только у 15% обнаруженных планетных систем сохранилось число планет более одной. Можно показать, что время жизни планеты всегда меньше, чем время жизни светила, вокруг которого планета обращается.
2. В связи с доказанной причиной саморазогрева климата на планете Земля, научному сообществу следует принять меры по привлечению внимания всех членов нашего общества к данной проблеме, путём её разъяснения, как минимум, с целью формирования международной программы по устранению причины саморазогрева климата.
В России нужно срочно создавать институт управления климатом и погодой. Этот институт научит купировать в зародыше тайфуны и устранять причину вулканической деятельности. О научном обосновании такой возможности, основанной на изложенной выше научной теории стабилизации климата, будет рассказано в следующей статье.
3. Парижское соглашение отменять не следует, хотя бы для того, чтобы снизить скорость закисления вод океанов и морей. (Значительная часть антропогенной углекислоты из атмосферы, в количестве более 10 миллиардов тонн в год, поглощается водами океанов и морей). При поглощении водами морей двуокиси углерода из воздуха увеличивается кислотность вод, а это нарушает привычную среду обитания морской флоры и фауны и снижает продуктивность морей. Вред от метана, двуокиси углерода и закиси азота стал ничтожен по сравнению с вредом от той
великой теплоты, которая уже вызвана тепловым загрязнением от сгорания топлива.
4. Структуру энергетики стоит обсуждать после того, как удастся остановить саморазогрев климата. При этом однозначно для топливосжи-гающей энергетики (атомной, угольной, углеводородной-метановой) не будет места, ибо во избежание очередного перегрева климата нужно всю антропогенную тепловую энергию от этих видов энергетики выводить в космос, а это дорого и сложно. Сохранить среду обитания можно, только если сделать ставку на солнечную и ветровую энергетику, а также на энергетику окружающей среды (ЭОС). Для ЭОС энергоносителем является бесплатная и везде доступная тепловая энергия воздуха окружающей среды или воды в океанах, морях и реках.
Литература:
1. МГЭИК «Доклад №5, резюме для политиков» (IPCC, Climate Change 2014 г. Synthesis Report Summary for Policymakers). [Электронный ресурс] http:// ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_ FINAL_SPM.pdf - статья в Интернете.
2. Осипов Ю. О позиции Российской академии наук по проблеме Киотского протокола во исполнение поручения Президента РФ от 16.03.2004 г. № Пр-432 и Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2004 г. № АЖ-П9-2727.
3. Циолковский К. Э. «Продолжительность лучеиспускания Солнца. Давление внутри звезд (Солнца) и сжатие их в связи с упругостью материи». Опубл.: 1899. Источник: Научное обозрение, 1897, № 7, стр. 46-61.
4. Виноградов Ю. Е., Стребков Д. С. Расчёт параметров климата с учётом антропогенной теплоты. Вестник ВИЭСХ, 2016, № 1 (22). - С. 94-102.
5. Виноградов Ю. Е., Стребков Д. С., «Причина потепления климата». [Электронный ресурс]. https:// cloud.mail.ru/public/DpCR/eSRNHzs8m - статья в Интернете.
6. Температура с высотой в стратосфере. [Электронный ресурс]. http://oko-planet.su/spravka/ spravkageo/1962-stroenie-atmosfery-zemli.html -статья в Интернете.
7. Вуколович М. П., Новиков И. И. Техническая термодинамика. М. Энергия. 1968.
8. Редакционная статья. Структура потребляемого топлива. [Электронный ресурс]. http://
В ENERGY
BULLETIN № 22, 2017
photohudeem.weebly.com/blog/potreblenie-ид!уа-у-т1ге - статья в Интернете.
9. Энциклопедия Кругосвет. Земля. [Электронный ресурс). http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_ tehnika/astronomiya/ZEMLYA.html - статья в Интернете о параметрах Земли.
10. Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике. Наука, Москва, 1976.
11. Счетчик населения Земли. [Электронный ресурс}. http://countrymeters.info/ru/World/ - статья в Интернете.
12. СНИП СНиП 2.04.05-91. Тепловыделения от взрослых людей. [Электронный ресурс!. http://www. vashdom.ru/snip/P2_91-20405-91/index-6.htm - таблица в Интернете.
14. Справочник. [Электронный ресурс1. http://geyz. ru/news/2013-05-05-589 - таблица в Интернете (содержание газов в воде).
15. Статья про альбедо поверхности планеты [Электронный ресурс1. http://ggf.tsu.ru/content/faculty/ structure/chair/meteorology/publications/Клима-тология/text/24.html Энциклопедия - статья в Интернете.
16. Спектры поглощения и испускания. [Электронный ресурс1. https://ru.wiki2.org/wiki/ - статья в Интернете.
17. Влагосодержание воздуха. [Электронный ресурс1. Постановление Комитета по материальным резервам при Совете Министров Республики Беларусь от 27 февраля 2003 г. № 6 http://pravo.ku П^К com/zak/year2003/doc07465.htm - статья в Интернете.
18. «Другая энергетика», Ю.Е.Виноградов, ЭКО, 2006г, №3, стр.21 - 42.
19. «О практической возможности создания тепло-электрической батареи», Виноградов Ю. Е, Виноградов С. Ю. Материалы с 10-го Юбилейного международного форума и выставки «Высокие технологии XXI века», 21-24 апреля 2009 г., Москва, ЦВК «Экспоцентр», стр. 126-131.
20. «Возможности построения изотермических преобразователей», Виноградов Ю. Е., Виноградов С. Ю. Труды 7-й Международной научно-технической конференции, 18-19 мая 2010 года, Москва, ГНУ ВИЭСХ. Часть 1 «Проблемы энергообеспечения и энергоснабжения, стр. 452-456».
21. Стребков Д. С. Перспективные направления развития энергетики и сельского хозяйства. Издательство ВИЭСХ, г. Москва, 2014 г.
22. Энергетическая стратегия России на период до
2030 года (утв. распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. N 1715-р) [Электронный ресурс]. http://сацминэнерго.рф/docs/base/Расп. Прав.РФ_1715р-13.11.09-Энерг.стратегия%20РФ-2030.pdf, - документ в Интернете.
23. Strebkov D. S. Advanced tendencies in developing of photovoltaic cells for power engineering // Thermal Engineering. 2015. N 1. Vol. 2. - P. 7-13.
24. Strebkov D. S. Perspectives of using technologies of Nikola Tesla in up-to-dats power engineering. // Light and Engineering. 2014. Vol. 22. N 2. - P. 4-14.
25. Моисеева Ю.А. Магистрант Института природных ресурсов НИ ТПУ, РФ, г. Томск. «Продолжительность прямого солнечного сияния». [Электронный ресурс]. http://nauchforum.ru/node/6090 -статья в Интернете.
26. Абдусаматов Х. И., д. ф.-м.н. «Измерение временных вариаций параметров Солнца на служебном модуле Российского сегмента МКС». [Электронный ресурс]. http://www.gao.spb.ru/russian/cosm/ astr/index.html - статья в Интернете.
27. NASA «Назван срок невозврата климата». [Электронный ресурс] http://informing.ru/2016/01/10/ vsemirnyy-potop-nachnetsya-cherez-60-let-nasa. html - новостная лента в Интернете.
28. Александр Храмов, «Ели и сосны виноваты в потеплении климата, доказали ученые», 2016 г. [Электронный ресурс], http://www.infox.ru/ science/planet/2016/02/08/YEli_i_sosnyy_vinova. phtml?ntvk1_source=um_recommend - статья в Интернете.
29. Strebkov D. S. What can the energy of the future be? Some topical issues related to sustainable energy development // Moscow, Energy Bulletin. 2015. № 19. - Р. 32-40.
30. Strebkov D. S. A Global round-the clock Solar Power System. Moscow, Energy Bulletin. UNESCO, 2009, № 4 (7). - C. 45-51.
31. Strebkov D. S., Iridionov A. E., Bazarova E. G. Solar Power Sistem.Patent RF №2259002, VIESH, published 2005, Bull. № 22.
32. К. Саган. «Проблема CETI» (Связь с внеземными цивилизациями). Мир, Москва, 1975.
33. J. G. Kreifeldt. A formulation for the number of communicative civilizations in the galaxy. Icarus, V.14, P.419-430, 1971.
34. Л. М. Гиндилис. К методике оценки числа цивилизаций в Галактике. В кн.: Проблемы поиска внеземных цивилизаций, С.126-148. Наука, Москва, 1981.
