Spacefacts.ru
Верхние слои атмосферы

«О динамике озоносферы, а также судьбе российской холодильной и химической промышленности за время действия Монреальского протокола»

доклад доктора физико-математических наук, заведующего отделом озонного мониторинга ФГБУ «Центральная аэрологическая обсерватория» (ЦАО) Росгидромета Григория Михайловича Крученицкого на секции «О возможности возрождения российской холодильной и химической промышленности в условиях действия Монреальского протокола» научно-практической конференции «Экологические угрозы и национальная безопасность России», которая прошла в Москве в Международном независимом эколого-политологическом университете имени Н.Н. Моисеева (Академия МНЭПУ) 14−16 сентября 2016 года.

Название нашего доклада мы украли. Украли у автора книги, которая вышла в Париже в самом начале 90-х годов. Гарун Тазиев в предисловии к этой книге своего соотечественника Ошота Хаммара («Озон — дыра из ничего») констатировал:

«Стратосферному озону ничто не угрожает исчезнуть. Те, кто в течение последних десяти лет стараются убедить в этом человечество, изменяют научной истине. Это противоречит истине, когда в качестве предлога для обвинения хлорфторуглеродов в разрушении озона над Антарктидой утверждают, что ныне знаменитая «озоновая дыра» была открыта в 1985 г., так как она существовала еще в 1956 г. Ученые, которые хоть однажды фальсифицировали истину, никогда более не заслуживают доверия, причем уже становится неважным, по какому предмету они выступают».

Гарун Тазиев показал себя настоящим пророком, хотя и немного оговорился. На самом деле озоновую дыру открыли в 1958 году на французской антарктической станции Дюмон д'Юрвиль.

И ещё одно гениальное пророчество Тазиева:

Ученые, которые хоть однажды фальсифицировали истину, никогда более не заслуживают доверия. Причем уже становится неважным по какому предмету они выступают. Вся команда «озонозащитителей» в полном составе из тех, кто жив остался, в ещё более истерических выражениях защищает Землю от глобального потепления.

Каким же образом была убеждена мировая общественность, что мы скоро останемся без озонового слоя? Прежде всего была создана фреоновая теория гибели озонового слоя. Якобы фреоны 11-й и 12-й (вещества класса хлорфторуглеродов) после завершения своего жизненного цикла в холодильных агрегатах попадают в атмосферу на высоты в десятки километров. Там под действием фотохимических реакций они дают окислы хлора, которые и убивают озон. Подкреплялась эта теория картинкой, обошедшей всю мировую печать от газеты «Пионерская правда» до журнала Playboy.

Рис. 1. «Лапша и уши» или «путаны и тигры»: концентрация озона и окиси хлора в широтном поясе Земли между 64 и 70 гр. ю.ш

Рисунок изображает, как противонаправленно изменяются отношение смеси для озона и окиси хлора (продукта фотодиссоциации фреонов) по мере продвижения внутрь Антарктики высотного самолета U-2. Из рисунка делался однозначный вывод: продукт фотодиссоциации фреонов разрушает озоновый слой. Доказательную силу такого вывода легко оценить, если отобразить на одном графике поголовье амурских тигров и численность московских путан для времен Монреальского протокола. Картинка получится очень похожая, но вряд ли кто-нибудь на этом основании сочтет, что московские путаны питаются амурскими тиграми.

Если говорить об истории вопроса, то атака на озоноразрушающие вещества началась вовсе не с окислов хлора. Она началась с окислов азота. Когда в 70-х годах обозначилась реальная перспектива выхода сверхзвуковых лайнеров на рынок трансатлантических перевозок, псевдонаучная, но хорошо оплаченная демагогия об угрозе озоновому слою со стороны этих машин, помогла законодательно ограничить их полеты над территорией США и оттеснить их на второстепенные линии типа Лондон — Буэнос-Айрес, отдав основной рынок Боингу-747. Исследовательская программа США по атмосферному озону, имевшая в годы максимального раздувания «фреоновой угрозы» среднюю стоимость порядка $100 млн в год, в основном финансируется авиационными и химическими концернами. Вообще, вся эта озоновая афера была пилотным проектом. Пилотный проект был направлен на то, чтобы научиться использовать всякие экологические соображения для решения сугубо экономических задач.

Подписание Монреальского протокола Советским Союзом было осуществлено в рамках так называемого горбачёвского нового мышления, вопреки мнению практически всех отечественных специалистов за исключением нескольких беспринципных «экспертов», полностью ангажированных зарубежными грантами. Советская делегация покинула Монреаль, не подписав протокола, а её глава — заместитель председателя Госкомгидромета СССР, доктор физико-математических наук, профессор В.М.Захаров — твердо заявил об отсутствии реальных доказательств «фреоновой угрозы». Протокол был подписан спустя несколько месяцев послом в Канаде по прямому указанию МИД, не согласованному ни с одним из профильных ведомств.

Дальнейший ход событий подтвердил правоту многочисленных противников Монреальского протокола: стало ясно, что долговременная изменчивость состояния озонового слоя носит не однонаправленный, а колебательный характер, и причины долговременных колебаний жестко обусловлены фундаментальными физическими и астрономическими законами. Но к тому моменту, когда бессмысленность Монреальского протокола (и развивающих его соглашений) стала очевидной и шум вокруг проблемы сошел на нет, человечество успело потерять на переходе к так называемым альтернативным хладонам порядка $100 млрд. Альтернативный хладон R-134a, практически монопольным производителем которого оказался концерн «Дюпон», стоит в несколько раз дороже обычного и увеличивает энергопотребление холодильных установок примерно на 10%.

Россия, как правопреемник СССР, признала свои обязательства по Монреальскому протоколу и развивающим его соглашениям и получила $70 млн от МБРР для перехода на «озонобезопасные технологии». Деньги эти были израсходованы на оплату иностранных специалистов, которые, получив полную техническую документацию по основным комбинатам химического сектора ВПК (Волгоград, Пермь, Кирово-Чепецк), разработали технологии упомянутого перехода.

В России её обязательства по Монреальскому протоколу оказались в исключительном ведении ряда чиновников и вышеупомянутой кучки квазиспециалистов, подкармливаемых зарубежными грантами. Благодаря их усилиям наша страна стала обширным рынком сбыта дорогостоящего, энергоемкого, не получившего в установленном порядке разрешения на применение на территории РФ, затоварившегося на дюпоновских складах хладона R-134а, от использования которого отказалось большинство развитых стран (в первую очередь, в Западной Европе).

В соответствии с фреоновой гипотезой озон разрушается в ходе каталитического цикла оксида хлора (то есть сам оксид хлора при этом не расходуется и его относительно небольшое количество может вызвать разрушение значительного количества озона). Каталитический цикл образуют следующие реакции:

ClO + ClO + M ⇒ Cl2O2 + M

Cl2O2 + hv ⇒ Cl + ClO2

ClO2+ M ⇒ Cl + O2 + M

2 (Cl + O3 ⇒ ClO + O2)

где М обозначает молекулу «третьего компонента» химической реакции, в качестве которого могут быть все газы, содержащиеся в атмосфере (обычно это азот или кислород).

Особенность этой реакции в том, что две молекулы ClO, которые присутствовали в начале цикла, остались «неизменными» в конце его, а двух молекул озона — как не бывало. (Аналогичный цикл может проходить и с участием оксида брома.)

Однако в обычных условиях приведенный выше цикл невозможен, так как происходящая в это же время другая реакция:

ClO + NO2 + M ⇒ ClONO2 + M

связывает химически активный оксид хлора в пассивное соединение — хлористый нитразил (ClONO2). Приведенный выше цикл может относительно эффективно работать только на больших высотах (гораздо бóльших, чем высота максимума концентрации озона), и поэтому никакой опасности для общего содержания озона во внеполярных широтах не представляет.

В чем же реальная причина долговременных глобальных изменений?

Прежде всего, отметим, что главный козырь сторонников фреоновой версии «истощения озонового слоя» — антарктическая озоновая «дыра» обусловлена в первую очередь сезонным ходом ОСО (общее содержание озона), точнее его особенностями в Южном полушарии. Обращает на себя внимание существенная противофазность сезонных ходов в приполярных широтах обоих полушарий. Весеннему максимуму в Северном полушарии соответствует весенний минимум в Южном. Это, в основном, и обусловливает эффект так называемой весенней антарктической озоновой дыры.

Рис. 2. Глобальная сезонная изменчивость ОСО

Важно отметить, что учет долговременных колебаний делает тренды ОСО, как зональные, так и среднеглобальные статистически незначимыми.

Заметный вклад в формирование указанной аномалии, особенно в её северной части, вносит и долговременная изменчивость. Эту изменчивость формирует параметрический резонанс колебаний ОСО с самыми медленными из приливных колебаний, имеющими период 18,6 года.

Рис. 3. Природа долговременного колебания — параметрический резонанс. Энергетический спектр колебания плоскости орбиты Луны

Наличие таких колебаний известно со времен Ньютона и Лапласа. Физический смысл параметрического резонанса (хорошо известный каждому по опыту раскачивания на качелях), состоит в том, что колебательная система активно откликается на периодическое изменение её параметров, причем отклик наблюдается на частотах, соответствующих периодам, кратным периоду изменения параметров колебания.

Поэтому основной отклик на медленные приливные колебания будет наблюдаться на изменениях с основными периодами 37,2 года, 55,8 лет и т.д. Интервал времени, в течение которого мы располагаем данными измерений ОСО позволяет определить вклад только самых «быстрых» из этих колебаний.

Рис. 4. Изменчивость глобального ОСО
Рис. 5. Сумма долговременных и сезонных колебаний зональных ОСО для широтного пояса от 66 до 69 гр. с. ш

Описанные выше модели долговременной изменчивости обладают важным свойством: остатки моделирования близки к белому шуму, то есть не содержат никакой дополнительной информации.

Рис. 6. Влияние учета долговременной изменчивости на величины зональных трендов

Все оказалось просто и выводы тут очевидны. Антарктическая дыра в значительной мере обусловлена, особенно в южном полушарии, сезонным ходом общего содержания озона. А в остальном формируется за счет долговременной изменчивости. Долговременная изменчивость полностью обусловлена параметрическим резонансом с приливными колебаниями с периодом 18,6 года. То есть состоит из колебаний с периодами двойным и тройным: 55,8 и 37,2 года.

Учет эффекта параметрического резонанса полностью исключает наличие каких бы то ни было трендов в эволюции поля озона. То есть нет однонаправленных изменений, есть только колебания. И, следовательно, в очередной раз указывает на полное отсутствие каких бы то ни было научных предпосылок для фреоновой версии истощения озонового слоя, на чем давно настаивало большинство российских ученых.

Присоединение России к Монреальскому протоколу привело исключительно к негативным последствиям для её экологии, экономике и оборонной способности. Преодоление этих последствий требует значительных координированных усилий отечественных специалистов в области геофизики, холодильной техники, международного права.

Следует ясно отдавать себе отчет в том, что Монреальский протокол представляет собой лишь пилотный проект части разрушения российской экономики. А следующий шаг — Парижское соглашение для предотвращения так называемого глобального потепления. И оно нанесет стране несравненно более значимый ущерб.

Возвращаясь к основной теме подчеркну главное. Гносеология учит, что существуют гипотеза — наиболее вероятное из всевозможных объяснений, предположение — одно из возможных объяснений и домысел — маловероятное или фантастическое объяснение, например, истощения озонового слоя. Фреоновая версия — совершенно очевидный домысел!