О тщетности Парижского соглашения — 2

Рост содержания СО2 в атмосфере вызван дегазацией недр планеты. Гипотеза определяющей роли антропогенной эмиссии СО2 в режиме воздушной оболочки Земли не получила подтверждения

Алексей Ретеюм, 11 октября 2018, 17:27 — REGNUM  

ИА REGNUM продолжает знакомить читателя с результатами объективного анализа причин современных изменений климата, проведённого профессором географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Алексеем Юрьевичем Ретеюмом. Начало читайте в статье «О тщетности Парижского соглашения и почему теплеет Арктика».

* * *

Введение

Наши представления о происхождении современных изменений климата во многом опираются на информацию о росте концентрации в атмосфере СО2 (Рис. 1), который считается главным парниковым газом. Обычно имеются в виду результаты наблюдений на станции Мауна Лоа, ведущей мониторинг с 1959 года у вершины самого большого на Земле вулкана (высотой более 9 км от его подножья на дне Тихого океана), расположенного на острове Гавайи.

Как известно, вулканическая активность всегда сопряжена с дегазацией недр. Однако, ключевая задача выяснения вклада природного фактора в зарегистрированные изменения концентрации СО2 остается нерешенной, более того, она даже не была поставлена. Априори считается, что тренд углекислоты целиком связан с развитием энергетики, а также других отраслей хозяйства. Это мнение подкрепляется сведениями, полученными на станциях Барроу на Аляске (1974−2016 гг.), Самоа (1976−2016 гг.) и Южный Полюс (1976−2016 гг.). Тем не менее есть основания сомневаться в корректности такого вывода.

Принимая во внимание исключительную важность политических, теоретических и практических аспектов проблемы истоков происходящего глобального потепления, необходимо провести тщательное всестороннее рассмотрение вероятной климатообразующей роли естественного процесса дегазации Земли. Начать его, очевидно, следует с изучения отклика приземных слоев воздуха на внешние физические воздействия. Лучшим способом исследования в данном случае может служить постановка мысленного критического эксперимента, то есть такого опыта, итог которого должен получить только однозначное истолкование. Если глубинная дегазация, в самом деле, контролирует химический состав приземных слоев атмосферы, то при рассмотрении материалов станций мониторинга нужно ожидать обнаружения двух явлений. Во-первых, это возникновение аномалий СО2 при локальных и глобальных возмущениях тела планеты, а во-вторых — синхронизация изменений разных веществ, включая водород и метан.

* * *

Следы вулканических извержений

Вулкан Мауна Лоа был активен в июле 1975-го и марте-апреле 1984 годов, но, к сожалению, о его влиянии на состав атмосферы можно судить только по косвенным признакам и данным редких наблюдений, так как вся архивная информация о результатах постоянной работы автоматических газоанализаторов на гавайской станции за периоды извержений удалена. Установлено, что 25 марта 1984 года вулкан выбросил около 1,2 млн тонн SO2 на высоту 11 км. Очевидно, при этом в окружающую среду поступило сопоставимое количество углекислоты. Сравнение результатов периодических измерений концентрации СО2 в воздухе, забранном в колбы, свидетельствуют о существенном её повышении во время последнего события, эквивалентного приросту за год (Рис. 2).

Интересно, что станция Мауна Лоа фиксирует поступление СО2 в атмосферу при извержениях вулкана Килауэ, находящегося примерно в 30 км от неё (Рис. 3).

Чрезвычайно показателен отклик арктической атмосферы на активность вулкана Св. Елены, расположенного в Каскадных горах Северной Америки. Сигнал выявляется по материалам станции Барроу (Аляска; 71,32° с. ш.) на расстоянии 2800 км от источника эмиссии. Главные события произошли в 1980 году. 27 марта над горой поднялся столб пара и пепла, а 18 мая началось грандиозное извержение, когда газы и минеральные частицы были выброшены на высоту более 24 км. Оба процесса отразились на содержании СО2 (Рис. 4), которое повысилось на 5−7%, что близко к норме тренда за 10 лет. Данные Барроу точно указывают на момент перехода к резкому ускорению эндогенных процессов, совершившегося в феврале.

Логично предположить, что катастрофа имела последствия в отношении состава атмосферы на всем земном шаре. И действительно, прирост концентрации СО2 в мае 1980 года у середины Тихого океана не имел аналогов более 20 лет (Рис. 5). Вывод о глобальном эффекте уникальных извержений подкрепляется тем фактом, что увеличение содержания газа в приземном воздухе после взрыва вулкана Пинатубо в июне 1991 года также превысило средний месячный показатель.

Вулканическая деятельность в Каскадных горах возобновилась во второй половине 1989 года и вновь оказала значительное влияние на атмосферу Аляски (Рис. 6). При этом наблюдалось кратковременное увеличение содержания метана на 8−13%. Рост месячных показателей динамики газа был рекордным за период 1984—2017 годов.

Суммарное количество поступающих в атмосферу твердых веществ при извержениях имеет тенденцию к росту, особенно в последние десятилетия, поэтому есть основания полагать, что сходные изменения претерпевают объемы газообразных вулканических выбросов.

* * *

Значение землетрясений

Выяснение роли сейсмического фактора в газовом режиме атмосферы затрудняется тем обстоятельством, что большая часть архивных данных за период 1973—2017 годов по дням с близкими землетрясениями была выбракована организаторами мониторинга из-за аномальных значений концентрации СО2. Тем не менее оставшиеся фрагменты рядов и сами характерные пробелы позволяют достаточно полно восстановить картину эндогенных воздействий.

Как правило, станции мониторинга фиксируют поступление СО2 из недр в приземные слои воздуха при землетрясениях с магнитудой от 3 баллов. Особенно четко газовый след землетрясений виден в тектонически спокойных районах, где сейсмические события относительно редки (Рис. 7 и 8).

Возникает вопрос, как далеко распространяется влияние на газовый состав атмосферы землетрясений небольшой силы, число которых на планете измеряется сотнями в день? Судя по данным наблюдений на Аляске, их воздействием охватывается зона с радиусом порядка 1000 км.

Факт, значение которого нельзя переоценить, состоит в том, что при землетрясениях в приземные слои воздуха вместе с углекислотой поступает молекулярный водород (Рис. 9). Совпадение совершенно закономерное, поскольку именно энергия водорода питает сейсмический процесс.

Реакция водорода с кислородом вызывает эффект Сывороткина — разрушение озона воздуха, причем не только в его приземном слое (Рис. 10),

но и в стратосфере (Рис. 11).

Одновременно воздух у земной поверхности получает тепло (Рис. 12).

и влагу (Рис.13).

Как и следовало ожидать, при землетрясениях наряду с углекислотой из недр выделяется метан (Рис. 14 и 15).

Активность недр проявляется в атмосфере даже в центре Антарктиды, несмотря на толщу льда мощностью более 2,8 км. На это указывают не только пики концентрации СО2 (Рис. 16),

но и синхронные изменения температуры воздуха (Рис. 17).

Глубина очага землетрясения при чётко выраженной дегазации у земной поверхности, согласно имеющимся данным, может варьировать от 0−10 до 60−70 км.

Обнаруживается феномен своего рода дальнодействия катастрофических землетрясений (магнитудой 9 баллов и более) на состав атмосферы. Так, Великое Японское землетрясение 11 марта 2011 года вызвало резкое повышение концентрации СО2 в центре Тихого океана (Рис. 18).

Что стало причиной возникновения этой аномалии — адвекция или вынужденные местные колебания земной коры? Очевидно, не ветровой перенос, так как на 11 марта 2011 года пришелся максимум землетрясений в районе Мауна Лоа (Рис. 19).

Надежным признаком деформации литосферы под влиянием 9-балльного землетрясения 2011 года служат высокочастотные пульсации температуры воздуха, порожденные турбулентностью при окислении поступившего к земной поверхности водорода (Рис. 20).

Еще обширнее была сфера влияния Великого Суматринского землетрясения 26 декабря 2004 года, эпицентр которого находился в 11 813 км от места регистрации сигнала на станции Мауна Лоа (Рис. 21). Столь далекое распространение импульса, вероятно, обусловлено деформацией всей литосферы, признаками которой служат колебания силы тяжести, зарегистрированные в разных точках земного шара.

Большой интерес представляют последствия 9-балльного землетрясения, произошедшего у берегов Суматры 11 апреля 2012 года. Дело в том, что повышение концентрации СО2 и СН4 на станции Мауна Лоа, находящейся в 12 160 км от эпицентра, началось за 3−4 суток до катастрофического толчка (Рис. 22 и 23).

Почти одновременное сильное падение общего содержания озона в атмосфере в районах островов Суматры и Гавайи в середине апреля 2012 года (Рис. 24) указывает на выбросы глубинного водорода во время катастрофического землетрясения в разных частях земного шара.

Таким образом, можно говорить о синхронности процессов дегазации недр в глобальном масштабе.

* * *

Планетарные события

Время от времени наша планета испытывает возмущения, которые видны по резким изменениям координат Северного географического полюса и длины суток. В такие моменты, как правило, наблюдаются выбросы СО2. Особенно это касается станций Мауна Лоа и Самоа, расположенных близко к экватору, где угловая скорость вращения максимальна. В ряде случаев реакция атмосферы в удаленных друг от друга точках бывает одновременной (Рис. 25 и 26).

В синхронных выбросах СО2 четко проявляется общеземной характер глубинной дегазации (Рис. 27).

Замедление вращения планеты при уменьшении внутреннего давления ведет к выравниванию суточного хода дегазации (Рис. 28).

Напротив, ускоренное вращение Земли влечет за собой усиление дегазации недр на широтах Гавайских островов (Рис. 29).

* * *

Долговременная синхронизация

Синхронная дегазация в масштабах планеты обнаруживается не только в экстремальных случаях. Совпадают по времени годичные минимумы и максимумы концентрации СО2 на всех четырех станциях мониторинга с длинными рядами наблюдений (Рис. 30).

Сходной закономерности, естественно, подчиняется поведение метана, более того, его концентрации в период минимума дегазации даже уменьшаются по сравнению с 1992 годом.

Исходя из правила параллелизма в динамике глубинных газов, логично предположить, что дегазация водорода также была аномально высокой в 1998 году. И это действительно так. В материалах глобальной сети станций обращает на себя внимание факт повышения величины прироста концентраций водорода с юга на север (Рис. 31).

Объяснить его можно единственным образом — только тем, что высокие широты отличаются активной дегазацией. Причина: движение ядра Земли в направлении к Арктике под действием давления со стороны расширяющегося Южного полушария.

* * *

Тренды последних десятилетий

Итак, есть множество свидетельств геодинамического контроля состава атмосферы, проявляющегося в аномалиях различной длительности. Нельзя априори исключать вероятность того, что и наблюдаемые ныне тренды содержания углекислоты, метана, водорода, воды и других газов также имеют естественное происхождение. Для проверки этой гипотезы необходимо предложить такие критические эксперименты, которые бы позволили получить неопровержимые доказательства ее соответствия реальности.

Содержание первого из предлагаемых мысленных опытов диктует отмеченное выше различие в приросте концентрации СО2 между северными и южными широтами. Если гипотеза верна, при почти полном отсутствии массообмена в атмосфере через экватор должны быть обнаружены тесные связи между интересующими нас показателями состава воздуха на островах Самоа и Гавайи с максимумом коэффициента корреляции в ноябре.

Условие изоляции Северного и Южного полушарий характеризует расхождение между скоростями меридиональных ветров на широте 10−20°. Оно, как видим, выполняется (Рис. 32).

Предположение о самой сильной связи в ноябре вытекает из обнаруженного автором эффекта увеличения частоты землетрясений в момент приближения планеты к звезде, когда происходит смещение ее ядра по инерции (Рис. 33).

Результат проверки — полное соответствие гипотезы фактам (Рис. 34).

Второй мысленный опыт выступает как продолжение первого. Его задача следующая: показать, что существует хорошая связь между концентрациями СО2 в приземных слоях воздуха в Арктике и Антарктиде, несмотря на их совершенную автономность. Обособление приполярных частей атмосферы отражает несовпадение скоростей меридионального ветра (Рис. 35). Тем не менее коэффициенты корреляции между месячными и годичными показателями содержания СО2 на станциях Барроу и Южный полюс составляют 0,959 и 0,999 соответственно, что означает полную согласованность, которая возможна только при синхронной дегазации на уровне планеты.

Идея третьего опыта основана на результатах предыдущего анализа, говорящих о зависимости концентраций СО2 от глобальных деформаций, о которых сигнализируют движения земной оси. Возможно, что кроме кратковременных аномалий они формируют многолетние тренды. Как известно, Северный географический полюс смещается в сторону Гудзонова залива по меридиану 78° з. д., служащему (вместе с его продолжением на 102° в. д.) физической границей между океаническим и континентальным полушариями. Этот дрейф указывает на расширение тела планеты и сопутствующую дегазацию. Параллелизм двух процессов очевиден (Рис. 36).

Четвертый опыт также развивает полученные ранее выводы относительно связи землетрясений с газовым составом приземного воздуха. Если единичные сейсмические события способны создавать аномалии СО2, то многие тысячи их, очевидно, должны иметь глобальный эффект. Индикатором связи служит увеличение числа землетрясений в последние 50 лет (Рис. 37).

Наконец, при планировании пятого опыта учтен факт одновременного выделения из недр углекислоты и водорода, разрушающего озон. Значит, нужно ожидать, что увеличение концентрации СО2 сопровождается уменьшением общего содержания озона в атмосфере по чисто естественным причинам (производство озонразрушающих веществ давно прекращено во всем мире). Материалы наблюдений это подтверждают (Рис. 38).

Значительно более сильное истощение озонового слоя происходит в арктических районах Сибири (Рис. 39).

Высокие темпы разрушения озона и уникальная скорость потепления климата на азиатском Севере — два следствия одной причины, а именно интенсивной глубинной дегазации в результате перемещения ядра Земли.

* * *

Заключение

Представленная совокупность фактов образует необходимую основу для эмпирического обобщения, отражающего естественный процесс современных изменений газового состава атмосферы под влиянием глубинных источников. Этот результат трудно оспорить, но можно игнорировать.

Было бы желательно провести симметричное изучение вероятного эффекта хозяйственной деятельности. В предварительном порядке такой анализ был выполнен путем постановки критических экспериментов с последствиями колебаний производства и потребления энергии. Гипотеза определяющей роли антропогенной эмиссии СО2 в режиме воздушной оболочки не получила подтверждения.

Если Вы заметите ошибку в тексте, выделите её и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отослать информацию редактору.
×

Сброс пароля

E-mail *
Пароль *
Имя *
Фамилия
Регистрируясь, вы соглашаетесь с условиями
Положения о защите персональных данных
E-mail