Фрагмент 13 (продолжение)

Ближние перспективы в Сибири установлены. Объёмы мороза (морозного воздуха) вывозимого на продажу в тропики могут быть очень значительны. Причём по технологии, прежде чем быть упакованным на вывоз, морозный воздух почти полностью отдаёт Сибири те небольшие запасы теплоты (внутренней энергии), которыми располагает, а уж потом в дальний путь. Также значительны будут естественно взамен поступающие в Сибирь объёмы теплого воздуха.

Таким образом, производя, по сути, экспорт нашей гидроэнергии мы одновременно удовлетворяем потребности нашего населения в отоплении и не нашего населения в кондиционировании (и ещё кое в чём). И мы уже прикинули, что «уборка» мороза из Сибири искусственным путём, для остальной части России – благо великое есть. Потому что «прокатывание» по территории Западной Сибири, Казахстана, Поволжья, Ростовской и Донецкой областей — не редкая траектория естественного ухода морозного воздуха оттуда, где он морозным стал – из Восточной Сибири. А мы хотя бы малую часть этого воздуха отправляем другим путём.

Мы организуем поток теплоты в том же направлении, в каком идет и колоссальный естественный поток теплоты. Иначе мы не смогли бы извлекать энергию. Второе начало термодинамики не дало бы. Но наш поток в части количества переносимой теплоты на порядки эффективней (на единицу массы воздуха) чем поток естественный и он намного экологичней. Если под экологией понимать то, что и положено понимать: нахождение биологического вида в среде и пригодность среды для данного биологического вида. Для Хомо Сапиенс и только для Хомо Сапиенс, для остальных — ровно постольку, поскольку они полезны для Хомо Сапиенс или, по крайней мере, радуют его глаз. А совсем не то, что понимают WWF, Гринпис и их многочисленные сторонники. Наш поток намного эффективней и экологичней потому что

  1. Попавший в Сибирь и включенный в наш цикл воздух отдаёт свою теплоту практически полностью. Так полно он не отдаёт её даже в Антарктиде.
  2. Обратный путь к месту нагрева в тропиках воздух совершает почти без изъятия теплоты из окружающей среды в тех попутных местах, которые в охлаждении совсем не нуждаются.
  3. Нагретый в тропиках воздух более целенаправленно и быстро (а стало быть, и с меньшими потерями теплоты по пути) направляется по стратосфере в Сибирь.

С точки зрения проблемы Глобального Потепления.

Чем заботит Человечество Глобальное потепление? Оно заботит следующим

  1. Могут растаять Антарктический и Гренландский ледовые щиты, с соответствующим повышением уровня океана.
  2. Там где жарко, может стать ещё жарче.

Только эти два возможных отрицательных последствия логически вытекают из факта Глобального Потепления. Остальное – досужие домыслы и вымыслы. Мотивы авторов этих домыслов и вымыслов интересны, но находятся за пределами тематики данной статьи.

Правда, есть третья забота от глобального потепления: таяние вечной мерзлоты. Забота России, Канады и Аляски. Здесь сложно и неоднозначно. Этой заботе мы позже посвятим отдельный не малый фрагмент. Пока примем очевидным: вечная мерзлота — зло. Для её, как массового субъекта природы, наличия нет убедительных резонов, сравнимых с резонами для отсутствия. Есть серьезное мнение, что вечная мерзлота — наследие ледникового периода. И если ледниковый рецидив не случится достаточно долго (к чему мы с вами постараемся приложить руку, и за что нас с вами не посмеют осудить ни какие «зелёные» языки, кроме просто глупых ), то вечная мерзлота обречена, во всяком случае на площади того порядка, какую занимает сейчас. И мало-премало будет на земле местностей, кои целесообразно использовать для проживания или хозяйствования и про которые можно сказать: а всё же жаль, что нет здесь сплошной вечной мерзлоты… Хотя для отдельных инженерных сооружений и коммуникаций… Есть о чём подумать. Позже. Сейчас будем делать свое дело.

Для наглядной оценки взаимосвязи факторов Глобального Потепления и предлагаемых в данной статье мероприятий представим себе следующую модель.

Допустим, есть диск из материала средней или ниже средней теплопроводности. К примеру, из стекла. Диск находится в помещении с температурой –15º С. Почти над центром диска, с небольшим смешением к окружности, на небольшом от него расстоянии находится излучающий источник тепла. Допустим лампочка накаливания. В данном эксперименте нас интересуют три небольших сегмента, находящихся на концах трёх радиусов, между которыми углы 120º, лампочка чуть-чуть смещена по радиусу в направлении к одному из сегментов. Диск получает теплоту от лампочки, но и передает её в пространство помещения. Размеры диска и условия теплопередачи таковы, что под лампочкой температура +30º С. Равномерно убывая от места максимального нагрева, температура в сегменте, в сторону которого смещена лампочка составляет +3º С, в двух других сегментах — -3º С. Сегменты с минусовой температурой покрыты слоем льда.

Иллюстрация 4
Иллюстрация 4

Температура в помещении несколько возросла. Возникла угроза

  1. Таяния льда
  2. Повышения температуры под лампочкой.

Необходимо предотвратить обе угрозы.

Условия таковы:

  1. Сделать это надо с получением выгоды (в обычном понимании).
  2. Значительное повышение температуры в сегменте, где она изначально была +3º С, не возбраняется, но даже приветствуется.
  3. Некоторое снижение температуры непосредственно под лампочкой, а не только её сохранение, не возбраняется, но даже приветствуется.

Притормозите чтение. Подумайте…

Ну, как? Нашли решение?..

Решение таково. На поверхности диска, по радиусу, соединяющему место наибольшего нагрева и сегмент с плюсовой температурой, размещаем термопару и получаем электрический ток. При этом температура в сегменте, не покрытом льдом, становится +9º С. Под лампочкой — +27º С, в сегментах, покрытых льдом, температура остаётся какой и была — -3ºС.

Не верите? Проверяйте. У меня сомнений в результатах эксперимента нет. Хотите проще – положите вместо термопары на поверхность диска просто медную полосу.

— С термопарой понятно, — скажете Вы. – А где же прибыль, если медную полосу положить? Получается один убыток: медная полоса денег стоит.

— Правильно, стоит. Но, обратите внимание, дважды сказано в условии: «приветствуется». Надо бы задаться вопросом: кем и почему приветствуется? Нами приветствуется. Потому что по условиям задачи мы очень маленькие. И всё человечество, оказывается, живёт на этом диске. И людям уже давно понятно, что лучше всего жить на среднем удалении от лампочки. История человечества большей частью есть история войн. В земной истории есть войны не за то, чтобы поработить или обложить данью, а за то, чтобы захватить территорию, климатически более, чем родная, пригодную для жизни и ведения сельского хозяйства. Некогда все жившие тогда венгры решили переселиться из родной для них тогда Челябинской области в более благоприятные климатические условия. Несмотря на не одну тысячу километров долгого пути с детьми, скотом, утварью, несмотря на постоянные вооруженные стычки (последние, в IX веке – с валахами и хорватами, занимавшими облюбованную территорию), венгры считали для себя это на первый взгляд убыточное, даже жертвенное мероприятие целесообразным, прибыльным. Да оно и не вооруженным взглядом видно, если сравнить (по «Вике») климат Челябинска и Будапешта.

Однако есть радикальное отличие медной полосы от переселения венгров. В результате переселения венгров одни приобрели, другие потеряли. Укладка медной полосы не только предотвращает таяние ледников, чем предотвращает потерю части суши (наиболее ценной части), но и усредняет на большей части поверхности климатические условия, приближая их к тем, которые люди эмпирически считают наиболее благоприятными для проживания. Причём, поскольку проводится это мероприятие в условиях Глобального Потепления, новая средняя температура на диске будет выше прежней. Но там, где хронически жарко произойдет даже некоторое снижение температуры, а там где холодно, но нет ледника – большой рост. Т.о. «охват» суши благоприятными климатическими условиями возрастёт, при этом нигде не произойдёт ухудшения климатических условий. Именно в этом состоит прибыль от медной полосы. И эту прибыль вообще-то можно сосчитать в денежных единицах. Во всяком случае, благоприятность / не благоприятность климатических условий – предмет научного внимания и научной оценки. Вот как выглядит эта оценка применительно к России.

Иллюстрация 5
Иллюстрация 5

Геометрически дисковая модель земной шар не иллюстрирует. Но термически имитирует достаточно точно. Термопара (или медная полоса), понятно, — организованный нами поток теплоты.

Допустим, модель Вас не убедила (хотя выводы из неё очевидны), и Вы засомневались: а вдруг потепление в Сибири отрицательно скажется на температурном режиме Гренландии.

— Ведь не так-то уж и далеко.

— Далеко, достаточно далеко, через Ледовитый океан, который в не малой степени определяет температуру над собой своей собственной температурой, которая в свою очередь определяется притоком воды из Атлантики, её количеством и температурой, которая в свою очередь хоть и не определяется полностью, но в какой-то мере зависит от температуры воздуха в тропиках. Через полюс. Но и не только через океан, но и через побережье океана, на котором, как видим, господствует тренд снижения температуры. И самое главное: большую долю теплоты приносит в северный полярный круг воздух тропиков. Количество приносимой этим воздухом теплоты в Арктику очень велико и зависит как от количества приходящего воздуха, так и от его температуры. И наш искусственный поток влияет на оба показателя в нужном направлении.

К сожалению, но скорее к радости, тепловая картина на Земле сложнее, чем на модели. Она сложнее потому, что земная ось наклонена к плоскости эклиптики, и по этой причине в северном и южном полушариях поочерёдно и противоположно по времени года наступают периоды повышенной и пониженной температуры. Поднимите руку, у кого есть сомнения, в какое время года реально будет происходить таяние льда в Гренландии и в Антарктиде, если таковое таяние будет происходить. Правильно, сомнений нет. А потому мы должны держать в голове безупречно чёткую и правильную мысль: заботясь о ледовых щитах, надо разрабатывать геоинжениринговые мероприятия для умеренных широт не в том направлении, что бы зима не стала теплее, некоторое потепление зимы совершенно не во вред ледовым щитам, а в том направлении, чтобы лето не стало жарче. И если лето станет прохладнее за счёт того, что зима потеплеет, то таковое изменение полностью соответствует задачам Киото: не допустить таяния полярных ледовых щитов.

И ещё раз поднимите руку, у кого есть сомнения в том, какая именно часть Гренландского ледового щита находится под непосредственной угрозой: северная или южная? Правильно, сомнений нет. А чтобы сомнений вообще не было давайте посмотрим, как взаимно геометрически расположены Гренландия, Аляска, Восточная Сибирь, а в принципе и вся Россия.

Если смотреть на общепринятые, общеизвестные карты — непонятно. А так?

Иллюстрация 6
Иллюстрация 6

Для общего представления есть смысл отметить ещё вот что. Наблюдениями установлен некоторый рост площади льдов Северного Ледовитого океана. Из этого делается вывод о замедлении Гольфстрима. Возможно и так.

Посмотрим на так называемую «петлю» Брокера.

Иллюстрация 7
Иллюстрация 7

Гольфстрим значительной своей частью до кромки плавучих льдов не доходит, теряя температуру, уходит в глубины и возвращается к экватору в Атлантическом океане уже холодным, донным течением.

Но некоторой частью проходит под плавучими льдами Северного ледовитого океана и выходит через Берингов пролив (на картинке нет, в чём состоит дефект картинки). Вот эта-то компонента Гольфстрима ослабела. О чём говорит сокращение плавучих льдов в акватории Тихого океана, прилегающей к Берингову проливу. Именно по этой причине тренды морозов таковы, каковы они есть: на всём побережье Ледовитого океана кроме Кольского полуострова морозы крепчают. Особенно в Северо-Восточной Сибири. На восточном побережье Камчатки — слабеют. Не сомневаюсь, что и на Аляске картина сходная. В то же время, если посмотреть на «спутниковое» изображение http://igloo.atmos.uiuc.edu/cgi-bin/test/print.sh?fm=04&fd=30&fy=2006&sm=04&sd=30&sy=2008, на юго-западном побережье Гренландии полоска воды, свободной от плавучих льдов увеличилась. Значит, гипотеза верна. Потому, во-первых, сохранность северной части Гренландского ледового щита гарантирована, а южной — нет, во-вторых, в северной части Восточной Сибири холодает. И это для наших с Вами целей хорошо. Мы берёмся с экономической пользой и экологично ограничить последнее явление. А вот сохранности южной части Гренландского ледового щита может помочь следующее: если в экваториальной части Атлантического океана поверхностные воды станут чуть-чуть прохладнее. И здесь же отметим, что да, конечно, температура поверхности экваториальной акватории Атлантического океана (колыбели Гольфстрима) определяется высокой, экваториальной инсоляцией. Но нет сомнений, что и горячий воздух Африки и Ближнего Востока, сносимый летом на экваториальную акваторию Атлантического океана господствующими пассатами, делает своё чёрное дело. Вот если бы этот воздух стал чуть-чуть менее горяч… Вы скажете, что это мизер? Да. Так ведь и дисбаланс в районе южной Гренландии микроскопичен. Просто за долгое время он может привести к отрицательным последствиям…

Энергетика и тепловая экология, или чем заняться России в международном разделении труда