Посмотрим внимательнее на пресловутый квадрат 200х200 км в Сахаре, сплошь покрытый солнечными фотоэлектрическими батареями.

Использование многослойных покрытий и текстурирование поверхности обеспечивают снижение отражения (альбедо солнечных батарей) до 5% и менее. В то же время альбедо пустыни — 29-30%, а к.п.д. солнечных батарей (в среднем из тех, что реально, экономически целесообразно работают) – 17%. Так ведь это к.п.д. собственно батарей. А рядом должны находиться преобразователи со своим к.п.д. и ЛЭП со своим. Т.о. результирующий нагрев «волшебным» квадратом и без того нагретой среды как минимум на 10% выше, чем был нагрев этим квадратом пустыни до того как.

— Спасибо тебе, «волшебный» квадрат, — скажет Глобальное Потепление, — И особо за то, что лежишь ты в Сахаре, откуда теплота сносится господствующими ветрами на акваторию Атлантического океана, а оттуда Гольфстримом и циклонами переносится к южным берегам Гренландии. Большое потепленческое спасибо!..

— А может быть пригодится нам «волшебный» квадрат с его свойствами на случай Глобального Похолодания?

— Нет. На случай Глобального Похолодания мы лучшее решение найдём.

Да, можно задаться вопросом: а не переборщим ли? Загибаем пальцы.

~ Теплоту земную мы в Восточную Сибирь и Аляску отводим,
~ теплоту на уровень снеговых вершин гор, откуда путь излучением в космос легче, по сочинскому варианту, поднимаем,
~ отопление и кондиционирование решаем с радикальным сокращением выбросов СО2
~ и выделения теплоты химического либо ядерного происхождения,
~ на транспорте жидкий воздух применяем, заменяя углеродсодержащие продукты (по крайней мере, частично),

~ и здесь снижаем выделение теплоты химического происхождения,
~ парниковые газы (не только СО₂, но и СН₄, N₂O) из атмосферы удаляем,
~ азотсодержащие вещества в океане растворяем, чем часть солнечного излучения отвлекаем от нагрева среды, переключая на органический фотосинтез…

Гм… Не мудрено и переборщить. Тогда Глобальное Похолодание? А вдруг ещё космос Глобальному Похолоданию поспособствует? От него, от космоса, этого вполне ожидать можно. Недавний ледниковый период вспомним. И мамонтов. Тут вот что интересно: мамонты, хоть и крупны весьма и в шерсти густой, вымерли. Не от голода. А варан острова Комодо выжил. И ещё масса теплолюбивых тропических рептилий выжила. Похоже, в случае Глобального Похолодания умеренные широты пострадают больше, чем тропические. И что ж тогда делать?

Притормозите чтение. Попробуйте предложить меру. Сжигание вновь углеродсодержащих продуктов, если нет уверенности, что похолодало на многие миллионы лет или навсегда (на этот случай мы углеродсодержащие на дне океана запасаем), чур, не предлагать. Бывало, сегодня Глобальное Похолодание, а завтра космос «с другой ноги встал», и вновь Глобальное Потепление. Последний ледниковый период без нашего с Вами участия закончился и был не долог. Снова за каждой молекулой СО2 гоняться? Увольте.

Сейчас попробую догадаться, что Вы предложите:

— Покрыть сильно аридные местности (пустыни) сажей. Снизить т.о. их альбедо с 29-30% до примерно 5%.

Хорошо. Но плохо.

Во-первых, там, где пустыни, сейчас сильно жарко, но и во время Глобального Похолодания холодно не будет. Жару мы, может быть, с помощью сажи и устроим, где её распылим, но вряд ли большая доля этой теплоты до умеренных широт доберется, если на естественном переносе поедет. Медленный он, естественный перенос, много теплоты успеет прямо с места рождения или чуть поодаль длинноволновым изучением в космос уйти. А у нас именно умеренные широты под угрозой замерзания.

— А что если «волшебный» квадрат построить 200х200 км и электроэнергию в умеренные широты передавать, чтобы там греться?

— По обычным ЛЭП передавать? Других нам «волшебный» квадрат не обеспечивает… Чепуха, что уж обсуждать?

Самое низкое из возможных — альбедо абсолютно черного тела. Моделирует АЧТ сосуд с отверстием. Точнее – отверстие сосуда.

Но кроме альбедо есть ещё одна очень важная характеристика любой поверхности, которая специалистами по климату почему-то не учитывается (или, во всяком случае, мне такой учёт не встречался). Эта характеристика – излучательная способность (иные названия – коэффициент черноты, эмиссионность).

«Разбег» излучательных способностей неметаллических поверхностей меньше, чем «разбег» альбедо. У свежего асфальта излучательная способность 0,98, а у белой глянцевой краски 0,8 (к сожалению, не знаю излучательной способности снега, но думаю, вряд ли меньше 0,75). А вот металлы обладают очень низкой излучательной способностью. Алюминий – 0,04, серебро – 0,02. Значит, металлы практически не излучают теплоты (в длинноволновом, инфракрасном излучении, с помощью которого и теряет ежедневно сообщаемую ей теплоту планета Земля). Высокие температуры, от красного свечения и выше не в счёт. Но и альбедо у металлов очень высоко. При направленном (зеркальном) отражении эту величину принято именовать коэффициентом отражения. Для алюминия и для серебра этот показатель одинаков 0,93-0,95.

Рассмотрим иной, не фотоэлектрический метод преобразования солнечной энергии.

Этот метод основан на параболических или цилинропараболических зеркальных концентраторах и тепловых машинах.

Выгладят эти преобразователи так

или так

или так

На последнем фото – рекордсмен. Зимой 2008 этот небольшой комплекс в штате Нью-Мексико показал к.п.д. 31,25%.

https://share.sandia.gov/news/resources/releases/2008/solargrid.html

Это на 0,75% ниже, чем у самых экспериментальных фотоэлектрических преобразователей.

На консолях перед зеркалами двигатели Стирлинга.

— А почему зимой?

— Причин две. Зимой там атмосфера прозрачнее. Но не это главное. Главное, что удалось держать температуру теплоприёмников (радиаторов) на уровне +23º С (в иные времена года это не удалось бы: местность жаркая). Этот тот самый эффект, который мы с Вами установили, проанализировав простейшую формулу термодинамики: снижение температуры теплоприёмника улучшает к.п.д. более чем такое же повышение температуры теплоотдатчика.

И, наверное, уже понятно, к чему это я. Подобные преобразователи прекрасно вписываются в наш проект. Мы будем давать им не +23º С. А, может быть, так: теплоприёмнику стирлинга первой установки дадим минус 150ºС, второй — -120ºС, третьей — -90ºС и т.д. до 0ºС. Естественно, что к.п.д. в целом комплекса параболических зеркал со стирлингами в этом случае будет очень высок, совершенно недостижим для фотоэлектрических преобразователей. А для доставленного нами воздуха это будет этап изохорного нагревания.

По достижении 0ºС изохорное нагревание воздуха заканчиваем (иначе придётся иметь дело с очень большими давлениями). Далее нагреваем до 150-200ºС с одновременным получением работы. Потом расширяем изотермически, с подводом теплоты. О компоновке можно подумать, здесь возможны очень интересные варианты, при которых концентрированный свет поступает через застеклённые щели прямо внутрь турбодетандера…Завершаем цикл адиабатическим расширением из расчёта выпуска воздуха в атмосферу с температурой, допустим +10-+15º С. Полагаю, при таком исполнении эффективность системы будет очень высока. Понятно, это примерное исполнение, грубо прикидочное. Но очень высокая эффективность при любом разумном исполнении с применением зеркальных солнечных концентраторов бесспорна.

Почему же мы заговорили о солнечных концентраторах, только предположив Глобальное Похолодание? А ранее, при желании получить теплоту чуть большего потенциала, чем имеет воздух в среде, думали только о змеевиках, закатанных в асфальт автомобильных дорог.

Мы неспроста говорили об излучательной способности и альбедо. Что есть наше параболическое зеркало, направляющее солнечный свет в застеклённую щель турбодетандера, с точки зрения Солнца? С точки зрения Солнца наше параболическое зеркало есть практически абсолютно чёрное тело, поскольку поглощает почти всё, что Солнце даёт. А что есть наше параболическое зеркало c точки зрения космоса, принимающего длинноволновое (инфракрасное) излучение Земли, то излучение, с помощью которого только и может Земля охлаждаться? С точки зрения космоса наше зеркало есть тело с крайне низкой температурой, поскольку почти не излучает. Это эффект посеребрённой внутренней колбы бытового термоса, в котором горячий чай долго не остывает.

На одной из фотографий мы видим, что площади, занятые цилиндропараболическими зеркалами могут быть достаточно велики. Расположены зеркала густо.

С учётом крайне низкого обратного отражения зеркал при получении света и крайне низкого их длинноволнового излучения, нахождение их в большом количестве на местности равноценно, с тепловой точки зрения, покрытию этой территории, как ни парадоксально, материалом с отрицательным альбедо. И не чуть-чуть отрицательным. Это, конечно, условно. Поверхностей с отрицательным альбедо не бывает. Но если мы сравним с вариантом поверхности покрытой сажей, то тепловой эффект «зазеркаленной», энергопроизводящей поверхности несравнимо выше. Для пустынь излучательная способность имеет существенно большее значение для охлаждения, чем в среднем для поверхности Земли. Пустыни охлаждаются в основном за счёт длинноволнового излучения, поскольку лишены возможности охлаждаться, отдавая «скрытую» теплоту (за счёт испарения воды т.е., поскольку воды там нет). Именно отсутствие воды и приводит к столь высоким температурам.

Наш проект, используя зеркальные концентраторы, не оставляет возможности для роста температуры в месте нахождения зеркал. Весь тепловой прирост отправляется в умеренные широты (или севернее). Для того чтобы ещё снизить тепловое излучение местности (закон Стефана-Больцмана) — а зазоров между зеркалами не избежать — и ещё большую долю теплоты, достающейся пустыне, перебросить в виде электроэнергии и воздуха в умеренные широты, есть смысл делать вот что.

Давайте взглянём ещё раз на цилиндропараболическое зеркало в ином ракурсе

Как видим, нижняя сторона зеркала тоже достаточно гладкая и, похоже, неплохо отражающая (хоть, ясное дело, качество хуже верхней). В интервалы между зеркалами свет Солнца проникает. Грунт нагревается, а над ним отражающая (и не излучающая) поверхность зеркала. Неплохо. Приближается к АЧТ. И вот что хорошо: под зеркалом обширные в пространстве конструкции из тонких труб. А что если снабдить эти конструкции обычными радиаторными рёбрами? И слегка изменить конструкцию, для возможности прохода по ней нашего воздуха? Тогда после захода Солнца можно продолжать процесс с меньшим к.п.д., используя излучение и конвекцию нагретого за день грунта. Вот Вам и аккумулятор на ночь.

Правда, Сахара нам подходит не слишком: Северное полушарие. Но есть другие малоиспользуемые местности: Намиб, Калахари, Большая Песчаная, Танами, Атакама. Да и Сахару, и Неваду, и Мексику в какой-то мере использовать можно: отслужившие своё шахты не только в Донбассе есть.

Чтобы согреться в случае Глобального Похолодания достаточно. Естественно, что в данном тексте и Глобальное Потепление и Глобальное Похолодание понимаются в тех параметрах этих явлений, которые уже имели место в истории Земли. Для иных, наших средств может не хватить, придётся применять более радикальные. Для более радикальных необходимо большее по численности и экономически более мощное, а может быть и иначе организованное, человечество. Но пока для более радикальных мер нет никаких предпосылок.

Отметим вот что. В системах против глобального потепления и глобального похолодания разницы почти нет. Система против глобального похолодания дополнена зеркальными солнечными концентраторами. Поэтому ценность научных полемик о том, что сейчас: глобальное потепление или глобальное похолодание низка.

— Ценность чего больше?

— Больше — совокупности ниже изложенных тезисов, которых мы уже касались, и выводу из них:

1. Последняя геологическая эпоха была чередованием глобальных потеплений и глобальных похолоданий.
2. Нет оснований надеяться, что теперь будет иначе.
3. Сколь бы мал ни был вес антропогенного вклада в совокупность факторов, «играющих» на потепление, этот вклад есть. Несомненно, не прекратив естественных колебаний потепление/похолодание, свою гармонику он внесет.
4. Основные материальные ценности человечество создало за очень короткий, в геологическом масштабе, промежуток времени, в течение которого доминирующий тренд изменения температуры не успел привести к экономически значимому изменению. Однако более глубокое изменение температуры в любую сторону, а оно обязательно будет, неотвратимо нанесет огромный экономический ущерб человечеству в целом, если не взять это изменение под контроль, не воспрепятствовать ему или/и его последствиям, не направить их в нужное русло.

Вывод. Поскольку глобальная система сжижения и переброски воздуха из Восточной Сибири и Аляски к термальному экватору и в иные очень жаркие, либо весьма жаркие, очень влажные местности решает как проблему глобального потепления, так и проблему глобального похолодания (будучи дополненной зеркальными солнечными концентраторами), то человечеству надобно сосредоточить основные усилия не выяснении наличия сейчас глобального потепления или глобального похолодания и даже не на ограничении выбросов CO2 (усилия в этом направлении нужны, но даже полное устранение того антропогенного участия, об ограничении которого пекутся, не устранит неизбежного чередования глобальных потеплений с глобальными похолоданиями), а на строительстве глобальной системы сжижения и переброски воздуха, которая в отличие от сокращений выбросов CO2 ДЕЙСТВИТЕЛЬНО может обезопасить человечество от последствий глобальных потеплений / глобальных похолоданий, по крайней мере в рамках известных, уже имевших место амплитуд.