По мерзлой земле мы идем за теплом… А. Городницкий

_____

На одном из концертов доктора геолого-минералогических наук, профессора Александра Городницкого спросили, существует ли глобальное потепление. «Ну а сами-то вы как думаете, — ответил бард, — оглянитесь кругом: десять тысяч лет назад здесь был ледник, а сегодня мы с вами стоим без шуб, беседуем…»

Чтобы понять, что же происходит с нашей планетой, следует посмотреть, с чего все начиналось, а для этого придется отправиться в прошлое. Поскольку это прошлое на сегодняшний день уже достаточно подробно описано, нам вполне подойдет машина времени Луи Седлового из отдела Абсолютного Знания.

_____

Аркадий и Борис Стругацкие «Понедельник начинается в субботу».

Оказывается, некоторые из этих ребят занимались прелюбопытными вещами. Оказывается, некоторые из них и по сей день бились над проблемой передвижения по физическому времени, правда, безрезультатно. Но зато кто-то, я не разобрал фамилию, кто-то из старых, знаменитых, доказал, что можно производить переброску материальных тел в идеальные миры, то есть в миры, созданные человеческим воображением. Оказывается, кроме нашего привычного мира с метрикой Римана, принципом неопределенности, физическим вакуумом и пьяницей Брутом существуют и другие миры, обладающие ярко выраженной реальностью. Это миры, созданные творческим воображением за всю историю человечества. Например, существуют: мир космологических представлений человечества; мир, созданный живописцами; и даже полуабстрактный мир, нечувствительно сконструированный поколениями композиторов.<…> Докладчик, Луи Иванович Седловой, неплохой, по-видимому, ученый, магистр, сильно страдающий, однако, от пережитков палеолита в сознании и потому вынужденный регулярно брить уши, сконструировал машину для путешествий по описываемому времени.

Итак, мы переместились на четыре миллиарда лет назад. В атмосфере Земли еще нет кислорода, Солнце светит на четверть слабее, чем сегодня, и Земля периодически превращается в гигантский снежный ком — оледенения настолько масштабны, что охватывают планету целиком. Ледниковые панцири смыкаются на экваторе, и океаны промерзают до дна. В таких конвульсиях прошел первый миллиард лет жизни Земли. Но постепенно Солнце разогревалось, а возникшая на Земле жизнь, состоявшая главным образом из анаэробных бактерий, называемых метаногенами, постепенно насыщала атмосферу метаном — одним из парниковых газов.

Впоследствии Земля пережила еще множество оледенений, пока, наконец, около 360 миллионов лет назад полярные шапки не растаяли полностью. В это время концентрация углекислого газа в атмосфере достигла своего максимального значения — в несколько раз выше, чем сегодня — но и концентрация кислорода благодаря бурному развитию зеленой биомассы примерно вдвое превосходила современную. Жизнь на Земле буйствовала и процветала.

Полярные шапки снова появились на нашей планете около 35 миллионов лет назад. Как выяснилось, они представляют собой удивительно редкое явление в истории Земли. В течение 4,5 миллиардов лет ее существования ледяные полярные шапки украшали планету в общей сложности не более 600 миллионов лет.

Таким образом, следует констатировать, что мы сегодня живем в очередную, не являющуюся типичной для Земли, ледниковую эпоху, а нынешнее потепление представляет собой очень короткий период, который в скором времени должен смениться очередным оледенением.

Каждый раз, когда новое оледенение сковывало Землю, концентрация углекислого газа в атмосфере падала ниже двухсот молекул на миллион, а в межледниковый период возрастала до трехсот на миллион.

О парниковом эффекте следует сказать отдельно. Долгое время его существование вообще оспаривалось. Однажды блестящий американский физик Роберт Вуд провел замечательный эксперимент, призванный доказать отсутствие парникового эффекта. Вот как описывает это в своей книге Вильям Сибрук:

«Он [Роберт Вуд] занялся также опровержением распространенной теории о причинах высоких температур, получаемых в парниках и оранжереях; теория эта попала почти во все учебники и книги, в которых затрагивается этот вопрос. Хорошо известно, что стекло совершенно непрозрачно для большей части солнечного спектра за красной границей, те. в области длинных волн. «Теория» считала, что видимый свети коротковолновая часть теплового излучения проходят сквозь стекло и нагревают землю. Предполагалось, что нагретый грунт при этом сам излучает волны такой большой длины, что они не могут обратно выйти сквозь стекло и таким образом оказываются «пойманными».

Теория Вуда была очень проста: стеклянная крышка пропускает лучи, нагревающие землю, которая в свою очередь согревает воздух. Этот теплый воздух заперт в парнике и не может подняться к облакам, как это происходит на открытой земле. Если вы откроете дверь оранжереи, что станет со старой теорией?

Он доказал свою правоту следующим простым опытом: сделав две коробки из черного картона, он покрыл одну из них стеклянной пластинкой, а другую — прозрачной пластинкой из каменной соли. В каждую коробку был помещен шарик термометра, и обе они выставлены на солнце. Температура поднялась до 130° Фаренгейта, почти в точности на одну и ту же величину в обеих коробках. Каменная соль прозрачна для очень длинных, волн, и, по старой теории, такая крышка не должна была дать эффекта оранжереи — т. е. здесь не могли «улавливаться» солнечные лучи, и температура должна была быть меньше».

Но что же пошло не так? Ведь сегодня мы прекрасно «знаем», что парниковый эффект на самом деле существует, и его величина действительно определяется концентрацией в атмосфере парниковых газов, поглощающих и таким образом «запирающих» инфракрасное излучение. Кому верить: физикам-атмосферщикам или Роберту Вуду?

Давайте посмотрим, чем отличается земная атмосфера от парника. Воздух внутри парника имеет всюду одну и ту же температуру, в то время как температура воздуха в атмосфере — это вам скажет любой альпинист — падает с высотой. А чем меньше температура нагретого тела (а воздух — не смотрите, что он прозрачный — такое же тело, как и любое другое), тем слабее оно излучает. И если в парнике без разницы, откуда излучается в мировое пространство тепло: с поверхности грядки или с поверхности нагретого стекла, то в случае Земли ее поверхность нагрета гораздо сильнее, чем верхние слои атмосферы, а именно они являются «последней инстанцией» по передаче тепла в космическое пространство. Таким образом, получается, что чем больше в атмосфере парниковых газов, и чем выше они поднимаются, тем холоднее последний слой атмосферы, с которого тепло переизлучается в космос, и тем хуже охлаждается наша планета.