Глобальная печка - 1. Существует ли глобальное потепление?

Несмотря на то, что термин "глобальное потепление" известен большинству населения планеты куда более, чем термин "Библия", существует огромное количество людей, которые не верят в существование этого процесса.
Я хотел бы простыми словами и примерами рассказать, что такое глобальное потепление. Рассказать тем, кто, по какой-то причине, привык верить, а не проверять.
Итак, давайте обратимся к теории. Постараюсь попроще, а не так, как обычно. ;)

Откуда берется жизнь? Мы не знаем точно. Но догадываемся о том, что для жизни требуется довольно много вещей, которые должны существовать одновременно: вода, углерод, стабильная и невысокая гравитация, стабильная атмосфера и, самое главное, небольшой избыток свободной энергии.

И если с первыми вещами всё более-менее ясно (просто потому, что мы пока не знаем никаких примеров иной жизни, построенной на иных принципах, отличных от углеводородного), то вот с энергией не всё понятно.

Что такое энергия? Это, прежде всего, тепло. Как мы его ощущаем в нашей жизни ежедневно, прислоняясь холодным ноябрьским утром к теплой батарее в своём жилище. Но откуда оно берётся и что оно в по сути из себя представляет?

Все мы помним из школьного курса понятие "броуновское движение" молекул. Это движение, хаотичное и непрерывное, и является по сути тем, что мы воспринимаем как тепло. Сотни триллионов миллиардов молекул нашей атмосферы, наших океанов и нашей земли постоянно находятся в движении, сталкиваясь и толкаясь, как народ на рок-концерте в переполненном зале. Эта энергия и есть то самое тепло, которое мы ощущаем. Иначе говоря - движение = энергия = тепло.

Но откуда она берется?

Единственным источником ВСЕЙ энергии в нашей жизни является Солнце. В результате постоянно текущего внутри него термоядерного распада, превращения водорода в гелий и его изотопы, с помощью, в основном, видимого света, Солнце прогревает нашу планету, запуская процесс этого самого "столпотворения" среди молекул газов, жидкостей и твердых тел, из которых и состоит наша Земля.

Почти вся энергия, которую человек добывает из недр планеты в виде газа, нефти, угля, торфа... Вся энергия воды, воздуха и Солнца, которую человек улавливает с помощью трубин и солнечных панелей и преобразовывает в электричество - это всё энергия Солнца.
Есть только одно исключение - атомная энергетика работает на уране и его изотопах, а также искусственных элементах его ряда, который образовался миллиарды лет назад без влияния нашего Солнца. Но это - пара процентов всей энергии, потребляемой человечеством.

Ещё есть геотермальная энергия, от ядерных процессов, происходящих в коре Земли, но её вообще человек использует настолько незначительно, что можно о ней вообще не упоминать.

Итак. Нам тепло, потому что светит Солнце. А когда Солнце светит недостаточно (в силу разных причин, от орбиты Земли и угла её вращения вокруг своей оси, до погодных условий, препятствующих проникновению солнечных лучей к поверхности планеты), мы берём из недр нашей планеты ту же солнечную энергию, накопленную в недрах нашей матушки-планеты за миллионы лет. Триллионы деревьев, потребивших солнечную энергию, "захоронили" её внутри своих стволов, чтобы затем, спустя миллионы лет, превратиться в нефть и уголь. Триллионы триллионов бактерий, простейших, более сложных организмов - умирая и наслаиваясь друг на друга, распадаясь внутри почвы и затем - более глубоких слоев земной тверди - создали залежи природного газа.

И сегодня мы высасываем из недр Земли то, что было уложено туда миллионами лет естественных процессов, когда Солнце щедро одаривало нашу планету своим светом.

И сейчас Солнце продолжает согревать нас. Но есть один аспект.

Дело в том, что добывая из недр нашей планеты топливо, мы сжигаем его. Сжигаем куда быстрее - в миллионы раз быстрее - чем оно накапливалось там. И, сжигая его, чтобы получить избыток энергии для нашей ежедневной деятельности, мы используем кислород нашей атмосферы в качестве источника процесса горения - самого простого способа получения этой самой энергии.

Помните формулу Эйнштейна E=m*c2 ? Эта формула говорит нам о том, что энергия, масса и скорость по сути взаимосвязаны. С точки зрения энергетики - эта формула показывает нам, сколько энергии мы можем в идеале получить из грамма любой материи. Если бы наши электростанции могли использовать ископаемое топливо со 100% й эффективностью, разваливая тот же углерод до простейшего элемента - водорода - то 1 килограмм угля мог бы обеспечить электроэнергией и теплом целый город размерами с Ростов-на-Дону в течении суток!
Но, процесс химического окисления углерода до его оксида даёт лишь миллионные доли процента от идеального эйнштейновского распада. Потому, мы сжигаем миллиарды тонн ископаемого топлива в год, немногим в этом смысле отойдя от наших примитивных предков, только освоивших кремень и огонь.

Но что же происходит с атмосферой, когда в неё попадает углекислый газ от сжигания топлива?

Если у вас есть огород, и в нем стоит парник - вы быстро сообразите, что именно происходит с нашей планетой. Парник, будучи закрытой газовой системой, набирает больше тепловой энергии, чем отдает. Солнце прогревает воздух внутри парника и поверхность земли значительно быстрее, а изолирующий слой - пластик или стекло - не даёт теплу уходить обратно, в атмосферу планеты.

Так же действует и атмосфера Земли - уловив тепло от Солнца, с помощью давления газа собственной атмосферы, Земля не даёт теплу уходить обратно в космос. В более разряженной среде меньше молекул, а значит, сталкиваются они реже - и тепла передают друг другу реже и меньше. Ведь, E=m*c2 во всех точках нашей Вселенной, и когда движение молекулы не заканчивается столкновением её с другой молекулой, энергии она передать не в состоянии!

Но, скажете вы, атмосфера Земли ведь улавливала тепло и до человека и его автомобилей, фабрик, электростанций? Верно. И тут мы вспомним ещё об одной штуке. Чем плотнее атмосфера - тем больше энергии она в состоянии накопить. Плотность газа - это вес газа на объем газа, так? Значит, если мы имеем более тяжелый газ, то, при прочих равных условиях, он будет сильнее прогреваться и больше накапливать в себе энергии!

Главные такие "накопители" энергии в нашей атмосфере - это водяной пар, углекислый газ и другие газы, которые значительно тяжелее азота и кислорода.

Как в сауне - если воздух сухой, то легко можно находится в воздухе температурой до 90 градусов Цельсия. Ведь разряженный сухой воздух значительно меньше передает энергии нашему телу. А вот плести на угли ведро воды - ух! Выскочишь из такой бани, как ошпаренный!

Продолжение следует.