На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества - Орд Тоби. Страница 102
269
Чтобы понять, как такое возможно, допустим, что изначальный уровень фонового звука составляет 100 Вт/м2 и репродуктор добавляет 10 %. В таком случае первое усиление добавляет 10 Вт/м2 к уровню звука у микрофона. Когда усиливается этот дополнительный звук, добавляется еще 1 Вт/м2, затем еще 0,1 Вт/м2 и так далее. Несмотря на то, что звук постоянно создает дополнительный звук, совокупный эффект оказывается скромным, составляя в сумме 111,11… Вт/м2. Если громкость репродуктора повысить (или поднести микрофон ближе), чтобы репродуктор добавлял 100 % (или больше) к имеющемуся уровню звука, сумма начнет стремительно увеличиваться (100 + 100 + 100 + …) и звук стал бы быстро нарастать, пока не достиг бы физического предела того, что может уловить микрофон, или того, что может воспроизвести репродуктор.
270
Gordon et al. (2013) обнаружили усиливающий эффект в 2,2 Вт/м2/K в окне наблюдения с 2002 по 2009 год и оценивают долгосрочную силу обратной связи в 1,9–2,8 Вт/м2/K.
271
Из-за парникового эффекта на Венере гораздо жарче, чем на Меркурии, хотя она находится почти вдвое дальше от Солнца. Мы вернемся к разговору об отдаленном будущем Земли в главе 8.
272
Goldblatt et al. (2013) не наблюдают бесконтрольного парникового эффекта при атмосферной концентрации CO2 в 5000 млн –1. Tokarska et al. (2016) отмечают, что если сжечь 5000 Гт углерода, что соответствует нижнему пределу оценки общего объема запасов ископаемого топлива, то концентрация CO2 в атмосфере окажется чуть ниже 2000 млн –1, а из этого следует, что у нас не получилось бы вызвать бесконтрольный парниковый эффект, даже если бы мы сожгли все ископаемое топливо.
273
Как влажный, так и бесконтрольный парниковый эффект можно объяснить с точки зрения наблюдаемого на Земле баланса между поступающим солнечным излучением и испускаемым излучением в форме тепла и отраженного света. В текущем стабильном состоянии при повышении температуры земной поверхности увеличивается и количество излучения, испускаемого с Земли, благодаря чему наш климат остается относительно устойчивым. Но количество излучения, которое может покинуть атмосферу, ограниченно и отчасти зависит от содержания в ней водяного пара.
При бесконтрольном парниковом эффекте температура Земли превышает один из этих пределов, в результате чего земная поверхность и атмосфера нагреваются и дальше, но тепловое излучение больше не покидает атмосферу. Это приводит к бесконтрольному потеплению, и земная поверхность нагревается, пока не устанавливается новое равновесное состояние при температуре на сотни градусов выше, но океаны к этому моменту полностью испаряются. Влажный парник – это стабильное промежуточное состояние, температура при котором гораздо выше нашей собственной, а водяного пара в атмосфере значительно больше. В геологических масштабах времени влажный парниковый эффект также приведет к полному исчезновению воды на Земле, поскольку пар будет уходить из верхних слоев атмосферы в космос.
274
Для этого необходим очень большой объем парникового газа – около 1550 млн –1 двуокиси углерода. Это больше, чем объем углекислого газа, который накопится в атмосфере к 2100 году при реализации самого пессимистичного сценария МГЭИК (Collins et al., 2013, p. 1096). С учетом всех упрощений понадобиться может и гораздо больше газа, а также может оказаться, что такое вообще невозможно без дополнительного солнечного излучения (Popp, Schmidt & Marotzke, 2016). Эта модель не позволяет назвать примерные сроки такого потепления (из за упрощений), но автор предполагает, что оно, вероятно, растянется на многие тысячи лет, а это, возможно, даст время для смягчения отрицательного воздействия на окружающую среду (Popp, в личной беседе).
275
Планета была смоделирована как сплошной океан, глубина этого океана составляла всего 50 метров, и не происходило смены сезонов. Авторы статьи прекрасно понимают, что из за таких упрощений полученные ими результаты могут быть неприменимы к реальной Земле, и не пытаются утверждать обратное.
276
McInerney & Wing (2011).
277
Зона вечной мерзлоты занимает 23 млн квадратных километров – 24 % суши Северного полушария, – но настоящая вечная мерзлота, по оценкам ученых, покрывает от 12 до 17 млн квадратных километров (Zhang et al., 2000).
278
Количество углерода, содержащегося в вечной мерзлоте, оценивается в 1672 Гт C (Tarnocai et al., 2009). Считается, что в период с 1750 по 2017 год было выброшено 660 ± 95 Гт C (Le Quéré et al., 2018).
279
МГЭИК отмечает: “В целом с высокой степенью достоверности можно утверждать, что из за сокращения площади вечной мерзлоты в результате потепления растает часть замороженного в настоящее время углерода. Однако оценки объема потерь углерода в форме выбросов CO2 и CH4 в атмосферу обладают низкой степенью достоверности” (Ciais et al., 2013, p. 526).
280
Прогнозируется потепление на 0,29 ± 0,21 °C (Schaefer et al., 2014).
281
1500–7000 Гт C (Ciais et al., 2013, p. 473).
282
МГЭИК утверждает, что “крайне маловероятно, что случится катастрофическое высвобождение метана из гидратов (высокая достоверность)” (Collins et al., 2013, p. 1, 115). Это обнадеживает, однако на официальном языке МГЭИК “крайне маловероятно” значит вероятность от 1 до 10 %, а такой расклад крайне тревожен. Я не знаю, как предполагается это понимать, но, судя по контексту, этот прогноз должен обнадеживать.
283
Это совокупные выбросы за 2012–2100 годы при RCP 6,0 и RCP 8,5 (RCP, Reference Concentration Path-way, репрезентативная траектория концентрации) в соответствии с “базовыми сценариями” без принятия дополнительных мер по сдерживанию выбросов. Объем выбросов, разрешенный по Парижскому соглашению, которое обязывает страны не допустить потепления более чем на 2 °C, значительно меньше. По оценке МГЭИК (IPCC, 2014, p. 27), чтобы вероятность сдержать потепление в пределах 2 °C составила 66 %, объем выбросов в 2018–2100 годах не должен превысить ~340 Гт C.
284
При условии что интенсивность выбросов продолжит расти на 3 % в год (Pierrehumbert, 2013).
285
Последние оценки ближе к верхней границе этого диапазона. Сюда входит топливо, добывать которое в настоящее время экономически нецелесообразно, а также еще не разведанное топливо. Разумеется, может выйти так, что получится разведать, добыть и сжечь даже больше топлива. Со временем количество типов месторождений ископаемого топлива, добыча из которых экономически целесообразна, возрастает (сегодня, например, все чаще применяется технология гидравлического разрыва пласта). Хотя новые типы месторождений могут стать дешевле по историческим стандартам, солнечная энергия тоже очень быстро дешевеет и кое где уже способна конкурировать по цене с ископаемым топливом. В связи с этим я сомневаюсь, что при наличии солнечной энергии как альтернативы новые типы месторождений станут экономически целесообразными для добычи. Мировые запасы – разведанные, экономически целесообразные для добычи месторождения, – содержат ~1000–2000 Гт C (Bruckner et al., 2014, p. 525).
286
Tokarska et al. (2016), p. 852. В немногочисленных существующих исследованиях последствий сожжения всего ископаемого топлива нижний предел оценивается в 5000 Гт C. Полезно было бы исследовать еще более радикальные сценарии со сжиганием 10 000 Гт C и более.