golos_dobra's Journal

667 обратных сантиметров
Путь к нынешнему пониманию влияния углекислого газа на климат
не обошелся без ошибок и заблуждений.
Примечательно, что в 1900 году Кнут Ангстрём (сын Андерса Ангстрема,
чьим именем названа единица длины, широко используемая спектроскопистами)
возражал своему коллеге, шведскому ученому Сванте Аррениусу,
что увеличение выбросов CO2 не может повлиять на климат Земли.

Ангстрем утверждал, что ИК-поглощение СО2 было насыщенным в том смысле,
что для длин волн где СО2 мог вообще поглощать, СО2,
уже присутствующий в атмосфере Земли, поглощал практически
все ИК-излучение.

Что касается атмосферы земного типа, Ангстрем ошибался вдвойне.
Во-первых, современная спектроскопия показывает, что CO2 далек от насыщения.
Лабораторные эксперименты Ангстрема были слишком неточными,
чтобы показать дополнительное поглощение в крыльях особенности CO2 на 667 см-1,
которое следует за увеличением CO2. Но даже если бы CO2 был насыщен
в смысле Ангстрема - как это действительно происходит на Венере
- его аргумент, тем не менее, был бы ошибочным.

Атмосфера Венеры в целом может быть насыщенной в отношении поглощения ИК-излучения,
но излучение выходит только из тонких верхних частей атмосферы,
которые не являются насыщенными. Как бы ни была горячая Венера,
она стала бы еще горячее, если бы добавить в ее атмосферу СО2.

Связанное с этим заблуждение о насыщении, также популяризированное Ангстремом,
заключается в том, что CO2 не может влиять на радиационный баланс,
потому что водяной пар уже поглощает весь ИК-спектр, который мог бы поглотить CO2.
В этом смысле очень влажная приповерхностная тропическая атмосфера Земли
почти насыщена, но недостаток аргумента Ангстрема состоит в том,
что излучение в той части спектра, на которую воздействует СО2,
уходит в космос из холодных и сухих верхних частей атмосферы,
а не из теплых влажных нижних частей. Кроме того,
отдельные спектральные линии водяного пара и CO2 чередуются,
но не перекрываются полностью.

Эта структура ограничивает конкуренцию между CO2 и водяным паром.

Ангрстрем родился и умер в Упсале,
умер в пятьдесят три года в 1910 году.

В области окна примерно от 800 до 1300 см-1 Земля излучает в космос при температуре,
очень близкой к средней температуре земли,
за исключением дырки из-за озона около 1050 см-1.

При более высоких волновых числах наблюдается снижение температуры излучения
из-за непрозрачности водяного пара. Основная группа поглощения СО2 приводит
к заметному снижению температуры излучения в широкой области с центром на 667 см – 1.

Провал в центре объекта возникает из-за того, что CO2 поглощается настолько сильно,
что уровень излучения находится в верхней стратосфере,
которая значительно теплее тропопаузы; озоновый элемент демонстрирует аналогичный всплеск.

Таким образом, спектр показывает присутствие CO2, водяного пара, озона и других газов,
которые здесь не обсуждаются. Мы можем сделать вывод, что на планете есть стратосфера,
в которой температура увеличивается с высотой, что указывает на наличие солнечного
поглотителя на верхнем уровне. Мы можем определить, что температура атмосферы
и земли находится в диапазоне, по крайней мере, от 220 К до 285 К.

Но, не имея дополнительной информации, мы не можем сказать,
что верхний предел этого диапазона на самом деле исходит от земли.
Ученые-климатологи обычно используют спектральные рассуждения,
подобные рассмотренным выше, для мониторинга состояния атмосферы Земли из космоса.

Каждый раз, когда вы видите изображение с ИК-спутника,
вы видите перенос излучения в действии.
Жидкие или замерзшие водные облака Земли действуют по сути как черные тела.

Они излучают при температуре верхней границы облаков, которая является холодной,
если облака глубокие. На снимке с инфракрасного спутника облака выглядят
как области слабого излучения, хотя по соглашению снимки с инфракрасного
метеорологического спутника обычно представлены в инвертированной шкале серого,
что делает облака белыми, как и следовало ожидать из повседневного опыта.

Центры прогнозирования погоды во всем мире используют такие изображения
много раз каждый день, поскольку они показывают структуру облаков даже на
ночной стороне Земли и, в отличие от изображений в видимом свете,
позволяют синоптикам определять высоту верхней границы облаков.

Наблюдения в выбранных инфракрасных и микроволновых диапазонах
обычно используются для получения температурных профилей
и характеристик атмосферных компонентов, таких как водяной пар и CO2.

На рисунке также показаны эмиссионные спектры Марса и Венеры.

Марсианский спектр, полученный в летний полдень,
в основном принимает форму излучения черного тела от поверхности с температурой 260 К,
но, как и в случае со спектром Земли, он имеет область с центром
в основной полосе поглощения СО2,
где температура излучения составляет намного холоднее.

Насколько можно судить по ее ИК-спектрам,
ночная Венера выглядит примерно такой же холодной,
как дневной Марс.

Однако, основываясь на микроволновом излучении
(для которого атмосфера в значительной степени прозрачна),
спускаемых аппаратах Венеры и спускаемых устройствах Пионера,
мы теперь знаем, что Венера имеет чрезвычайно горячую поверхность,
почти чистую атмосферу CO2 и давление на поверхности около 100 земных.
атмосфер.
Из-за плотной атмосферы практически все ИК-излучение,
исходящее от Венеры, происходит в верхней части атмосферы,
где давление составляет менее 2,5 × 10**4 Па.
Самая высокая температура излучающей поверхности в этом слое
в первую очередь связана с поглощением континуума CO2,
который заполняет прозрачные области линейчатого спектра.
Облака серной кислоты и малые количества водяного пара
также способствуют заполнению промежутков.

1824: Жозеф Фурье делает вывод, что поверхность Земли была
бы холоднее в отсутствие атмосферы.
"Женеральные ремарки о земных температурах и планетных пространствах".
Annales de Chemie et de Physique 27: 136-67.

1861: Джон Тиндалл обнаруживает, что водяной пар, CO2 и CH4 улавливают тепло,
а O2 и N2 - нет.
«О поглощении и излучении тепла газами и парами ...» Философский журнал сер. 4, 22: 169–94, 273–85

1896: Сванте Аррениус считает, что
удвоение концентрации CO2 в атмосфере повысит
температуру поверхности на 5 ° C.
«О влиянии углекислоты в воздухе на температуру земли». Философский журнал 41: 237-76

1900: Кнут Ангстрём утверждает, что изменение содержания CO2
в атмосфере будет иметь незначительный эффект.
"Uber die Bedeutung des Wasserdampfes und der Kohlensaüres
bei der Absorption der Erdatmosphäre". Annalen der Physik 4 (3): 720-32.

1920-е годы: в профессиональных и популярных СМИ появляются
анекдотические наблюдения за потеплением температуры.
например, C.E.P. Брукс, «Период теплых зим в Европе».
Метеорологический журнал, июнь 1922 г., стр. 203‐05; C.E.P. Брукс,
«Проблема мягкого полярного климата». Ежеквартальное издание
J. Royal Meteorological Society 51: 83-94, 1925.

1938: Г.С. Каллендар приходит к выводу,
что за предшествующие 100 лет выбросы CO2 в атмосфере
увеличились на 10%, что потенциально объясняет наблюдаемое потепление.
«Искусственное производство углекислого газа
и его влияние на климат». Ежеквартальное издание J. Royal Meteorological Society 64: 223-40.

1900-1950: В научном сообществе широко распространено мнение,
что поглощение океаном и биосферой предотвратит накопление СО2 в атмосфере
(и что Каллендар жестоко ошибается).
например, Альфред Дж. Лотка, Элементы физической биологии,
Балтимор, Уильямс и Уилкинс, 1924 (перепечатано как Элементы математической биологии,
Нью-Йорк, Довер, 1956); Г. Н. Хатчинсон, «Круговые причинные системы в экологии»,
Annals of the New York Academy of Sciences 50: 221-46, 1948.

Имя Владимира Александровича Костицына -
математика, астро физика, эколога (1883-1963) - известно лишь
немногим специалистам.
Он превратился в фигуру умолчания.
И хотя его вы дающиеся научные достижения теперь уже очевидны,
сама незаурядная личность Костицына,
его удивительная судьба окутаны туманом.

В столице Австрии он вступил в <<группу содействия РСДРП»
(так назывались заграничные организации партии) и начал учиться в
Венском университете, но затем перебрался в столицу Франции.

Вместе с тем продолжалась и партийная жизнь: летом 1910 r.
молодой математик два месяца прожил на берегу моря в местечке Парни,
неподалеку от Нанта, под одной крышей с В. И. Лениным, который
перед отьездом в Краков передал ему через Н. К. Крупскую
предложение войти в ЦК большевистской партии.
Костицын по ряду причин отказался. В том же году появились
его первые публикации в «Comptes Rendus de l'Academie des
Sciences de Paris» («Отчеты заседаний Парижской академии наук»).
Одновременно в московском «Математическом сборнике» вышла его статья
о системах ортогональных функций.

В начале 20-х годов при участии Костицына были созданы три института:
Математики и механики,
Астрофизический и
Геофизический при Физико-математическом факультете Московского университета,
объединенных в Ассоциацию научно-исследовательских институтов.
Примечательно, что академики М. А. Лаврентьев,
Л. В. Келдыш, А. Н. Колмогоров, И. Г.Петровский
и очень много профессоров советских вузов некогда были питомцами
особенно близкого Костицыну Института математики и механики.

Костицын опубликовал около двух десятков работ
по эволюционной теории, естественному отбору и связи биологических
и геофизических феноменов, в том числе монографии:
«Симбиоз, паразитизм и эволюция» (1934),
«Эволюция атмосферы, биосферы и климата» (1935),
«Математическая биология» (1937; англ. пер. 1939).

Владимир Александрович установил научные контакты
с ведущими французскими экологами.
В 1932 r. он встречался с В. И. Вернадским,
который в то время находился во Франции, и обсуждал с ним геологические проблемы

https://www.svoboda.org/a/28901507.html

Попал в лагерь и глава масонских лож Древнего
и Принятого Шотландского Устава, великий командор
Русского особого совета 33-й степени,
генерал-майор Николай Лаврентьевич Голеевский.
С ним Костицын неожиданно сдружился.

Душа компании молодых генштабистов "Кока",
составитель куплетов, он был затем помощником военного агента
в Англии и женился на племяннице Черчилля. Состоял военным агентом
в США, был дружен с генералом Макартуром
и будущим вице-канцлером Германии фон Папеном.

Голеевский вернулся в СССР еще при жизни Сталина!
Голеевского поселили не где-нибудь в провинции,
а в Москве, в Доме актера, на улице Измайловский зверинец,
и с 1952 по 1958 год он там жил

Костицын переписывался с Ириной Евгеньевной Быховской
– дочерью академика Павловского, который был генералом медицинской службы,
президентом Всесоюзного общества энтомологов и
Географического общества. Костицын сравнивал Павловского
с грибоедовским Молчалиным, но симпатизировал его дочке
и, по ее просьбе, послал ей "Лолиту" Набокова,

В этот период также широко распространено мнение, опять же,
в отличие от Каллендара, что даже если CO2 действительно увеличится,
это не повлияет на температуру, потому что соответствующие полосы
инфракрасного поглощения являются насыщенными.
например, Ричард Дж. Рассел, «Изменение климата на протяжении веков».
В климате и человеке. Ежегодник сельского хозяйства,
Министерство сельского хозяйства США, 1941.

1958: Чарльз Дэвид Килинг начинает создавать
общепринятые позже
временные ряды измерений содержания CO2 в атмосфере.
«Концентрация и изотопное содержание двуокиси углерода в атмосфере»,
Tellus 12: 200-203, 1960.

1963: В отчете Conservation Foundation (с участием Keeling & Plass)
говорится, что удвоение CO2 приведет к повышению температуры
на 4 ° C с серьезными последствиями.
Последствия повышения содержания углекислого газа в атмосфере.
Нью-Йорк: Фонд охраны природы

1965: Эдвард Лоренц демонстрирует хаотический характер
погодной системы и намекает на возможность резкого изменения климата.
«Лоренц, Эдвард Н. (1965).« Исследование предсказуемости
модели атмосферы с 28 переменными ». Tellus 17: 321-333.

Отчет PSAC от 1965 года президенту Джонсону
Научно-консультативный комитет при президенте Линдоне Джонсоне
(под председательством научного советника президента д-ра Дональда Хорнига)
рассматривает изменение климата в отчете своей Группы
по загрязнению окружающей среды за 1965 год.

Группа, возглавляемая экспертом по статистике Джоном У. Тьюки,
включает подгруппу по CO2, возглавляемую Роджером Ревеллом,
в которую входит Дэйв Килинг.

В их отчете делается вывод о том, что могут быть
«заметные изменения климата, которые невозможно контролировать
с помощью местных или даже национальных усилий».

Но больше внимания уделяется другим проблемам загрязнения,
которые считаются более актуальными.

1970-71: Последовательные международные летние исследования
с участием многих экспертов (SCEP, MIT, 1970; SMIC, Stockholm, 1971)
не смогли прийти к консенсусу относительно того, будет ли в долгосрочной
перспективе преобладать потепление, вызванное CO2,
или охлаждение, вызванное частицами.
Воздействие человека на глобальную окружающую среду,
Исследование критических экологических проблем, MIT Press, 1970;
Непреднамеренное изменение климата,
Исследование воздействия человека на климат, MIT Press, 1971.

1988: Джеймс Хансен свидетельствует в жаркий летний день,
опираясь на анализ своей исследовательской группы в НАСА,
что антропогенное потепление теперь очевидно и что
его прогнозируемое продолжение приведет к более частым
и / или мощным штормам, наводнениям и волнам жары.

Дж. Хансен, «Парниковый эффект: влияние на текущую
глобальную температуру и региональные тепловые волны»,
Свидетельство Сенату США, Комитету по энергетике и
природным ресурсам, 23 июня 1988 г .; Дж. Хансен и др.,
«Глобальные изменения климата по прогнозам трехмерной
модели Института космических исследований имени Годдарда».
J. Geophysical Research 93: 9341-64, 1988.

Могила Джо Фурье в Париже,
да, он был великим египтологом.

Солнце излучает примерно как черное тело с температурой 6000 К,
хотя температура внутренних частей Солнца составляет многие миллионы градусов. Это потому,
что фотоны видимого диапазона и инфракрасного диапазона,
которые преобладают в солнечном излучении,
могут выходить только из более холодных внешних слоев Солнца.

Точно так же космическое микроволновое фоновое излучение
2,7 К дает температуру излучающего слоя очень ранней Вселенной,
сдвинутую вниз по сравнению с ее первоначальной,
намного более высокой температурой.

Излучающий слой планеты -
это инфракрасный эквивалент фотосферы Солнца.

"Я поставил вопрос перед мои ми университетскими друзьями об открытии курса лекций.
Д. Ф. Егоров и С. А. Чаплыгин отнеслись к этому сочувственно, и благодаря
им мое желание увенчалось в конце концов успехом. Я встретил неожиданное сопротивление
со стороны Николая Николаевича Лузина. Когда я заговорил с ним об этом, он мне ответил:
«Да, конечно, очень хорошо было бы, если бы вы смогли возобновить вашу научную работу,
ведь сам наш народный комиссар Луначарский приглашает интеллигенцию на помощь
в борьбе с мраком невежества. Святые слова!»
Я ему ответил, что можно только радоваться, если призыв будет услышан, и что
я со своей стороны, наследственный просвещенец, о том только и мечтаю,
чтобы отдать все мои силы на помощь власти в этом направлении. И тут вдруг
лицо его исказилось яростью, он заговорил в другом духе:
«Как можете вы, бывший офицер, человек, умеющий владеть оружием и обладающий
боевым темпераментом, добиваться спокойного места в университете,
когда на юге идет борьба за счастье России против безбожников, убийц и обманщиков»."

Главный Русский Климатолог
В.А.Костицын

https://www.mat.univie.ac.at/~neretin/misc/luzin/kostitsyn.pdf

У Горького мы нашли Ферсмана, Родэ и кого-то из сановников.
Когда мы взглянули на стол, у нас разбежались глаза: закуски всех сортов,
бутылки и флаконы всех цветов; можно было спросить, где мы: на "вилле Родэ»
до войны и революции или в голодном Петрограде 1921 года. Горький, в ответ на
наши комплименты, указал на Родэ и сказал:
«Все он, все он, он достанет, что угодно».

Давно уже не видел я такой свежей зернистой икры, такой семги,
таких грибков и такого качества водки. После закуски последовал чрезвычайно обильный обед:
прекрасная рыба, дичь, рокфор, настоящий рокфор;
десерт, кофе, вина были безукоризненные, в каждый момент обеда
в точном соответствии с блюдами. Разговор вертелся на текущем моменте.
Кроме меня все были коммунисты, кажется даже Родэ

..тут достаточно художественного материала, чтобы удвоить Эрмитаж,
даже не спускаясь ниже первого сорта», - ответил мне Горький.
«Что же вы предполагаете со всем этим делать?» - «Если не развору ют,
то наилучшие вещи попадут в государственные музеи... Часть пойдет за границу,
в товарообмен, особенно вот это...»
С этими словами он открыл потаенную дверь и ввел нас в секретное отделение,
где были сосредоточены вещи сексуального характера.
Ни до, ни после я не видал ничего подобного.
Целые комплекты мебели - диваны, столы, кресла, стулья состояли целиком
из мужских и женских половых органов; пепельницы, тарелки, блюдца,
чашки несли на себе эротические рисунки; картины изображали сцены изнасилований,
извращений. Целый ряд зал был занят этими вещами.
Горький зорким глазом художника наблюдал наши реакции
и посмеивался про себя.
- «И что же, хорошо идет этот товар?»
- «Еще как, требуют сейчас особенно много в Англию,
товарищ Красин пишет...