Всемирное потепление

Причина всемирного потепления - стремительное увеличение биомассы Земли (до 5% в год, в 3-5 раз за минувший век!), происходящее за счёт сжигания углеводородов. Так захороненые в Земле, ранее не используемые в углеводородном обмене вещества - нефть, уголь, природный газ и др. элементы (кальций, калий,фосфор, железо...), становятся питательной средой быстро растущих и размножающихся растений, бактерий..., ускоренно перерабатывающих добытое людьми сырьё. Вода - основа жизни, растворившись в которой пыль и газ заводов, отходы производства и жизнедеятельности людей становятся пищей бактерий, растений, животных.

Математически это выглядит так:
*биомасса планеты составляет 2423млрд. тонн
*потребление нефти за 2015г - 4,3млрд тонн
*потребление каменного угля за 2005г - 7,6 млрд тонн
*потребление газа - 3,1млрд тонн
*выделения метана из недр планеты вследствие таяния гидратов увеличивается с ростом температуры и составляет только над шельфом морей в восточной Арктики 0,1млрд тонн за 2016год
*прибавим к этому бурый уголь, торф, неорганические соединения кальция, фосфора, натрия, магния и многое др., входящее в состав биологических тел
*надо учесть, что основная масса, 75-85% бактерий... - вода. На долю углерода, второй гармоники роста (под действием света, изменяющейся по законам синуса, косинуса с периодом сутки, год), приходится приблизительно 10% массы бактерии. При сгорании метана:
СН4+2*О2=СО2+2*Н2О
в воду переходит только m(Н)/m(CH4)=4/16=0,25 массы газа. То есть теоретически 75% сгоревшего метана ( по массе) может превращаться в клетки живых существ, забирая воду из среды своего обитания. Значит из 1 тонны сгоревшего метана может образоваться 7,5 тонн живых существ.
*из 1 тонны этана С2Н6 (m(C)/m(CH4)=0,8)может образоваться 8 тонн живого
*нефть содержит в себе 82-87% углерода. Значит из 1 тонны нефти образуется 8,5 тонн живого
*каменный уголь содержит в себе 75-95% углерода и при сгорании из него может появиться более 8 тонн живого.

Всё это показывает, что кладовые Земли, превращаясь в живой материал, увеличиваются по массе приблизительно в 8 раз!!!

Таким образом за год организмы планеты вынуждены перерабатывать значительно больше 15млрд тонн углеводородов, основная часть из которых преобразуется в живое тело Земли. Умножая это число на 8, получаем массу 120 млрд тонн - это же 5% биомассы планеты, которая может образоваться всего за 1 год!!! Поэтому за последние 100 лет стремительного развития, человечество увеличило биомассу окружающего мира не менее чем на 3-5раз!!! Считая, что накопление углекислого газа в атмосфере планеты не происходит - он полностью перерабатывается, усваивается Природой планеты.

Исследования красноярских учёных СФУ, изучающих рост годичных колец тибетского кедра, подтверждают это. Как сообщают РИА Новости он значительно увеличился с начала 80-х годов. Потепление - не единственный фактор ускоренного роста кедра, его питание - углекислый газ, объём которого сильно возрастает с 70-х годов прошлого века.

Вода океана содержит в себе все микро и макро элементы. Увеличение её температуры на 2°С за последние годы, таяние полярных шапок планеты - энерговыделение растущих микроорганизмов, кишащих в воде. Торможение связано с другими гармониками роста - наличием фосфора, кальция..., концентрация которых повышается у дна водоема, где температура ниже и др. Поэтому ускоренный рост микроорганизмов происходит на мелководье всех водоёмов и не только за счёт увеличения температуры воды, но и посредством её насыщения углекислотой.

В статье РИА Новости "Учёные раскрыли секрет появления токсичных водорослей в озерах Америки" от 13.09.2017. Причина - сельхоз.удобрения, азот и фосфор, необходимый для жизни бактерий.

Большинство бактерий, животные - это печи, работающие по законам термодинамики, как "нагреватель" тепловой машины, накопления и сгорания до СО2, Н2О... питательных веществ, производя энерговыделение и массу тепличных газов. Растения, работающие по принципу "холодильника" тепловой машины, под действием солнечного света перерабатывают, восстанавливают используемое сгоревшее сырьё в съедобный материал. Нагреватель и холодильник образует замкнутый углеводородный цикл в Природе. Пополнение биомассы в 3-5 раз привело к тому, что возросло энерговыделение углеводородной машины, её объём на суше, в воде и воздухе, увеличился. Это и привело к понижению альбедо Земли, увеличению температуры и связанных с ней процессов.

Главной причиной, сдерживающей волну потепления является наличие на Земле льда. Таяние 1кг льда при 0°С приводит к поглощению энергии в 330кДж, охлаждая близлежащие 80кг воды на 1°С. Географическое расхождение расположения ледников по полюсам планеты и преимущественного места роста микроорганизмов на экваторе, происходящего с тепловыделением, сдерживает их быстрое растворение.

Следует т.ж. отметить о биологическом гистерезисе (запаздывании). Переработанные человеком продукты жизнедеятельности, свалки, сбросы... не мгновенно превращаются в питательную среду для бактерий, а гниют (полиэтилен и др.) сотни лет. По этой причине ранее созданные людьми причины потепления быстро не остановить, даже после прекращения использования углеводородов. Инертность живого организма Природы определяется его биомассой, которая продолжит увеличиваться и после устранения причин роста.

Написал "Моё", но чтобы понять суть процесса, вначале поместил выжимку из интересной статьи РИА Новости и общедоступные знания.

Вечная мерзлота занимает территорию более 60% территории России с населением 15 миллионов жителей. На карте это зелёный и синий цвет

Её опасность заключаются:
*в угрозе нарушения целостности мерзлых пород для зданий и сооружений
*в рисках высвобождения опасных патогенов при вскрытии могильников животных
*в заразных древних бактериях и вирусах, сохранившихся в замёрзших болотах
*в выбросах метана при таянии газовых гидратов, находящихся под вечной мерзлотой

Арктика - хранилища льда. Скрытая теплота перехода, превращения льда в воду при 0⁰С, сопровождается связыванием избыточной энергии атмосферы, достаточной для нагревания той же массы воды на 80⁰С. Или 1кг тающего льда забирает у атмосферы энергию, достаточную для нагревания 25м³ воздуха на 10⁰С! Лёд Арктики и Антарктики, вечная мерзлота Сибири - естественный кондиционер планеты, замедляющий скорость глобального потепления. Данный процесс спасает человечество не только от повышения температуры, но и пожаров, разрушения озонового слоя, повышения уровня мирового океана. И наоборот, при замерзании льда выделяется энергия, которая не даёт зимнему воздуху быстро охладиться до температуры минус 120⁰С. Сибирь и Северный Ледовитый океан спасают северное полушарие планеты от резких колебаний температуры.
Протаивание мерзлоты в теплый период года зависит от широты местности и глубина может быть от десятков сантиметров до двух-трех метров.

Поэтому в России на государственном уровне приняли решение создать национальную систему мониторинга многолетней мерзлоты. Из федерального бюджета на проект выделят 1,7 миллиарда рублей. Концепцию разработали в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ).

Согласно документу, в 2023-2025-м на 140 действующих станциях сети Росгидромета пробурят 25-метровые скважины, установят датчики. Это будут пункты фонового мониторинга. Свойства мерзлых пород изучат по извлеченным из скважин кернам. Кроме того, на 20 метеостанциях организуют площадки наблюдений за динамикой сезонно-талого слоя — протаивающего в теплый период года.
Примерно так же — скважины плюс площадки — формируется международная сеть мониторинга криолитозоны GTN-P, в создании которой участвуют и ученые из Российской академии наук. Общая база данных позволяет строить прогнозы состояния вечной мерзлоты любого масштаба, а также интегрировать результаты в глобальные климатические модели...

Помимо системы климатического мониторинга, ученые предлагают создать 15 геокриологических полигонов по всей Арктике от Европейского Севера до Чукотки — в каждой климатической зоне и на каждом типе мерзлоты. Эти организованные по единому стандарту и обладающие собственной наблюдательной сетью скважин и площадок территории площадью десятки тысяч квадратных километров, по мнению экспертов, станут ключевыми для сбора и обобщения информации о мерзлых грунтах и потенциально опасных криогенных процессах..

В 1828 году купец Федор Шергин решил вырыть во дворе своего дома в Якутске глубокий колодец, чтобы достать до водоносного горизонта. Это считается датой рождения отечественной геокриологии. Через несколько лет, когда удалось пройти 30 метров, измеренная температура грунта все еще была ниже нуля.
Купец собирался прекратить работы, но в 1831-м в Якутск приехал адмирал Ф. П. Врангель. Он заинтересовался проектом, пообещал поддержку. После этого еще пять лет колодец копали на средства Российско-американской компании. Остановились на глубине 116,4 метра в связи с "очевидной бесперспективностью". Только в 1930-х установили, что мерзлый слой там заканчивается на уровне 189 метров!
Пруф:
https://ria.ru/20220305/merzlota-1775890813.html

Моё:
Люди не догадываются о громадной экологически чистой энергии, которую можно получать, используя холод Арктики.
1кг льда при замерзании отдает λ=335кДж энергии. Энергия, заключённая в 1км³ воды:
Q=λm=λρν=335кДж*1000кг/м³*10⁹м³= =3,35*10¹⁴кДж
Такую же энергию заберёт лёд при плавлении.
Это в 42 раза больше электроэнергии, которую вырабатывает 1 гидроагрегат Красноярской ГЭС в течение года.
Доступный способ достать эту энергию из замерзающего Северного Ледовитого океана, якутских болот (вечной мерзлоты) - использование термопар. Их эффективность небольшая, но учитывая громадное значение выделяемой энергии с 1км³ воды даже при КПД 3-4% они окажутся более выгодными, чем агрегаты ГЭС.
Это самая экологически чистая энергия. Она не нагревает Землю, а помогает её охлаждать, не наносит существенного вреда природе, поскольку нет жизни в замёрзшей земле, кроме поверхностного слоя.

В моём представлении такие криотермальные электростанции (КТЭ) могут представлять собой скважины, пробуренные на глубину 100м, внутри которых находятся термопары. Скважины распологаются на расстоянии 10-20м в шахматном порядке. Верхний спай термопары нагревается летом теплым воздухом, а зимой охлаждается более холодным, относительно нижнего спая, находящегося в земле. Для увеличения напряжения и тока, спаи металлов (полупроводников) в каждой шахте включаются последовательно по всей длине шахты и параллельно с соседними термопарами из других скважин.

Эффективность:
Площадь КТЭ 10км² будет эквивалентна 5 гидроагрегатам Красноярской ГЭС, если использовать полупроводниковые термопары с КПД 15%.

Сложно оценить эффективность охлаждения планеты таким глобальным методом. При этом температура планеты будет уменьшаться, а людям живущим рядом с такой КТЭ будут тепло, благодаря низкой КПД термопар: большая часть энергии (85%), выделяемая промерзающей тундрой будет идти на нагревание воздуха. Так, установленная КТЭ вблизи Якутска, по розе ветров, сможет повысить температуру в городе зимой на 10-30⁰С.

Строительство таких станций (КТЭ) возможны не только в Сибири но и в Канаде, Америке, Гренландии...