Читать «Газета "Своими Именами" №28 от 09.07.2013» онлайн - страница 44

Благодаря естественной конвекции теплота от нагретой Солнцем почвы передается воздуху, нагретые слои воздуха поднимаются вверх и посредством той же естественной конвекции передают теплоту внутренней поверхности плёнки, а охлажденные слои воздуха опускаются вниз. Теплота от почвы к плёнке передается также излучением. Часть излучения проходит через плёнку, а другая часть – поглощается ею. Теплота от внутренней поверхности передается теплопроводностью внешней поверхности плёнки. А от неё теплота передается окружающей среде конвекцией и… излучением (о таком физическом факте борцы с углекислым газом умалчивают). Ввиду небольшой толщины плёнки её термическое сопротивление очень мало, вследствие чего температуры внутренней и внешней поверхностей плёнки очень близки. А это означает, что плёнка почти не задерживает тепловое излучение, т.е. коэффициент поглощения инфракрасного излучения плёнкой практически не влияет на температурный режим парника. Плёнка в парнике выполняет иные функции: пропускает солнечные  лучи и препятствует проникновению в парник холодного воздуха.

Теплообмен Земли с космосом кардинально отличается от теплообмена парника с окружающей средой. Во-первых, Земля обменивается теплом с космосом посредством только излучения (теплопроводность и конвекция участвуют в теплообмене на промежуточной стадии обмена теплотой между Землёй и её атмосферой). А во-вторых, Земля излучает тепло в пространство, температура в котором близка к абсолютному нулю, в отличие от парника, излучающего теплоту в среду с близкими температурами.

Отрицательные обратные связи

Отрицательные обратные связи используются в системах автоматического управления для обеспечения устойчивости системы. Природа в целом представляет собой огромную систему, для устойчивости которой необходимы бесчисленные отрицательные обратные связи, роль которых исполняют объективные законы природы. В любой природной системе, большой или малой, при появлении возмущения включаются отрицательные обратные связи, направленные против возникшего возмущения и стремящиеся вернуть систему в первоначальное состояние. И чем сильнее возмущение, тем большее сопротивление оно встречает. Например, чем сильнее мы сжимаем пружину, тем с большей силой она стремится разжаться.  Или: сопротивление движению тела пропорционально квадрату его скорости.

Современные климатологи уверяют нас, что за последние сто лет температура на планете увеличилась на 0,7°C. Допустим, что действительно по каким-то причинам за сто лет температура на планете повысилась на 0,70°C. Но повышение температуры является возмущением системы. Земля не может остаться к этому равнодушной и сразу же включает обратные связи, направленные на снижение температуры.

Во-первых, повышение температуры вызывает дополнительное таяние льдов, что требует определенных затрат тепла (теплота плавления льда составляет 333 кДж/кг). Во-вторых, усиливается испарение воды, требующее ещё больших затрат тепла – теплота парообразования воды составляет 2260 кДж/кг. Для сравнения: теплоёмкость воды равна 4,2 кДж/(кг·град), воздуха – 1 кДж/(кг·град). Иными словами, таяние 1 кг льда приводит к уменьшению температуры на один градус 79 кг воды, или 333 кг воздуха. А испарение 1 кг воды вызовет уменьшение температуры на один градус 540 кг воды или 2260 кг воздуха.