Может ли сброс больших блоков льда в океан смягчить глобальное потепление?

Этот забавный скетч из «Футурамы » «решает» проблему глобального потепления, сбрасывая в океан все более крупные глыбы льда. Предположительно глыбы льда собраны с другой планеты.

Будет ли это теоретически эффективным?

Насколько я понимаю, под глобальным потеплением мы подразумеваем увеличение количества энергии в атмосфере Земли. Добавление льда на планету не лишило бы планету энергии, а лишь добавило бы ей материи. Однако, возможно, вы могли бы возразить, что энергия передается из атмосферы в гидросферу. Однако даже если это так, будет ли это означать уменьшение глобального потепления?

Есть гораздо лучшие геоинженерные предложения, чем это сомнительное, с точки зрения энергетического баланса (см. ваши ответы). Например, увеличение альбедо. Courses.washington.edu/pcc588/lectures_notes/Geoengineering.pdf

Ответы (5)

Ну, я бы в основном отклонил беспокойство типа:

Добавление льда на планету не лишило бы планету энергии, а лишь добавило бы ей материи.

Конечно, это увеличивает массу биосферы, но (при беглом взгляде) также снижает температуру, поскольку добавленная вода имеет меньшую энергию, чем в среднем.


Нам нужен дополнительный квалификатор первого уровня. Я верю (позже проверю цифры), что кинетическая энергия на единицу массы при нахождении на орбите намного превышает теплоту плавления воды.

Это создает причудливое затруднительное положение для людей, которые серьезно все еще хотят задать вопрос. Если сбросить его из космоса, гравитационная энергия льда растопит его и добавит еще больше тепла. Это повысит температуру Земли даже на начальном этапе.

Итак... мы будем добавлять его медленно? Это будет связано с чем-то экзотическим, вроде космического лифта, но здесь этого достаточно для сюжета. По иронии судьбы, опускание льда будет производить огромное количество энергии, которую можно будет получить непосредственно от шкивов космического лифта. Таким образом, хотя лед предназначен для охлаждения Земли, на самом деле он производит гораздо больше энергии, чем отнимает у Земли. Понятно, что использование этой дополнительной энергии на Земле сведет на нет все преимущества, но ее можно безопасно использовать в космосе.


С этими спецификаторами у нас теперь есть лед, падающий с неба, но только на ответственной высоте, которая оставляет большую его часть твердой.

Первоначально это понизило бы температуру Земли. Существует определенная временная шкала «тепловой инерции», к которой это применимо. Нагрев самого океана — главная причина, которая задерживает повышение температуры в мире, в котором мы живем сегодня.

Однако при наличии достаточного количества воды дополнительная вода повлияет на парниковые газы Земли. В текущих исследованиях положительная обратная связь водяного пара действительно объясняет большую часть повышения температуры. Это приводит к большему повышению температуры для добавления 1 единицы тепла. Фактически, та же обратная связь будет применяться при вычитании 1 единицы тепла, поэтому вы получите множитель 2-3 из-за этого. Это все еще не меняет временный характер дополнения.

Что касается парниковых газов, критический вопрос заключается в том, как они повлияют на водяной пар в атмосфере в долгосрочной перспективе. Очевидно, что это сделало бы Землю более горячей, поскольку добавление большего количества воды звучит так, как будто это увеличит концентрацию водяного пара. Если подумать, это может даже свести на нет первоначальный охлаждающий эффект, если он испарится перед тем, как попасть в океан!


Есть множество других эффектов обратной связи, которые мы могли бы рассмотреть. Если мы сравним альбедо разных типов суши , то увидим, что вода имеет крайне низкое альбедо.

Это указывает на то, что большее количество воды заставит Землю поглощать больше прямых солнечных лучей. Мне трудно сказать, будет ли это иметь больший или меньший эффект, чем увеличение водяного пара, хотя я склонен предположить больший эффект. В любом случае, они оба в одном направлении.

Я уверен, что мы могли бы найти эффект, который охлаждает Землю из-за ползучих береговых линий. Это очень сложная наука. Однако, похоже, что почти все долгосрочные признаки указывают на «горячее».

Но в краткосрочной перспективе это просто означает, что вам нужно добавлять больше льда с большей скоростью. Сомневаюсь, что это сильно повлияет на вывод. Вы бы добавили еще, пока не затопили бы Землю.

Sure, it increases the mass of the biosphere, but it would (in a cursory look) also decrease the temperature since the added water is lower energy than the average.- Я имею в виду, что средняя температура может уменьшиться, но в системе останется то же количество.
@dwjohnston Общее количество энергии увеличивается? Конечно. Но цель состоит в том, чтобы сохранить Землю пригодной для жизни, а организмы чувствительны к температуре, так что этот показатель имеет значение.
Если глыба льда упадет с неба и отдаст свою гравитационную энергию в атмосферу, средняя температура не понизится.

Проблема с парниковыми газами заключается не только в том, что они вызывают изменение температуры — это одна из причин, по которой люди пытаются перевести дискуссию с «глобального потепления» на «изменение климата». Проблема в том, что они изменяют стационарное решение для термодинамической системы солнце-земля-небо. Мы меняем энергетический баланс Земли , и средние температуры меняются, чтобы приспособиться к новому равновесию.

Чтобы поддерживать температуру планеты ниже ее новой равновесной температуры, вам придется постоянно добавлять на нее лед, точно так же, как вы должны добавлять лед в свой напиток летом. На этот недостаток плана намекает ваш клип («Решение проблемы раз и навсегда!», «Но…» « Раз и навсегда! »).

Это не говоря уже о том, что принесение холодного льда из-за пределов Земли может фактически увеличить общую тепловую энергию на Земле, поскольку падение льда с неба на поверхность высвободило бы довольно много гравитационного потенциала. В конце концов, ледяной метеорит все равно оставил бы большой кратер. Этот расчет достаточно прост, но я не думаю, что вы спрашиваете об этом.

Не говоря уже о том, что изменение атмосферного климата — лишь одно из драматических изменений, происходящих в антропоцене . Океаны уже поглощают часть дополнительного тепла из атмосферы (некоторая часть уже наблюдаемого повышения уровня моря связана с тепловым расширением воды). Что еще более важно, океаны поглощают часть нового углекислого газа из атмосферы, что увеличивает их кислотность. Есть заслуживающие доверия расчеты , что через несколько десятилетий повышение кислотности океана растворит большую часть известняка и карбоната кальция под морем, что означает конец коралловых рифов и панцирных моллюсков.

Однако по вашему первому пункту — изменение климата происходит из-за увеличения энергии в системе Земли — это то, что мы подразумеваем под «потеплением».
@dwjohnston Иногда я встречаю людей, которые думают, что основным фактором «потепления» является отработанное тепло современной промышленности, а это не так ( пока ). Кроме того, в то время как средний эффект - это потепление, конкретные эффекты включают усиление штормовой активности и засух, а также изменение того, какие площади земель являются пахотными, а какие нет. «Потепление» просто не начинает покрывать это.

Только если бы лед был не с Земли, добавление льда охлаждало бы планету незначительно. В конце концов, насколько велика планета по сравнению с количеством льда, которое можно добыть из космоса?

Это было бы даже теоретически эффективно, если бы вы продолжали добавлять все большие и большие куски льда со временем.

На нашей планете океаны поглощают большое количество тепла, и тогда их медленные излучения, которые не могут покинуть атмосферу и задерживаются, играют большую роль в нагреве окружающей среды. Однако ледяные щиты на севере и юге эффективно отражают основное количество тепла.

Если вы добавите большой кусок льда в океан, он поглотит достаточно тепла, чтобы растопить его, а затем еще больше тепла, чтобы поднять его температуру до температуры окружающей воды. Похоже, что температура на какое-то время понизилась, но этот лед повысил глобальный уровень моря!

Это означает, что на поверхности будет больше воды, что, в свою очередь, приведет к гораздо большему поглощению солнечного тепла, поэтому вам нужно будет добавить больший кусок льда, скоро вся земля будет покрыта водой! И он будет поглощать как можно больше тепла от солнечного света, поскольку, возможно, тогда не будет людей, чтобы добавить лед, эффект нагрева будет гораздо более выраженным, что приведет к глобальному потеплению гораздо большей величины, чем раньше.

Таким образом, добавление больших кусков льда не решит проблему глобального потепления, это крайне временное решение. Подробнее о глобальном потеплении можно посмотреть в фильме «Неудобная правда»; то, что я объяснил здесь, является моим пониманием того, что было показано в части фильма.

Я думаю, что есть лучший ответ на проблему.

Вместо того, чтобы сбрасывать лед на поверхность, как насчет измельчения его в порошок и создания сферического гало вокруг Земли. Поскольку он находится в космосе, он останется льдом и будет отражать часть солнечного света в сторону от Земли. По сути, ледяной экран для предотвращения нагревания планеты.

за исключением того, что это помешало бы нам когда-либо снова отправиться в космос и вывело бы все наши спутники на равные или меньшие орбиты.
@ Джим, я не говорю о больших кусках льда. Я думаю в порядке миллиметра. Достаточно большой, чтобы отражать солнечный свет, но достаточно маленький, чтобы не создавать проблем для спутников (поскольку оба они будут вращаться примерно с одинаковой скоростью). Что он мог бы сделать, так это помешать наземному наблюдению за звездами из-за увеличения солнечного света.