СВЯЗЬ СОЛНЦА С КЛИМАТОМ НА ЗЕМЛЕ Семен А. Николаев

СВЯЗЬ СОЛНЦА С КЛИМАТОМ НА ЗЕМЛЕ
Семен А. Николаев
Россия, Санкт-Петербург
Сеньтябрь 2, 2010
При формировании Земли, как планетного тела, газовая оболочка у неё отсутствовала.
Атмосфера у Земли появилась, когда в её центре произошёл разогрев, и там стал протекать
термоядерный синтез химических элементов. А там, где происходит термоядерный синтез, имеет
место разной степени “тепловая неустойчивость”, которая является эволюционной закономерностью
этих процессов (глава 1, раздел 32).
Химические соединения в центре Земли при сильном разогреве стали распадаться. Возникло
большое количество газообразных соединений, которые стали прорываться к поверхности Земли. В
основном это были N 2 , H 2 O и CO 2 . Так образовалась атмосфера Земли (глава 2, раздел 3).
Дальше, как считают учёные, в Архейской эре 3,6 млрд. лет назад в океане появились
простейшие формы жизни в виде одноклеточных водорослей. Спустя 3 млрд. лет в Эдиакарии
Протерозойской эры жизненные формы превратились в многоклеточные. Всё это происходило в
океане.
В результате фотосинтеза первых растений (водорослей) атмосфера Земли стала постепенно
насыщаться кислородом. Этот процесс представлял собой кругооборот двух химических элементов
углерода и кислорода
СО 2  С + О 2  СО 2 .
После смерти растений и организмов их органические вещества либо сгнивали (окислялись),
превращаясь снова в СО 2 , либо без доступа кислорода оседали на дно водоёмов.
Ежегодно из этого оборота выбывала часть углерода, которая без доступа кислорода не могла
сгнить (окислиться).
Таким образом, процентное содержание кислорода в атмосфере всё время только увеличивалось,
а процентное содержание СО 2 только уменьшалось. Конечно, какое-то количество СО 2 поступало
из вулканов. Но это очень незначительно. Процесс, запущенный фотосинтезом, шёл в одном
направлении – увеличении О 2 в атмосфере и уменьшении СО 2 .
Итак, что же получается? В очень давние времена в Гадее, Архее, Протерозое в атмосфере
Земли было много СО 2 . Несмотря на это, никакого парникового эффекта не было, а было очень
много похолоданий и сменявших их потеплений. Так, например, в Криогении Протерозойской эры
(850 – 600) млн. лет назад, как считают учёные, было похолодание, когда лёд был даже на экваторе.
Но за похолоданиями следовали потепления. Сколько похолоданий (оледенений) и потеплений было
на Земле сказать трудно. Но они были, и было их много.
Рассмотрим наиболее известный небольшой промежуток времени в истории Европы. Какие
изменения климата тогда были?
Четвертичный период делится на нижний, средний и верхний плейстоцен и голоцен. В нижнем
плейстоцене Европы (2,5 – 0,7 млн. лет) насчитывают три оледенения (Бибер, Дунай, Гюнц). В
среднем плейстоцене (0,7 – 0,125 млн. лет) насчитывают два оледенения (Миндель и Рисс), причём
Рисское было самым продолжительным. В период максимального Рисского оледенения основными
центрами были Скандинавия, Новая Земля и Урал. Толща льда там доходила до 3 км. В конце
верхнего плейстоцена начале голоцена (10 тыс. лет назад) было одно оледенение – Вюрмское, с
несколькими колебаниями внутри.
Между оледенениями были потепления. Ледники таяли. Так, например, во времена Эрика
Рыжего в Гренландии было довольно тепло. Даже название ей дали - зелёная страна.
На протяжении всей истории Земли на её поверхности было то тепло, то холодно.
Тепло на поверхность Земли может поступать из её недр и от Солнца. Вероятно, в очень далёкие
времена тепло поступающее из недр Земли было существенным. Совокупность тепла от Солнца и из
недр Земли устанавливает климат на поверхности Земли. Количество тепловой энергии,
поступающее от каждого из этих источников, непостоянно во времени.
С деятельностью человека (выбросы СО2) - это никак не связано. Деятельность человека – это в
основном поступление тепла в атмосферу от сжигания химических источников энергии. Конечно,
1
атмосфера вблизи больших городов нагревается от этого. Но эта доля тепла ничтожна и на общий
климат планеты почти не влияет. Мизерное увеличение процентного содержания (сотые процента)
СО 2 в атмосфере от сгорания углеводородного топлива вообще не влияет на потепление.
Человек может приблизить лишь похолодание. Приблизить потепление невозможно.
Похолодание может наступить в следующих случаях.
Во-первых, когда Солнце посылает нам меньше тепла.
Во-вторых, когда теплу от Солнца поставлен заслон в виде непрозрачности атмосферы. Как,
например, 1816 год - “год без лета”. Тогда на острове Сумбава (Индонезия) 5 апреля 1815 года
произошло извержение вулкана Тамбора. От выброшенного вулканом пепла атмосфера Земли стала
непрозрачна, и поэтому определённое количество тепла не достигло поверхности Земли.
Земля представляет собой аккумулятор для посылаемого Солнцем тепла. В зависимости от
активности Солнце посылает тепла то больше, то меньше. Земля в зависимости от прозрачности
атмосферы и альбедо аккумулирует часть тепла, а остальное излучает в космическое пространство.
Аккумулирующие свойства Земли определяет наличие большого количества воды (океаны) и
наличие атмосферы, в которой основную роль в сохранении тепла играет водяной пар.
Величина тепловой энергии, излучаемой поверхностью Земли в космическое пространство,
характеризуется процентным соотношением поверхностей океана и суши. Таким образом, из года в
год эта величина практически постоянная.
Если Солнце активное, то оно посылает больше тепловой энергии Земле. Излишки тепла
аккумулируются в океане, а затем распределяются по всей поверхности Земли. Из года в год
излишки тепловой энергии скапливаются. Наступает момент, когда ледники начинают таять. Уровень
воды в океане поднимается.
И, наоборот, если Солнце спокойное (например, минимум Маундера), то тепловой энергии на
Землю поступает меньше. Всё ранее запасённое тепло расходуется на излучение в космическое
пространство.
Процессы, связанные с аккумулированием тепловой энергии поверхностью Земли,
инерционные.
Раз суждено ледникам растаять, то они всё равно растают и связи с незначительным процентным
увеличением СО2 не существует. Итак, климат на Земле в первую очередь зависит от количества
тепловой энергии, которое Солнце посылает Земле.
Эта величина непостоянная. Она связана с процессами, происходящими в недрах Солнца. Об
этих процессах мы ничего не знаем, но они вызывают многочисленные эффекты на поверхности
Солнца, которые мы наблюдаем и называем солнечной активностью.
Среднегодовая солнечная активность регистрируется с 1610 года. К сожалению, в более ранний
период не было телескопов, поэтому мы не располагаем более длительным рядом данных о
солнечной активности.
На рис. 12 изображён график солнечной активности в период с 1610 года по настоящее время.
Выявить какие-то более глобальные закономерности из этих наблюдений невозможно.
Регистрацию солнечной активности производят по количеству солнечных пятен. Чем больше
количество солнечных пятен, тем выше солнечная активность.
Так, например, в течение 30 лет, входивших в период минимума Маундера, астрономы
насчитали всего около 50 пятен, в то время как обычно за это время на солнечном диске возникает до
40-50 тыс. пятен. Период минимума Маундера, связанный с понижением температуры на Земле,
называют малым ледниковым периодом. Закончился он в 1850 году. Это показывает на большую
инерционность этих процессов.
Рис. 12
2
Повторится ли такой период снова и когда, сказать трудно.
Однако на основании этого с уверенностью можно сказать, что нынешнее потепление на Земле
связано с периодом повышенной солнечной активности.
Приписывать нынешнее потепление на Земле другим причинам, в том числе, незначительному
повышению процентного содержания СО2 в атмосфере (Киотский протокол), неправильно. С чего
вдруг СО2 стал парниковым газом? У какого “учёного” хватило ума назвать СО2 парниковым газом?
Ведь эффектом удержания тепла на поверхности Земли обладают только облака, состоящие из
капелек воды, так как самая большая удельная теплоёмкость у капелек воды и ни в какое сравнение
не идёт с удельной теплоёмкостью газов. В капельке воды облаков содержится от 10 9 до 1018
молекул. Кроме того, молекулы всех газов при 1 атм. имеют десятикратное расстояние между
соседними молекулами газа. Как Вам нравится, тепло поглощает одна молекула газа или 1018
молекул в капельке воды. Это настолько смешно и невежественно.
Наступает 24-й цикл солнечной активности. О его интенсивности судить пока сложно, хотя
учёные делают предварительные оценки предстоящего цикла. По некоторым из них, 24-й цикл будет
мощнее своего предшественника. Делать такие предположения нет никаких оснований. Никаких
закономерностей в активности Солнца не обнаружено.
Все другие факторы, влияющие на климат Земли, вторичны.
Поглощение тепловой энергии поверхностью Земли неравномерное и зависит от ландшафта
нашей планеты (океаны, суша, ледники и многое другое). На климат влияет состояние атмосферы
(прозрачность, химический состав). Есть и другие факторы. Однако они вторичны и являются
следствием от перечисленного.
Тепловую энергию поверхность Земли получает ещё из недр Земли (таблица 6, глава 2, раздел 2).
Вся тепловая энергия появляется на поверхности Земли в результате термоядерного синтеза
химических элементов, как в центре Земли, так и в Солнце (глава 1, раздел 32 и глава 2, раздел 5).
Количество тепловой энергии, поступающее от Солнца, носит цикличный характер (рис. 12).
Цикличность, связанная с 22-х летним периодом, известна. Цикличность, связанная с большими
периодами, неизвестна.
Количество тепловой энергии, поступающее из недр Земли, также носит цикличный характер.
Везде, где происходит природный термоядерный синтез химических элементов, имеет место
цикличный характер в активности протекания этих процессов. Это – светящиеся звёзды, потухшие
звёзды, массивные планетные тела.
Активность процессов термоядерного синтеза химических элементов, происходящих в центре
Земли, во много раз слабее, чем у Солнца, поэтому цикличный характер менее выражен.
Однако этот процесс не исследуется на должном уровне и поэтому говорить о нём приходится
лишь теоретически.
В разные периоды существования Земли поступление тепловой энергии из недр Земли и от
Солнца были разные.
Процентное соотношение тепловой энергии в спектре Солнца раньше было меньше, чем в
настоящее время (глава 2, рис. 17). Правда, какая тогда была интегральная интенсивность излучения
Солнца неизвестно. А тепловой энергии из недр Земли поступало больше, чем в настоящее время
(таблица 6, глава 2, раздел 2).
Каковы эти пропорции мы не знаем.
Итак, совокупность тепловой энергии из недр Земли и тепла, которое дарит нам Солнце,
характеризует среднегодовые температуры поверхности Земли и таким образом влияет на климат
нашей планеты. Однако считается, что интенсивность излучения Солнца (солнечная “постоянная”) и
“температура” поверхности Солнца величины постоянные.
Уточнение. Везде в этой книге, где описание какого-либо процесса начинается словами:
“Считается, что…”, — это означает, что автор либо очень сомневается в этом, либо вовсе не
согласен.
Также считается, что интенсивность излучения поверхности звёзд (Солнца) связана с
   Т 4 ,
“температурой” поверхности формулой Стефана-Больцмана
где:  — интегральная интенсивность излучения,
 — постоянная Стефана-Больцмана,
Т — “температура” излучающей поверхности.
И тогда возникают сомнения. В годы спокойного Солнца (имеется в виду период Маундера 1650
– 1700 г.) на Земле было холодно и даже этот период называют малым ледниковым. И, наоборот, в
3
настоящее время активность Солнца от цикла к циклу (цикл – 22 года) возрастает. На Земле
значительно потеплело. Учёные придумывают разные предположения о причинах потепления или
похолодания. Предлагается много всего, кроме самого главного, а именно, виновато Солнце.
В периоды активного Солнца количество энергии (в том числе и тепловой) излучается больше и,
наоборот, в период спокойного Солнца энергии излучается меньше.
Значит, интенсивность излучения поверхности Солнца то увеличивается, то уменьшается.
Но тогда согласно формуле Стефана-Больцмана соответственно этому должна увеличиваться
или уменьшаться “температура” (цвет) поверхности Солнца. Однако этого не происходит.
Такие характеристики излучающей поверхности Солнца как спектр излучения, длина волны
максимума излучения – “температура” (цвет) не изменяются. А что же тогда изменяется?
Изменяется только интенсивность излучения.
Тогда получается, что формула Стефана-Больцмана     Т 4 для излучающей поверхности
звёзд (Солнца) неправильно описывает процессы, происходящие на Солнце. В данном случае
применять её нельзя. Почему? Вещество всех звёзд, в том числе и Солнца, находится в состоянии
плазмы. Излучающую поверхность Солнца, состоящую из плазмы, нельзя представлять как
абсолютно чёрное тело. Предполагается, что абсолютно чёрное тело, находясь в равновесии, сколько
поглощает, столько же и излучает. Плазма только излучает. Это генератор мощности излучения.
Характеризовать её можно: спектром излучения, максимальной длиной волны излучения, мощностью
и интенсивностью излучения. При данной максимальной длине волны излучения (цвет)
интенсивность излучения может быть различной. Плазму характеризовать температурой нельзя. Это
будет противоречить физическому пониманию температуры (глава 1, раздел 30).
Светящиеся звёзды (Солнце) только излучают. А вот наоборот быть не может. Плазма не может
поглощать. Подумайте, что может поглощать плазма, согласно второму началу термодинамики.
Применять к этим объектам рассуждения об абсолютно чёрном теле, находящемся в равновесном
состоянии (излучение, поглощение), неправильно. Светящиеся звёзды (Солнце) надо рассматривать
как генератор мощности излучения (глава 1, раздел 30). Что тогда измеряют приборы, раз всегда
получается солнечная “постоянная” равная 1370 Вт/ м 2 ? Солнце как генератор мощности с
“температурой” (цветом) поверхности 5770К может излучать мощность разной интенсивности. А
интенсивность излучения поверхности звёзд (Солнца) с “температурой” (цветом) не связана. Но раз
Земля получает тепла то больше, то меньше, тогда ошибка таится в методах и инструментах
измерения интенсивности излучения поверхностей светящихся звёзд (Солнца).
Поэтому получается:
1. Вещество, перешедшее в состояние плазмы, характеризовать температурой нельзя.
    Т 4 не объясняет связь процесса интенсивности
2. Формула Стефана-Больцмана
излучения поверхностей звёзд (Солнца) с “температурой” (цветом) поверхности. В данном случае
применять её нельзя. Соответственно также не имеет физического смысла формула закона смещения
Вина max  b / T , для излучающих поверхностей звёзд (Солнца).
3. Методы (формула Стефана-Больцмана) и используемые приборы (пирометр) для измерения
интенсивности излучения поверхностей светящихся звёзд, в данном случае Солнца, не соответствует
действительности.
4. Глобальное потепление связано с активностью Солнца и никакого отношения к
незначительному процентному увеличению СО 2 в атмосфере не имеет.
5. Киотский протокол серьёзное научное заблуждение, такое же как и формула СтефанаБольцмана.
Используемые источники:
1. Николаев С.А. “Эволюционный круговорот материи во Вселенной”. 6-ое издание,
СПб, 2010 г., 320 с.
4