Адиабатическая теория парникового эффекта Сорохтина

[Макроассемблер]

Документ: http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501111%22
Автор теории начинает с обычного для физических теорий для анализа _средних_ значений действия - картина сменяется на постоянную во времени, когда температура везде постоянна. (тут еще часто Жозефа Фурье поминают, извините, Джабраил, но для меня это почти кумир) и теплообмена не происходит. перебор...

Что такое адиабата, положенная в основу теории
http://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_process
Применительно к атмосфере такими процессами будут те, где рабочее тело (газ) совершает работу по своему подъему, или наоборот. Хотя температура газа при этом меняется, очень важно понимать, что температура и теплота -- это две большие разницы. При адиабатическом подъеме воздуха не происходит никакого теплообмена, а всего лишь энергия перекачивается из внутренней энергии газа в потенциальную, или соответственно при опускании наоборот. Почему в равновесном состоянии распределение будет адиабатическим - потому что при адиабатическом распределении воздуха движение обратимо и нет выделенных направлений, а следовательно воздух будет стоять на месте.

Если вы серьезно восприняли статью Сорохтина, то может показаться парадоксальным, но... распределение температур будет адиабатическим тогда и только тогда, когда атмосфера не переносит теплоту! Этот случай возможен, если атмосфера абсолютно не поглощает, поверхность и атмосфера единожды обменялись температурой <sarcasm>в третий день творения</sarcasm> и им больше не надо. При адиабатическом распределении температур теория автора и не нужна, а температуру поверхности можно рассчитать по закону Стефана-Больцмана.

А чтобы конвекция в атмосфере переносила тепло, нужно к адиабатическому распределению добавить дополнительный градиент -- воздух среда вязкая. И чем больше тепла переносит конвекция, тем сильнее итоговое распределение температур будет отличаться от адиабатического.

Впрочем, автор вводит разные поправочные коэффициенты и достигает более-менее согласия с реальностью (для текущей атмосферы Земли). Но главная ошибка не в этом.

Уравнение, описывающее один физический процесс (адиабатический) автор применяет к совсем другому процессу: При мысленной замене азотно-кислородной атмосферы Земли на углекислотную. Эта замена - НЕ адиабатический процесс (характеризуется другими прилагательными). Хотя, конечно, после такого процесса распределение тоже будет близким адиабатическому, но уже с ДРУГИМ, в общем случае, коэффициентом пропорциональности (автор же при этом изменяет только показатель адиабаты). Потому что изменилось количество вещества, его химический состав, изменилась энергия (хотя бы уже потому, что от замены химсостава изменилась теплоемкость) - величины которые в адиабатическом процессе не могут меняться ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ. Даже если одна капелька воды в рабочем теле испарилась - это уже не адиабатический процесс. Ниоткуда не вытекает, что коэффициент пропорциональности должен совпадать, хотя в частном случае (случайно) это возможно. Автор сам вынужден при переходе от Земли к Венере подгонять коэффициент. Точно так же при замене атмосферы на другую надо иметь дело так, как будто мы имеем дело с другой планетой, а не экстраполировать значения с одного состояния по коэффициентам для другого состояния. К сожалению, в системе физических обозначений нет ничего, что страхует от такой ошибки, математически это возможно...

Для Венеры особенно абсурдно. Автор пользуется идеальной моделью газа, которая годится для относительно разреженной атмосферы Земли, но не годится для Венеры ввиду ее большой плотности.

Поэтому, "адиабатическая теория парникового эффекта" - это такой же оксюморон, как "онанистическое распространение венерических заболеваний" или "рок против наркотиков".

[Макроассемблер]

Но не всё так плохо: хоть автор и применяет формулы, не особенно понимая их смысла, все же имеется класс физических объектов, для которых его теория может давать вполне точные результаты. См. ниже. Газ в атмосфере, впрочем, должен быть непарниковым - распределение будет безукоризненно адиабатическим. И при этом внутри будет существенно теплее, чем снаружи. Одна закавыка, фотосинтетики в объекте, для которого справедлива теория Сорохтина, внутри жить не смогут...

[Макроассемблер]

Вот если подумать можно еще такой вариант найти
Зеркало блокирует радиационный перенос, но позволяет обмениваться теплопроводностью. Это очень непохоже на реальные атмосферы: там парниковые газы сосредоточены ближе к поверхности, чем остальные. Причина - способность газа поглощать излучение связана с количеством степеней свободы его молекулы (количество атомов коррелирует с количеством степеней свободы). И этот же факт определяет то, что у молекулы газа при прочих равных меньше энергии пойдет в кинетическую скорость, при прочих равных скорость ее будет ниже, и она, по сравнению с другими газами, будет легче падать вниз
p.s. такой вариант похоже неправильный, т.к. нет веществ с нужными свойствами

[Alexy]

Очень неприятна Ваша грубость и совершенно неоправданные нападки на качество выкладываемой информацииции в теме "Кл Антропогена", Макроассемблер!

конвекция ослабляет парниковый эффект (стр 127 Кл Антропогена)

Но с этим согласен!
И ранее высказывал подобную точку зрения ( на этой стр в той же теме)

если предположить, что конвекции почти нет, то приземная температура в этом "теоретическом" случае меньше, чем в реальных условиях атмосферы Земли, когда на самом деле конвективная передача тепла является определяющей

По моему наоборот, больше?

[Mr. B]

langust неспроста упоминает эту теорию на этом форуме -- здесь практически отсутствуют квалифицированные физики

Можно ли почитать оригинал утверждений, которые Вы критикуете?

***

Упоминание о langust в первом посте я убираю и прошу Вас отредактировать пост, удалив этот вопрос, и задать вопрос в другой теме, чтобы не засорять эту.

Как скажете.

[Сергей]

Во всяком случае, мне кажется, что их роль несущественна, а их аргументирующая сила не является ключевой.

Проблема в том, что для доказательства утверждений приводятся математические модели, не имеющие отношения к физической реальности:

статья О.Г.Сорохтина "Адиабатическая теория парникового эффекта", которая сознательно вводит читателя в заблуждение относительно окружающей среды и, строго говоря, не является научной.
http://byapparov.livejournal.com/1684.html?thread=916

[Макроассемблер]

<...>

Можно ли почитать оригинал утверждений, которые Вы критикуете?

http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501111%22

(добавлено в 1-й пост)

p.s. Модератор как будто запретил мне писать как "климат антропогена", так и в "по следам климата антропогена", поэтому свое предложение отменяю. следовательно эта тема тоже превратится в свалку.

[Макроассемблер]

langust неспроста упоминает эту теорию на этом форуме -- здесь практически отсутствуют квалифицированные физики

Насколько я понял Лангуста, его аргументация делает основной упор на незначимость (если угодно, статистическую) потепления начала 21 века (в частности на то, что краткосрочная тенденция новейших 3-4 годов говорит о процессах охлаждения) и на то, что в довольно недавнее время наблюдались температуры существенно выше нынешних.

Дополнительные физические построения при этом, кажется, практически не привлекались. Во всяком случае, мне кажется, что их роль несущественна, а их аргументирующая сила не является ключевой.

Вот это разве не физические построения?

Но если попытаться учесть внутренний разогрев по радиусу, то решение усложняется и в аналитическом виде не решается. Поэтому и разрабатывают компьютерные модели. Они то и показывают, что в предположении приоритета радиации над конвекцией, больше нагревается верхняя часть.
По стратосфере я уже приводил график

Спросите у него, кто, когда и где опубликовал данные модели (я подозреваю что это, в лучшем случае, из разряда ОБС).
Ссылка на стратосферу ничего не доказывает. Там выше мезосфера, где с ростом высоты температура убывает, хотя там тоже основной перенос идет радиацией.
Причина в том, что спектр солнечного излучения, доходящего до опредленной высоты, меняется с высотой, и химический состав атмосферы неодинаков. Поэтому в определенных слоях атмосферы - локально! - может преобладать антипарниковый или парниковый эффект.

[Gilgamesh]

p.s. Модератор как будто запретил мне писать как "климат антропогена", так и в "по следам климата антропогена", поэтому свое предложение отменяю. следовательно эта тема тоже превратится в свалку.

Конкретизирую. Ваш способ обсуждения этой темы похож на преследование одного участника форума. Поэтому я запрещаю писать в его теме и упоминать его персону в других. Спорьте с теориями, а не с их поклонниками на этом форуме, этого вполне достаточно, чтобы доказать свою правоту. Он Вам всё равно отвечать не будет - зарекся (надеюсь, окончательно) и в этом свете навязывание себя откровенно неприлично.

Если что, я НЕ поддерживаю "антипотеплистскую" идеологию той темы и НЕ считаю альтернативные гипотезы верными. Но это не голая ахинея, которую можно оставить без комментариев или откомментировать смехуечками,  закрыть и забыть. Вы вполне можете заняться обоснованием своей точки зрения без лишних жертв. Будем считать, что "афтершоки" последних дней были следствием неконкретизированного урегулирования. Теперь всё должно быть предельно ясно, рамки жестки, а нарушения чреваты.

[василий андреевич]

Явления в тропосфере (даже без мезо- и страто-) не сопоставимы с конвекцией на кухне. Что бы хоть как-то аргументировать свои построения необходимо избавиться вначале от всех "неоднородностей", оставив только фактор гравитации. Например, газ только азот, перемещающийся или покоящийся в дестикилометровом цилиндре сосуда Дьюара. Когда в таком сосуде установится термобарическое (теоретическое) равновесие при котором внизу будет "теплее, чем на высоте", надо задуматься: а почему? И вспомнить отчего не всегда можно различить температуру и давление, тепло и работу, внутреннюю энергию и кинетико-потенциальный хаос. И только после этого вводить или исключать по одиночке дополнительные граничные условия. Одного того, что мы раширим "цилиндр" до многокилометровых размеров, окажется достаточным, что бы начались флуктуативно-турбулентные процессы, выводящие систему "идеальный газ" из состояния термодинамического равновесия, даже без излучения, даже без неоднородного разогева поверхности.
  Если же тема только про "адиабатическую теорию" атмосферы, то мое к ней отношение однозначно негативное.
  Если же к глобальному потеплению, которого нет "уж с осени начиная" - то тут у меня свои загогулины.

[Макроассемблер]

Если что, я НЕ поддерживаю "антипотеплистскую" идеологию той темы и НЕ считаю альтернативные гипотезы верными.

"Альтернативные" гипотезы бывают двух видов
1). рост температур от выбросов CO2 окажется недостаточным, чтобы серьезно повлиять на человечество и природу
2). углекислый газ не приводит к потеплению, или менее способствует ему, чем азот или кислород
если первое можно обсуждать, второе заслуживает в лучшем случае, смехуечков.

У климатологов нет расхождений по поводу механизма парникового эффекта. Расхождения только по величине.  Радиация, конвекция легко учитываются, причем уже теориями начала 20-го века. Основные проблемы заключаются в облачности и турбулентности. Мощности компьютеров недостаточно, чтобы решать эти модели на достаточно мелкой сетке, поэтому приходится заменять их приближениями на крупной. Эти замены - пока! - не на уровне науки, а на уровне искусства. Что не имеет отношения к механизму самого парникового эффекта.
Теория Сорохтина же это махровая маргинальщина навроде этой http://bourabai.kz/impact.htm
Климатологи ее не читают и не критикуют, точно так же как от профессиональных историков трудно получить критику работ А.Склярова.

Но это не голая ахинея, которую можно оставить без комментариев или откомментировать смехуечками,  закрыть и забыть.
Вы вполне можете заняться обоснованием своей точки зрения без лишних жертв.
[/quote]
Моя точка зрения предельно проста -- спросите у человека, который в этом лучше всего разбирается, то есть у климатологов. А показать на грубейшие ошибки у Сорохтина или форумчан я могу. Не всегда конечно, но иногда. Я все-таки не живу на этом форуме.

p.s. Модератор как будто запретил мне писать как "климат антропогена", так и в "по следам климата антропогена", поэтому свое предложение отменяю. следовательно эта тема тоже превратится в свалку.

Конкретизирую. Ваш способ обсуждения этой темы похож на преследование одного участника форума.
[/quote]
Запрос источника -- это преследование?

Моя точка зрения предельно проста -- спросите у человека, который в этом лучше всего разбирается, то есть у климатологов. А найти грубейшие ошибки у Сорохтина или форумчан я могу. Не всегда конечно, но иногда.

[Сергей]

Например, газ только азот, перемещающийся или покоящийся в дестикилометровом цилиндре сосуда Дьюара.

В дюаре нет потока энергии. Самая простая модель это идеально ровная планета, освещаемая равномерно со всех сторон. Вначале, если планета холодная, она нагревается, поток тепла идет вглубь планеты, диффузией, и нагревается атмосфера, сначала, естественно, конвекцией. Потом устанавливается равновесие: сколько энергии приходит со светом, столько же излучается в космос инфракрасным излучением - никакой конвекции в атмосфере больше нет, есть адиабатический градиент температуры. Измеряем температуру поверхности. Потом добавляем парниковый газ. Он отражает половину ИК-излучения на поверхность - температура поверхности повышается. Измеряем, вычитаем первоначальную, получаем значение парникового эффекта.

[Макроассемблер]

Одного того, что мы раширим "цилиндр" до многокилометровых размеров, окажется достаточным, что бы начались флуктуативно-турбулентные процессы, выводящие систему "идеальный газ" из состояния термодинамического равновесия, даже без излучения, даже без неоднородного разогева поверхности.

И без эвфемизмов тоже обходимся. - G., Вы только что создали вечный двигатель.
Все эти турбулентности и конвекции - НЕРАВНОВЕСНЫЕ процессы, которые могут совершать реальную обозримую работу (срывать крыши, валить деревья и т.п.). Они существуют за счет нагрева Земли Солнцем. Разница давлений сверху и снизу тут не при чем. А вот насчет гравитации Вы правильно заметили - адиабатическое равновесие является результатом взаимодействия теплового движения молекул газа и гравитации Земли. Если перекрыть излучение Солнца непрозрачным экраном, это адиабатическое распределение и останется. А конвекция прекратится, хотя давление сверху по-прежнему будет ниже, чем на поверхности.

[Макроассемблер]

Потом добавляем парниковый газ. Он отражает половину ИК-излучения на поверхность - температура поверхности повышается. Измеряем, вычитаем первоначальную, получаем значение парникового эффекта.

Однако, но когда мы добавим туда парниковый газ, то снова появится конвекция, которая ослабит парниковый эффект по сравнению с подсчитанным таким образом -- сколько конкретно, зависит от многих факторов; но грубо говоря - вдвое.

[василий андреевич]

Вы только что создали вечный двигатель.

Эдак Вы и броуновское движение обучите работать. Есть градиент - есть и возможность его выравнивания в микро- и макрообластях. Области турбуленций говорят лиш о том, что в данном объеме выросла теплоемкость, и "идеальный газ" (кавычки ставились не просто так) превращается в реальный с силами взаимодействия между молекулами. Области хаотической турбуленции при разрушении временного порядка излучают и тем обмениваются энергией "по горизонтали", что в принципе затруднено в узком цилиндре.