Блог о природе - Часть 3

Миф глобального потепления

34

Глобальное потепление

Глобальное потепление может смениться глобальным похолоданием. Как это уже происходило много раз в истории Земли. Но неизвестно, когда это произойдёт.

В настоящее время очень много говорят о проблеме глобального потепления. Цена этого вопроса составляет многие миллиарды, а скорее, триллионы долларов. Слабым отголоском шума по этому поводу является нобелевская премия мира бывшему вице-президенту США Альберту Гору за фильм о глобальном потеплении.

Суть шумного информационного потока о глобальном потеплении такова: человечество в ходе своей деятельности выделяет слишком много углекислого газа, который порождает «парниковый эффект». В результате чего на поверхности Земли повышается средняя температура со всеми вытекающими последствиями — разрастаются пустыни, тают ледники, поднимается уровень мирового океана, затапливаются низко расположенные участки суши. Это затопление суши отнимет землю у многих миллионов людей, сократит площадь многих прибрежных стран. Все эти болезненные последствия глобального потепления могут привести к переселению народов и к войнам за территории, за пищу, за воду. Отсюда делается безапелляционный вывод, что человечеству ради своего спасения необходимо не просто ограничить, а срочно уменьшить выбросы углекислого газа в атмосферу.

(далее...)

Обнаружение цунами

Экономические и организационные вопросы мониторинга цунами

В настоящее время наиболее могучие в экономическом отношении государства, имеющие цунами – опасные побережья (США, Япония, Россия), уже много лет эксплуатируют системы раннего оповещения о приближающихся цунами. Системы эти достаточно дороги, и, в тоже время, недостаточно эффективны и надежны – очень много ложных тревог. Случаются и пропуски. Количество пропусков мало, но зато много ложных срабатываний. А это – огромные экономические потери. Подсчитаем примерные убытки от ложного срабатывания. Примем, что на цунами–опасных побережьях проживает 100 млн. человек. Из них – половина работающих. Пусть результаты их труда оцениваются в 10 долларов в час. Тогда 4-х часовой простой 50 млн. работников при ложных тревогах (при нескольких тревогах в разное время в разных местах) принесет 2.0 млрд. долларов убытков (2 млрд. долларов = 40 долларов/человека * 50 млн. человек). Понятно, что эти ложные срабатывания не так часты. И все-таки …

(далее...)

Орбитальный мониторинг цунами. Часть 2

1

Обнаружение цунами

Метод раннего обнаружения цунами

Перейдем к обсуждению предлагаемого метода обнаружения цунами. Идейно он очень прост: с помощью специального радиолокационного оборудования, расположенного на нескольких ИСЗ, образующих опорную сеть, сканируем высоту поверхности океана дискретными радиоимпульсами (точка за точкой подобно телевизионному растру). Эта сеть покрывает всю, без исключений, цунами–опасную зону мирового океана от северного полярного круга до южного. Координаты каждого спутника в каждый момент времени известны с большой точностью, достаточной для решения задачи (скажем, с точностью до 1 см). Высота поверхности океана сканируется в точках с шагом дискретности 5?10 км, так чтобы искомая волна не проскользнула между измерениями. При обнаружении в океане волн цунами опасного размера выдаем предупреждение в соответствующие службы. Продолжаем сканировать поверхность океана, обнаруживая и другие волны опасного размера, и продолжая наблюдать за уже обнаруженной волной.

Спутники должны иметь достаточно высокие орбиты (но не геостационарные), чтобы можно было обойтись приемлемым количеством спутников для охвата практически всей поверхности Земли (всех цунами опасных акваторий). Но и не слишком высокие, чтобы иметь достаточную разрешающую способность.

(далее...)

Орбитальный мониторинг цунами. Часть 1

Обсуждение закрыто

Цунами

Введение

Цунами случаются не так часто, как землетрясения, но ущерб, наносимый ими, такого же порядка, что и ущерб от землетрясений. Это потому, что цунами сокрушают берега океанов (иногда и внутренних морей), где плотность населения и различных коммуникаций наибольшая. Особенно велики были потери от цунами на берегах Индийского океана в декабре 2004 г.

В связи с этим в очередной раз встал вопрос: как можно защититься от землетрясений, от цунами? Если не полностью избежать ущерба от этих грозных явлений, то хотя бы уменьшить его. Действительно, от зарождения цунами в окрестностях эпицентра подводного землетрясения до прихода волны цунами к берегу проходят десятки минут, и даже часы. За это время вполне можно вывести людей из опасной зоны. Если иметь надежную систему предупреждения …

В настоящее время во всем мире разрабатываются методы, создаются и даже работают системы предупреждения о цунами, землетрясениях, но их эффективность оставляет желать лучшего. Цель настоящей работы – показать, как можно существенно уменьшить ущерб от цунами и землетрясений, причем экономически эффективно. Показан один из вариантов, как именно можно это сделать.

(далее...)

magneticfieldearth Конвекция в жидком ядре и магнитное поле Земли

Из наблюдений прохождения через Землю сейсмических волн известно, что земные недра на глубинах свыше 2900 километров не пропускают поперечные сейсмические волны. Скорость продольных волн на отметке 2900 км снижается с 13.7 до 8.3 км/сек, с последующим довольно плавным ростом до глубины 5100 км. Плотность вещества на глубине 2900 км также увеличивается скачком с 5.6 кг/дм3 до 10 кг/дм3 с последующим медленным монотонным ростом до той же глубины 5100 км. А на глубине 5100 км и скорость продольных волн и плотность вещества резко увеличиваются [1]. Отсюда следует вывод, что слой земных недр на глубинах от 2900 до 5100 км находится в жидком состоянии (поскольку не пропускает поперечные волны). Эта часть нашей планеты называется жидким, или внешним ядром Земли.

Изменение плотности на отметке 5100 км при переходе от внешнего, уверенно жидкого ядра, к внутреннему, плотность которого и скорость продольных сейсмических волн в нём скачком возрастают (с 12 до 13 кг/дм3 , с 10.5 до 11.5 км/сек), свидетельствует о резком изменении состава при пересечении границы между внешним и внутренним ядром. Это даёт основания предполагать (но не утверждать!), что ниже 5100 км и до самого центра Земли вещество находится в твёрдом состоянии (скорость волн зависит от механических свойств среды — плотности и модуля упругости). Из резкого увеличения скорости волн отнюдь не следует, что вещество внутреннего ядро находится в твёрдом состоянии, как это обычно говорят. Ведь неизвестно, проходят ли через внутреннее ядро поперечные волны. Даже если поперечные волны могут проходить через внутреннее ядро, мы не можем этого наблюдать через толстый слой внешнего ядра, не пропускающего такие волны. Другое дело, что не исключена твёрдость внутреннего ядра, но нет решающих аргументов и против жидкого внутреннего ядра, существенно отличающегося по составу от жидкого внешнего ядра, о чём свидетельствует резкое увеличение плотности вещества на их границе. Так что вопрос твёрдости-жидкости внутреннего земного ядра, на самом деле, пока не имеет однозначного аргументированного ответа. Хотя ответ мог бы быть получен, скажем, при уверенном обнаружении анизотропии скорости продольных волн во внутреннем ядре (которую надо было бы объяснить).

Изменение плотности вместе с изменением скорости волн и агрегатного состояния говорит о том, что на границе мантии и ядра изменяется состав вещества. В связи с этим возникает вопрос: каков вклад именно внешнего жидкого ядра в общий поток тепла, идущего из центральных областей Земли к её поверхности?
(далее...)