logo
Лекция1

3 • 1022 Эрг/с составляют уже около 1 % потока солнечной энергии, непрерывно падающей на Землю.

Дальнейшее увеличение производства энергии с не­избежностью повлечет за собой изменение теплового режима Земли, что может привести к весьма неприятным последствиям. Разумеется, до этого начнется широ­кое использование солнечной энергии, но здесь есть предел: вероятнее всего, мож­но будет использовать не более 1% от всего потока энергии излучения Солнца.

Не подлежит сомнению, что неограниченно растущий технологический потен­циал развивающегося общества за сравнительно короткое время должен вступить в противоречие с ограниченностью естественных ресурсов Земли. Уже в наше вре­мя все большее и большее внимание уделяется угрожающему нарушению равнове­сия между человечеством и окружающей его экологической средой — биосферой.

Приведем другой пример. Как уже упоминалось выше, сейчас ежегодно добы­вается топливо, соответствующее примерно 5 млрд тонн каменного угля. Это то­пливо сжигается, т. е. соединяется с атмосферным кислородом. В результате полу­чается углекислый газ плюс энергия, которая и утилизируется.

Следовательно, этот варварский способ получения энергии сопровождается изъятием из земной атмос­феры около 20 миллиардов тонн кислорода ежедневно. Много ли это или мало?

Чтобы ответить на этот вопрос, оценим полное количество кислорода в земной ат­мосфере.

Это очень легко сделать. Над каждым квадратным сантиметром земной поверхности имеется около 200 г кислорода. Так как поверхность земного шара приблизительно равна 500 миллионов км2 или 5-1018 см2, полное количество кисло­рода в земной атмосфере около 1021 г или 1015 т.

Это означает, что для «поддержа­ния» горения добываемого на Земле топлива

земной атмосферы хватит на 50 000 лет.

Подчеркнем, что на Земле действуют и другие естественные причины, приводя­щие к связыванию свободного кислорода ее атмосферы. Как оказывается, сжигание

топлива сейчас составляет несколько процентов от действия естественных факторов, приводящих к связыванию кислорода земной атмосферы. В итоге существен­ная часть кислорода свяжется через несколько тысяч лет. Только жизнедеятель­ность растений непрерывно пополняет эту убыль кислорода из атмосферы.

И вот неразумное вмешательство людей в этот миллионами лет устоявшийся кисло­родный баланс Земли привело к тому, что он нарушается как бы «с двух концов»:

уничтожая леса, мы уменьшили «поставку» кислорода в атмосферу по крайней ме­ре на 10%, а сжигая его с топливом, увеличили скорость его ухода из атмосферы на несколько процентов.

Если бы в атмосфере кислорода было сравнительно не­много — последствия сказались бы очень скоро. Но так как кислорода в земной ат­мосфере запасено очень много — последствия скажутся только через несколько ты­сяч лет — характерное время установления динамического равновесия кислорода в атмосфере.

Через этот промежуток времени, благодаря деятельности людей за последние несколько десятилетий, равновесное количество кислорода в земной атмосфере уменьшится примерно на 15—20%.

Земная атмосфера — это не поэтическое «бес­крайнее небо» — оно имеет конечный размер. Если изобразить графически ее контур, то на фоне Земли диаметром в 1 м вся атмосфера, со­держащая более 99% воздуха, предстанет узким слоем толщиной в 4 мм, а родная нам тропосфе­ра, где движется основная воздушная масса — около 1 мм. Мы — люди обитаем на дне этой «воздушной паутинки», которую не научились беречь.