Страница 47 из 64
Энергетический взрыв породил угрозу "теплового загрязнения" окружающей среды. Почти вся энергия, потребляемая человеком, превращается в конечном счете в тепло, которое нагревает атмосферу. Лишь незначительная доля производимой энергии в виде разного рода излучений, как, например, радиоволн, световой радиации и т. п., уходит в космическое пространство. Но не всякая энергия термически загрязняет нашу планету, то есть дополнительно, помимо Солнца, нагревает ее. Распространенные виды потребляемой человеком энергии — гидроэнергия и энергия, заключенная в древесине и в других продуктах сельскохозяйственного производства, — есть результат преобразования энергии солнечной радиации, ежегодно поглощаемой Землей. Использование таких источников энергии не меняет теплового баланса Земли, эти калории учтены в естественном тепловом балансе планеты. Однако "сбалансированные" источники составляют лишь небольшой процент от всей расходуемой человеком энергии. Основными ее поставщиками остаются горючие ископаемые: уголь, нефть, природный газ. Они тоже, можно сказать, законсервированная энергия нашей звезды. Только эти запасы были заложены сотни миллионов лет назад, в другой эпохе. Их связь с энергией Солнца, питающей Землю, давно порвалась. Атмосфера "забыла" о той дозе солнечной радиации, которая осталась похороненной в недрах Земли и превратилась в уголь, нефть, природный газ. Потому, сжигая их, человек привносит в атмосферу дополнительное тепло, не учтенное природой в своем тепловом балансе.
Дополнительно нагревает Землю и энергия, вырабатываемая атомными станциями. В будущем к тепловым загрязнителям присоединится и термоядерная энергетика.
Немалую лепту в нагрев Земли вносит и углекислый газ атмосферы, основная доля которого образуется при сжигании горючих ископаемых. Дело в том, что увеличение концентрации углекислого газа в воздухе усиливает так называемый парниковый эффект.
Наша планета похожа на гигантскую теплицу-парник. Это подметил еще в конце прошлого века шведский ученый Сванте Аррениус. Роль парникового стекла выполняют углекислый газ и водяные пары, содержащиеся в атмосфере. Как и обычнее стекло в парнике, атмосфера прозрачна для видимого света. Солнечные лучи поглощаются земной поверхностью и нагревают ее, а нагретая Земля излучает уже тепловые лучи. Углекислый газ и водяные пары атмосферы, как стекло в парнике, задерживают излучаемое Землей тепло. За счет этого происходит и повышение температуры окружающего воздуха до тех пор, пока не установится динамическое равновесие. В этом суть атмосферного парникового эффекта. Он играет заметную роль в климатических изменениях. Например, в прошлые геологические эпохи в Гренландии была пышная растительность. Ученые предполагают, что отчасти такой климат был следствием повышенной активности вулканов, выбрасывающих в атмосферу углекислый газ.
Климатологи предсказывают, что через 100–200 лет при сохранении существующего темпа потребления энергии производимое человеком тепло вызовет глобальные изменения климата на всей планете. К 2050 году растают льды в Арктике. Начнется разрушение Гренландского и Антарктического ледников. Повысится уровень Мирового океана. Произойдет перераспределение осадков. Житницы планеты окажутся под угрозой засух. Не исключено, что интенсивное таяние полярных льдов ускорит процесс потепления, и человечество не успеет подготовиться к новым климатическим условиям. Последствия потепления предсказать сейчас невозможно.
По данным национального управления США по океанам и атмосфере Земли, воды Мирового океана за последние десять лет поднялись на десять сантиметров. К концу 80-х годов они поднимутся еще больше — на четверть метра, грозя затопить немалое количество суши. Нельзя позволить тепловому джинну вырваться из бутылки: загнать его обратно вряд ли удастся.
И снова проблема — в ближайшем будущем необходимо научиться управлять климатом. Работы в этом направлении уже ведутся. Один из методов предложен группой сотрудников Гидрометслужбы. Недавно ученые обнаружили в нижней части атмосферы слой из аэрозолей: очень мелких частиц, в основном из соединений серы. Небольшие колебания количества аэрозолей заметно изменяют температуру воздуха у земной поверхности. Чем больше аэрозолей, тем ниже температура. Чтобы предотвратить резкое потепление, предлагается сжигать в атмосфере ежегодно 60 тысяч тонн серы на специальных самолетах. Это количество совершенно ничтожно по сравнению с массой вещества, поступающего в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека. Есть и другое предложение — использовать для самолетов топливо с повышенным содержанием серы.
Возможное изменение климата надо учитывать в хозяйственной деятельности уже сегодня. Так считает один из ведущих климатологов, член-корреспондент АН СССР Михаил Иванович Будыко. В предисловии к сборнику статей-докладов "Изменения климата" (Л., Гидрометеоиздат, 1980), принадлежащих перу известных специалистов ряда стран в области климатологии, он пишет: "…народное хозяйство всех стран существенно зависит от современных климатических условий, причем заметное изменение климата потребует больших капиталовложений, чтобы обеспечить приспособление хозяйственной деятельности к новым условиям.
Период времени, для которого необходимо иметь сведения об изменениях климата, по-видимому, сравним с вероятной длительностью эксплуатации проектируемых сейчас промышленных и сельскохозяйственных сооружений и систем, работа которых зависит от климата. Для более долговечных сооружений такой период достигает 50—100 лет. Если в будущем климат может существенно изменяться, то очевидно, что такая возможность должна в той или иной степени учитываться при проектировании этих сооружений.
Это относится, например, к проектированию будущих гидроэлектростанций, которое основывается на учете данных о режиме речного стока. Очевидно, что при изменении климата и, в частности, при изменении количества выпадающих осадков существующий режим стока не может сохраниться, в связи с чем проектировщикам следует принимать во внимание сведения не только о современном стоке, но и о режимах стока в будущем. Другой пример практического значения данных о возможном изменении климата — обоснование проекта переброски стока северных рек, который сейчас привлекает большое внимание. Так как этот проект предполагается осуществить на протяжении нескольких десятилетий, ясно, что в данном случае также нельзя ограничиваться использованием данных о современном климате и режиме речного стока — обоснование проекта должно предусматривать учет вероятного изменения климатических условий".
С точки зрения экологии переход к ядерной энергетике — решение далеко не оптимальное. Это вынужденная мера. Цивилизация должна располагать значительными энергетическими резервами, чтоб иметь время для получения информации, которая откроет ей врата новой энергии. Человечеству нужен неисчерпаемый чистый источник энергии, не загрязняющий и не перегревающий планету. Ответ знали еще древние. Это — Солнце, самый изначальный энергоисточник на нашей планете. Меньше чем за час оно посылает на Землю такое количество энергии, которое превышает нынешние годовые потребности планеты. И это при том условии, что почти одна двухмиллиардная доля общей энергии Солнца попадает на Землю. По количеству солнечного света, которое в межпланетном пространстве приходится на Землю, ее можно сравнить с трехкопеечной монетой, лежащей где-то на круглом поле диаметром полкилометра.
Еще в самый разгар "атомного бума" один из крупнейших физиков XX века, Фредерик Жолио-Кюри, прозорливо сказал: "Решение проблемы использования солнечной энергии для человечества важнее, чем покорение энергии атома".
Легенда об Икаре — символ безотчетного стремления человечества к Солнцу. Но если Икар пал жертвой Солнца, то американский инженер-изобретатель Пол Маккреди перелетел Ла-Манш благодаря энергии нашего неутомимого светила. Двигатель сконструированного им самолета "Солар Чэлленджер" работал от электрической энергии солнечных батарей, размещенных на хвостовом оперении. Весил самолет 80 килограммов. Бойкие журналисты окрестили изобретателя "мстителем за Икара". 180 миль он преодолел почти за пять с половиной часов. "Я не жертва Солнца, как Икар, — сказал инженер, — я его хозяин. Я хотел потрясти общественное мнение: мы должны помнить о том, что у нас есть такой вечный и чистый источник энергии, как Солнце".