![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
К околонаучным чудакам я в общем отношусь терпимо, пока они не начинают этим терпением злоупотреблять. Рассердить меня трудно, но можно. Тогда я вспоминаю некоторые очевидные вещи.
Чтобы какую-то теорию опровергать, её надо сначала изучить, хотя бы азы для студентов. А на практике получается "не читал, но осуждаю". Особенно повезло квантовой механике и теории относительности. Но и в других областях тоже хватает агрессивных и наглых фриков.
Что особенно умиляет — это системный подход: уж если опровергать, так всё. То есть если товарищ не согласен с ТО, то он заодно не признаёт даже галилеевский принцип относительности, зачем мелочиться? Так было у меня однажду в беседе с одним мощным теоретиком.
Вот и на днях пришёл ко мне в дневник представитель секты Не Верящих в Потепление,![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
nukakzetak. В потепление я и сам не знаю, верить или нет: скорее да, и мой опыт наблюдений за погодой подсказывает, что да. Но ломать копья не буду, потому что скоро всё прояснится. Да и не в этом тема поста. А в том, что на всякий случай этот теоретик не признаёт и парниковый эффект, который вообще-то вещь очевидная и к потеплению имеет довольно опосредованное отношение. Но если не признавать, то не признавать всё. Так велит идеология. И вот он носится по всем дневникам, как с писаной торбой (сказал xaxam), с картинкой из IPCC Report 2007 и утверждает, что картинка — полная ерунда, что все цифры там выдуманы. Если бы он был один, я не писал бы этого поста. Но их легион, и они надоели. Потому и пишу ликбез.
Не признаёт автор, в частности, основные потоки излучения: падающее на Землю солнечное излучение (342 W/m2) и тепловое излучение поверхности Земли (390 W/m2). Понятно, почему. Если их признать, то выходит, что поверхность Земли излучает больше, чем получает от Солнца, а следовательно, парниковый эффект неизбежно должен быть.
Почему должен, спросят, если возможны другие источники нагрева земной поверхности? Например, внутреннее тепло из недр. В ответ я могу привести результаты измерений потоков этого тепла. Они опубликованы, например, в статье: J. H. Davies and D. R. Davies, "Earth’s surface heat flux", Solid Earth 1, 5 (2010). Измерения дают суммарную мощность 47 TW, то есть плотность потока будет 0.092 W/m2 — сотые доли процента от потока солнечного излучения.
Неверящим В Парниковый Эффект остаётся не признавать цифры, приведённые выше. Казалось бы, чего проще. Взяли, пересчитали сами, получили другие результаты и тем опровергли учёных. Так в науке и делается, в ней нет тайных кодов, она по сути Open Access. Результаты может проверить любой, кто хочет и может. Допустим, в квантовой теории для этого надо учиться, приобретать знание. Но здесь-то формулы совсем простые, любой школьник может повторить расчёт. Однако нет, Неверящие предпочитают надувать щёки и сворачивать разговор в политическую или другую гуманитарную сторону. Это в принципе показывает, что Неверящие в массе даже школьной физикой не владеют. Хорошо, мы пересчитаем сами, прямо здесь.
[Аналогичный расчёт был проделан в статье: J. Hansen et al., Science 213, 957 (1981).]
Средняя плотность потока излучения от Солнца может быть определена по формуле Стефана-Больцмана:
Здесь RS ≅ 695510 km — радиус Солнца, R0 ≅ 149.6×106km — расстояние от Солнца до Земли, σ — постоянная Стефана-Больцмана, рассчитанная по формуле Планка, ТS ≅ 5778К — эффективная температура Солнца. Множитель 1/4 появляется в результате усреднения по площади земной поверхности, которая в 4 раза больше площади плоского круга того же радиуса. Подставляем числа в формулу и получаем:
что подтверждает значение, приведенное на картинке.
Вторая величина может быть приблизительно оценена опять же по формуле Стефана-Больцмана. Средняя температура земной поверхности ТЕ ≅ 15C = 288K. Это даёт мощность около 390 W/m2 — опять как на рисунке.
Вот тут я и предвижу вопли. Критик пишет:
Внимание: никак вы не можете вывести среднюю температуру из среднего излучения по известной формуле Стефана-Больцмана. Это грубейшая ошибка уже на уровне обычной школы, потому что там НЕЛИНЕЙНАЯ зависимость. Впрочем, если это непонятно, я могу объяснить.
Кстати, климатологи именно ее и совершают без проблем, и из нее и выводят "парниковый эффект".
Но Хансен не выводит среднюю температуру из формулы Стефана-Больцмана. Он пишет об эффективной температуре (the effective radiating temperature, понятие из астрофизики). Я объясню, в чём разница между средней и эффективной температурой. Эффективная температура получается в результате усреднения излучаемой мощности. Поскольку W ~ T4, эффективная температура равна корню четвертой степени от усредненной четвертой степени температуры:
Teff = 〈T4〉1/4
Есть такая математическая теорема, неравенство Йенсена, что среднее от выпуклой функции не меньше той же функции от среднего аргумента. Некоторые физики любят называть её неравенством Фейнмана. Это даёт:
,
то есть эффективная температура не может быть ниже средней. А это значит, что подстановка средней температуры в формулу Стефана-Больцмана даёт нижнюю границу для излучаемой мощности — если бы температура была одинаковой по всей поверхности и постоянной во времени. Реальная излучаемая мощность больше.
С другой стороны, эффективная температура Земли (как она видится из космоса, то есть соответствующая потоку 342 W/m2), рассчитанная из той же формулы Стефана-Больцмана, оказывается ≅—20C, а согласно неравенству Йенсена, средняя температура будет ещё ниже.
Мы знаем, что средняя температура на Земле меняется очень медленно. То есть существует баланс потоков. За счёт чего же он поддерживается? За счёт разницы спектров падающего излучения и теплового излучения Земли, а также того, что атмосфера хорошо пропускает видимый свет, и очень плохо — глубокий инфракрасный. Это и есть парниковый эффект. Я не вникаю в дальнейшие детали, я просто показываю, что парниковый эффект не может не существовать. И Грета Тунберг тут ни при чём.
Кстати, средняя температура на Луне на глубине одного метра около —30C. Такая же или близкая была бы и на Земле, если бы на ней не было атмосферы.
Чтобы какую-то теорию опровергать, её надо сначала изучить, хотя бы азы для студентов. А на практике получается "не читал, но осуждаю". Особенно повезло квантовой механике и теории относительности. Но и в других областях тоже хватает агрессивных и наглых фриков.
Что особенно умиляет — это системный подход: уж если опровергать, так всё. То есть если товарищ не согласен с ТО, то он заодно не признаёт даже галилеевский принцип относительности, зачем мелочиться? Так было у меня однажду в беседе с одним мощным теоретиком.
Вот и на днях пришёл ко мне в дневник представитель секты Не Верящих в Потепление,
nukakzetak. В потепление я и сам не знаю, верить или нет: скорее да, и мой опыт наблюдений за погодой подсказывает, что да. Но ломать копья не буду, потому что скоро всё прояснится. Да и не в этом тема поста. А в том, что на всякий случай этот теоретик не признаёт и парниковый эффект, который вообще-то вещь очевидная и к потеплению имеет довольно опосредованное отношение. Но если не признавать, то не признавать всё. Так велит идеология. И вот он носится по всем дневникам, как с писаной торбой (сказал xaxam), с картинкой из IPCC Report 2007 и утверждает, что картинка — полная ерунда, что все цифры там выдуманы. Если бы он был один, я не писал бы этого поста. Но их легион, и они надоели. Потому и пишу ликбез. Не признаёт автор, в частности, основные потоки излучения: падающее на Землю солнечное излучение (342 W/m2) и тепловое излучение поверхности Земли (390 W/m2). Понятно, почему. Если их признать, то выходит, что поверхность Земли излучает больше, чем получает от Солнца, а следовательно, парниковый эффект неизбежно должен быть.
Почему должен, спросят, если возможны другие источники нагрева земной поверхности? Например, внутреннее тепло из недр. В ответ я могу привести результаты измерений потоков этого тепла. Они опубликованы, например, в статье: J. H. Davies and D. R. Davies, "Earth’s surface heat flux", Solid Earth 1, 5 (2010). Измерения дают суммарную мощность 47 TW, то есть плотность потока будет 0.092 W/m2 — сотые доли процента от потока солнечного излучения.
Неверящим В Парниковый Эффект остаётся не признавать цифры, приведённые выше. Казалось бы, чего проще. Взяли, пересчитали сами, получили другие результаты и тем опровергли учёных. Так в науке и делается, в ней нет тайных кодов, она по сути Open Access. Результаты может проверить любой, кто хочет и может. Допустим, в квантовой теории для этого надо учиться, приобретать знание. Но здесь-то формулы совсем простые, любой школьник может повторить расчёт. Однако нет, Неверящие предпочитают надувать щёки и сворачивать разговор в политическую или другую гуманитарную сторону. Это в принципе показывает, что Неверящие в массе даже школьной физикой не владеют. Хорошо, мы пересчитаем сами, прямо здесь.
[Аналогичный расчёт был проделан в статье: J. Hansen et al., Science 213, 957 (1981).]
Средняя плотность потока излучения от Солнца может быть определена по формуле Стефана-Больцмана:
Здесь RS ≅ 695510 km — радиус Солнца, R0 ≅ 149.6×106km — расстояние от Солнца до Земли, σ — постоянная Стефана-Больцмана, рассчитанная по формуле Планка, ТS ≅ 5778К — эффективная температура Солнца. Множитель 1/4 появляется в результате усреднения по площади земной поверхности, которая в 4 раза больше площади плоского круга того же радиуса. Подставляем числа в формулу и получаем:
что подтверждает значение, приведенное на картинке.
Вторая величина может быть приблизительно оценена опять же по формуле Стефана-Больцмана. Средняя температура земной поверхности ТЕ ≅ 15C = 288K. Это даёт мощность около 390 W/m2 — опять как на рисунке.
Вот тут я и предвижу вопли. Критик пишет:
Внимание: никак вы не можете вывести среднюю температуру из среднего излучения по известной формуле Стефана-Больцмана. Это грубейшая ошибка уже на уровне обычной школы, потому что там НЕЛИНЕЙНАЯ зависимость. Впрочем, если это непонятно, я могу объяснить.
Кстати, климатологи именно ее и совершают без проблем, и из нее и выводят "парниковый эффект".
Но Хансен не выводит среднюю температуру из формулы Стефана-Больцмана. Он пишет об эффективной температуре (the effective radiating temperature, понятие из астрофизики). Я объясню, в чём разница между средней и эффективной температурой. Эффективная температура получается в результате усреднения излучаемой мощности. Поскольку W ~ T4, эффективная температура равна корню четвертой степени от усредненной четвертой степени температуры:
Есть такая математическая теорема, неравенство Йенсена, что среднее от выпуклой функции не меньше той же функции от среднего аргумента. Некоторые физики любят называть её неравенством Фейнмана. Это даёт:
,то есть эффективная температура не может быть ниже средней. А это значит, что подстановка средней температуры в формулу Стефана-Больцмана даёт нижнюю границу для излучаемой мощности — если бы температура была одинаковой по всей поверхности и постоянной во времени. Реальная излучаемая мощность больше.
С другой стороны, эффективная температура Земли (как она видится из космоса, то есть соответствующая потоку 342 W/m2), рассчитанная из той же формулы Стефана-Больцмана, оказывается ≅—20C, а согласно неравенству Йенсена, средняя температура будет ещё ниже.
Мы знаем, что средняя температура на Земле меняется очень медленно. То есть существует баланс потоков. За счёт чего же он поддерживается? За счёт разницы спектров падающего излучения и теплового излучения Земли, а также того, что атмосфера хорошо пропускает видимый свет, и очень плохо — глубокий инфракрасный. Это и есть парниковый эффект. Я не вникаю в дальнейшие детали, я просто показываю, что парниковый эффект не может не существовать. И Грета Тунберг тут ни при чём.
Кстати, средняя температура на Луне на глубине одного метра около —30C. Такая же или близкая была бы и на Земле, если бы на ней не было атмосферы.
Tags:
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
(no subject)
Date: 2019-10-16 03:07 pm (UTC)LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the following categories: Лытдыбр (https://www.livejournal.com/category/lytdybr), Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team
(frozen) (no subject)
Date: 2019-10-16 03:13 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 03:19 pm (UTC)and i sent my husband the link, too.
(no subject)
Date: 2019-10-16 03:34 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 03:41 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 03:46 pm (UTC)2. В потепление я и сам не знаю, верить или нет: скорее да, и мой опыт наблюдений за погодой подсказывает, что да.
Тут такая штука: (а) что значит - верить-не верить? Это не ромашка, и не приход Мессии. Потепление - медицинский факт, зафиксированный множеством надежных наблюдений. Более того, просчитанные некоторыми моделями последствия потепления тоже имеют место наблюдаться; (б) истерика вокруг потепления никак не связана с самим фактом потепления. В совсем неавней истории человечества были и периоды потепления, и периоды похолодания. Потому что весь вопрос был развернут жопой к человечесву тогда, когда к факту потепления приклеили словечко "антропогенное". Вот тут проблема из нормальной научно-технической (изучать подлинные причины, оценить длительность, поюсф и минусы последствий, составить программу как жить в условиях потепления) стала политической. W людей создают иллюзию, что стоит вот прямо сейчас приянть какие-то архиправильные политические решения, кого-то (ясно - кого, не Китай же с Индией и странами третьего мира) поприжать - и чудо свершится! Оказалось, что очень многим группам ученых этот поворот очень симпатичен. Не говоря уже о многих группах политиков. Вот тут все и началось. И если не закончится, то будет нехорошо. Потому что силы и средства направлены (ИМХО, конечно) не туда.
(no subject)
Date: 2019-10-16 03:53 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 03:55 pm (UTC)Я позволил себе прокомментировать одну лишь фразу из Вашего текста. Чтобы зафиксировать позиии сторон. :-)
(no subject)
Date: 2019-10-16 06:07 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 06:34 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 06:46 pm (UTC)Внимание: при подстановке в формулу Стефана-Больцмана СРЕДНЕГО излучения не получается вообще никакая температура по пичине НЕЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ. И неважно, как вы эту фикцию назовете. Такие вещи недопустимы даже на уровне обычной школы. Если не понимаете и не верите, спросите местного авторитета xaxama, уж он вас не обманет.
Попутно, Нансен и прочие климатологи на деле как раз и используют эту фикцию, как СРЕДНЮЮ температуру, раз они вычитают ее из СРЕДНЕЙ температуры, чтобы получить их 33°С "парникового эффекта".
Объясняю еще раз на пальцах. При подстановки в формулу площади квадрата СРЕДНЕЙ стороны, вы не получаете ни среднюю, ни "эффективную"(LOL) площадь двух квадратов, потому что там НЕЛИНЕЙНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ. Кстати, можете заодно спросить xaxama, или в математике известна "эффективная площадь квадратов", не стсняйтесь.
Говорил же вам, не пишите, оппозоритесь. Ну, вот...
(no subject)
Date: 2019-10-16 08:35 pm (UTC)Внимание: при подстановке в формулу Стефана-Больцмана СРЕДНЕГО излучения не получается вообще никакая температура по пичине НЕЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ.
Да? Астрономы всего мира определяют эффективную температуру звёзд и планет именно по формуле Стефана-Больцмана. Долгие годы.
Или вы хотите сказать, что нелинейную функцию вообще нельзя усреднять?
Попутно, Нансен и прочие климатологи на деле как раз и используют эту фикцию, как СРЕДНЮЮ температуру, раз они вычитают ее из СРЕДНЕЙ температуры, чтобы получить их 33°С "парникового эффекта".
Я же вам показал, что средняя температура ниже эффективной, так что вместо равенства мы имеем неравенство, ещё более усиливающее выводы работы Хансена.
Объясняю еще раз на пальцах. При подстановки в формулу площади квадрата СРЕДНЕЙ стороны, вы не получаете ни среднюю, ни "эффективную"(LOL) площадь двух квадратов, потому что там НЕЛИНЕЙНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ. Кстати, можете заодно спросить xaxama, или в математике известна "эффективная площадь квадратов", не стсняйтесь.
Ну, это вообще замечательно, как вы подставляетесь. Разберём пример с квадратами. Прямая аналогия; длина стороны соответствует температуре, площадь — мощности излучения, постоянная Стефана-Больцмана равна 1, и вместо четвертой степени вторая, что для объяснения неважно. Квадрат тоже выпуклая нелинейная функция.
Посмотрите на формулы. Здесь два квадрата. Аналог эффективной температуры — среднее квадратичное от длин двух сторон, то есть корень квадратный из средней площади. Я его назвал aeff только чтобы подчеркнуть аналогию. Последнее неравенство — простейший случай теоремы Йенсена, вы его можете сам проверить. Разумеется, именно в силу этой теоремы при подстановке в формулу плошади квадрата СРЕДНЕЙ стороны я получу меньшую величину, чем средняя площадь. Об этом я и писал. А об "эффективной площади" (или, продолжая аналогию, "эффективной мощности") я не писал вообще. Это — ваше выражение, от непонимания.
В частном случае, если квадраты одинаковы, то неравенство превращается в равенство. Аналогия — случай, когда температура однородна и постоянна.
Достаточно, или будете барахтаться? Или всё-таки подумаете головой?
Если не понимаете и не верите, спросите местного авторитета xaxama, уж он вас не обманет.
Ну, спросите. :)
(no subject)
Date: 2019-10-16 08:41 pm (UTC)Ученые от словосочетания «глобальное потепление» отказались уже лет 20 назад, так как ни один из страшных прогнозов по части таяния ледников и надвигающейся несусветной жары не сбылся. Все ученые кроме проплаченных сорососвских грантоедов уже давно подтвердили, что ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ — ЭТО ФЕЙК. Например, алармисты предвещали, что в 1995 году в Северной Америке разразится катастрофическая засуха — не разразилась. Следующее поколение климатологов-потепленцев билось в визгливой истерике, что Манхеттен уйдет под воду в 2008 году — не ушел. К тезисам о катастрофическом потеплении научное сообщество относится весьма скептически уже хотя бы потому, что конструкция под названием «глобальное потепление» — всего одна из многих десятков моделей, пытающихся описать положение дел на нашей планете. Климат на Земле — это настолько многофакторное явление, что для его описания требуется сложнейший математический аппарат, который не под силу ни одному компьютеру в мире.
Но левачье не унимаеться и продолжает навязывать миру фейк глобального потепелния что-бы Маск и Сорос могли на нем дальше рубить бабло. Федеральные власти Канады соорудили хранилище климатической информации для населения. При этом они УДАЛИЛИ НАСТОЯЩИЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ с 1850 до 1950 года, ЗАМЕНИВ их "моделированием". Причина проста - начало 20 века в Канаде было куда более тёплым, чем сейчас, у профессиональных либерльных экошизиков это не укладывалось в повестку, поэтому реальная дата была удалена и заменена высосанной из пальца симуляцией, ТО ЕСТЬ ФЕЙКОМ, который подтверждает ужасное «потепление».
Вот такие вот у либерахнутой экошизы «доказательства» «потепления»! Очевидно и все остальные «доказательства» «глобального потепления» такие же фейки.
(no subject)
Date: 2019-10-16 08:50 pm (UTC)Берем два квадрата со сторонами 2 и 10. Площади будут 4 и 100, а срдняя - 52.
Теперь применяем "климатологический" метод. Средняя сторона - 6, возводим в квадрат, получаем 36. Чувствуете разницу?
По-вашему, это "эффективная площадь", LOL!
А что, астрономы действительно тоже так делают? Если да, то заберите у них дипломы немедленно.
Если вы и это не переварите, у меня есть еще кое-что, но подожду пока.
(no subject)
Date: 2019-10-16 08:53 pm (UTC)"Я уже не говорю про чисто физические аспекты, там полный провал."
Это вы мне говорите? Ну-ну. :)
(no subject)
Date: 2019-10-16 08:55 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 09:13 pm (UTC)Так это же опять та же самая грубейшая ошибка, и здесь вы даже не прячетесь за словом "эффективная", а прямо говорите "средняя".
Температуру вы можете подставить в эту формулу, а СРЕДНЮЮ температуру - НЕТ, см. пример с квадратами.
(no subject)
Date: 2019-10-16 09:16 pm (UTC)Вы совсем читать не умеете?
Я же только что показал, что "эффективная площадь" существует только в вашей голове, что такое понятие вообще бессмысленно.
Последнее неравенство в формулах — это как раз про то, что 36<52.
Берем два квадрата со сторонами 2 и 10. Площади будут 4 и 100, а срдняя - 52.
Теперь применяем "климатологический" метод. Средняя сторона - 6, возводим в квадрат, получаем 36. Чувствуете разницу?
Нет, не так. Берем два квадрата со сторонами 2 и 10. Площади будут 4 и 100, а средняя - 52.
Средняя сторона 6. Корень квадратный из 52 = 7. 211 ... > 6. Это и означает, что эффективная температура выше средней.
Попробуйте понять, эффективная температура — аналог "эффективной длины стороны", а не "эффективной площади", которой нет и о которой я не писал и не вводил. Вы в самом деле не умеете читать, или дурака валяете? Увижу ещё раз про "эффективную площадь" — не выдержу и забаню.
Что касается дипломов астрономов, это уже какой-то запредельный случай. Я так больше не могу, я должен попросить помощь зала!
(no subject)
Date: 2019-10-16 09:26 pm (UTC)Вы вообще понимаете, что в физике появляются не только равенства, но и неравенства?
(no subject)
Date: 2019-10-16 09:33 pm (UTC)Теперь забавное. Если реально больше, как вы говорите, то и на выходе получится больше, чем на входе (на диаграмме), а это вообще катострофа. Они так старались, а вы им такой удар...
Так что, как ни крути...
(no subject)
Date: 2019-10-16 09:40 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 09:41 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 09:44 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 09:47 pm (UTC)(no subject)
Date: 2019-10-16 09:54 pm (UTC)