Самая большая в Европе электростанция на буром угле в Белхатуве

Что происходит на самом деле: глобальное потепление или похолодание

328
(обновлено 14:32 24.08.2020)
Сейчас на Земле - межледниковое время, однако поверхность планеты нагревается быстрее, чем ожидалось.

СУХУМ, 24 авг - Sputnik. В течение всей истории Земли ледниковые периоды сменялись более теплыми эпохами. И сейчас как раз такое межледниковое время, однако поверхность планеты нагревается быстрее, чем ожидалось. РИА Новости разбирается, кто в этом виноват и что делать.

То холодно, то жарко

Согласно гипотезе сербского математика и геофизика Милутина Миланковича, сформулированной им сто лет назад в работе "Математическая теория тепловых явлений, вызванных солнечным излучением", из-за регулярных изменений параметров орбиты — эксцентриситета, наклона оси вращения и прецессии — земная поверхность нагревается Солнцем по-разному. В результате возникают оледенения, сменяющиеся более теплыми периодами — межледниковьями. Это так называемые циклы Миланковича, на их основе строят долгосрочные климатические прогнозы.

У каждого орбитального параметра своя цикличность. Например, эксцентриситет: траектория вращения Земли вокруг Солнца с круговой переходит на более эллиптическую каждые 95, 125 и четыреста тысяч лет. Ось вращения планеты отклоняется в пределах трех градусов от эклиптики — плоскости обращения Земли вокруг Солнца — примерно каждую 41 тысячу лет. А цикл прецессии — вращения земной оси по конусу на манер гироскопа — в среднем 26 тысяч лет. За это время земная ось описывает полный круг.

Все эти факторы вместе дают периодичность климатических эпох в 41 и сто тысяч лет. При этом, согласно расчетам Миланковича, разница в количестве солнечного света в Северном полушарии достигает двадцати процентов.

"Климатическая клюшка"

В эпоху плейстоцена — от 2,6 миллиона до 11,7 тысячи лет назад — Земля пережила несколько холодных периодов, когда ледники занимали до 30 процентов планеты и доходили в Северном полушарии до 40-й параллели.

Последний ледниковый максимум был примерно 18 тысяч лет назад, а сейчас, согласно циклам Миланковича, продолжается голоценовое межледниковье, начавшееся около 12 тысяч лет назад. Именно на это ссылаются противники гипотезы антропогенного влияния на климат, когда заходит речь о глобальном потеплении. Однако более детальное моделирование показывает: происходящее сейчас никак не укладывается в природные циклы — ни по силе, ни по динамике.

Так, судя по графику среднегодовых температур на Земле, прозванном "климатической клюшкой", максимум голоценового потепления — Средневековый климатический оптимум — был в X-XIII веках. Тогда на планете было даже теплее, чем в середине прошлого столетия. После этого началось медленное общее похолодание.

Человек оказался сильнее природы

По циклам Миланковича Земля сегодня должна постепенно остывать, но промышленная революция в конце XIX века переломила природную тенденцию. Сейчас среднегодовые температуры превышают принятые за точку отсчета значения 1960-1990-х годов на 0,6-0,8 градуса Цельсия. Главная причина — антропогенные выбросы парниковых газов, прежде всего двуокиси углерода.

Ученые из Потсдамского института изучения климатических изменений отмечают, что концентрация СО2 в атмосфере достигла максимума за три миллиона лет. Исследование показывает, что средние температуры, никогда не поднимавшиеся за этот период более чем на два градуса Цельсия выше доиндустриального уровня, уже в следующие 50 лет могут превысить этот предел.

Об этом же убедительно свидетельствуют данные, регулярно публикуемые в оценочных докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), созданной в 1988 году Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП).

В последнем, пятом, докладе МГЭИК по климатическим изменениям AR5 Synthesis Report: Climate Change 2014 говорится: "Какое бы реалистичное значение чувствительности температуры планеты к балансу тепла мы ни выбрали, наблюдаемые изменения могут быть вызваны только накоплением СО2 в атмосфере".

Этот вывод подтверждают и результаты анализа глобальных климатических моделей, проводимого в рамках проекта CMIP (Coupled Model Intercomparison Project) Рабочей группой по совместному моделированию (WGCM) Всемирной программы исследования климата (ВПИК). По модельным экспериментам CMIP3 и CMIP5 температуры заметно превышают ожидаемые от природных трендов с конца 1970-х годов.

Пауза в глобальном потеплении

Однако с 1998 по 2013 год климатологи отметили странное явление — при продолжающемся увеличении содержания СО2 в атмосфере рост температуры будто бы остановился. Это зафиксировали специалисты МГЭИК в Пятом оценочном докладе, опубликованном в 2014-м. Правда, авторы доклада высказались весьма осторожно: "Глобальная температура поверхности Земли демонстрирует гораздо меньшую возрастающую линейную тенденцию за последние 15 лет, чем за более длинные периоды — 30 и 60 лет".

Ученые не могли понять, что происходит: наблюдения противоречили всем климатическим моделям. Спор между сторонниками и противниками гипотезы антропогенной природы глобального потепления разгорелся с новой силой.

Но в 2013-м температура снова пошла вверх и климатологи заговорили о том, что, вероятно, подобные 15-летние паузы возникают с определенной периодичностью, примерно раз в 30 лет.

Роль океана

Парадокс стабилизации глобальных температур на фоне роста концентрации СО2 в атмосфере надо было как-то объяснить. Иначе прогнозные модели, построенные на простой экстраполяции, лишатся доверия.

Китайские ученые из Университета Ланьчжоу предложили уточненную климатическую модель, с учетом перераспределения энергии между атмосферой и океаном. Выяснилось, что в период кажущейся паузы в потеплении Земля продолжает нагреваться, но тепло накапливается в глубинах Мирового океана. После того как теплоемкость океана достигает определенного уровня, снова повышается температура верхних слоев воды — с этим и связана цикличность.

Ранее ученые доказали, что именно ослабление циркуляции воды в океане способствовало удлинению ледниковых периодов в плейстоцене и переходу примерно миллион лет назад с 41-тысячелетних циклов Миланковича на стотысячелетние. В палеоклиматологии это известно как "проблема ста тысяч лет".

Циклы Миланковича важны не только в геологии и климатологии. Так, недавно антропологи из Висконсинского университета в Мэдисоне установили, что эти циклы в течение сотен тысяч лет определяли периодичность смены мест обитания древних людей, включая начавшееся 125 тысяч лет назад расселение наших предков за пределы Африки — на Ближний Восток и в Средиземноморье, где установился влажный субтропический климат.

328

Тяжелый случай: США хотят запретить покупать нефть из России

99
(обновлено 08:48 14.09.2020)
Американцы готовятся объявить новые санкции по "Северному потоку — 2", а сами при этом стали крупнейшим импортером российской нефти.

СУХУМ, 14 сен - Sputnik. Как отметило одно из ведущих аналитических изданий, такая позиция лицемерна и надо бы запретить поставки из России. Вот только подобное вряд ли возможно: в этом случае встанут НПЗ, ориентированные на тяжелую нефть, пишет Наталья Дембинская для РИА Новости.

Крупнейший потребитель

Конгресс собирается наложить ограничения на европейские компании, связанные с проектом "Северный поток — 2". Это уже вызвало шквал критики в Германии, Берлин даже пригрозил контрсанкциями.

И, как указывает влиятельное американское аналитическое издание The National Interest (NI), подобная реакция вполне объяснима: лицемерие Вашингтона очевидно. В этом году США вышли в лидеры среди импортеров российской сырой нефти, закупив 12% всего экспорта.

По данным Управления энергетической информации США (EIA), за первые полгода в Штаты из России доставили более девяти миллионов тонн нефтепродуктов (68 миллионов баррелей) — это рекорд за 16 лет.

Лицемерный подход

В ведомстве уточняют: формально Соединенные Штаты — на втором месте, потому что Нидерланды купили 12,19 миллиона тонн. Но эта страна — транзитный хаб, оттуда нефтепродукты отправляют в другие государства. Америка же приобретает нефть для собственной переработки, и тут Вашингтон вне конкуренции.

Издание предлагает такой выход: законодательно запретить российский импорт. Например, конгресс мог бы ввести финансовые санкции против тех компаний, которые обеспечивают эти поставки.

Однако как это реализовать на практике, совершенно непонятно, ведь благодаря собственным санкциям против третьих стран американцы впали в прямую зависимость от российского сырья. И официально это признали еще в прошлом году.

Нет альтернативы

Россия была лишь шестым поставщиком сырой нефти в США. А к февралю 2020-го вышла на второе место, уступив лишь Канаде. Американцам, лишившимся тяжелой нефти из Венесуэлы и столкнувшимся с резким падением импорта из Ирана, пришлось срочно искать альтернативных поставщиков.

Проблема в том, что технология ряда нефтеперерабатывающих предприятий не позволяет использовать легкую нефть из Пермского бассейна и Западного Техаса. В наиболее сложном положении оказались НПЗ Мексиканского залива и Восточного побережья.

Эти заводы спроектированы под сернистые сорта, поэтому легкую нефть необходимо смешивать с тяжелой, которую раньше закупали в Венесуэле. Но в январе прошлого года Дональд Трамп ввел санкции против Каракаса. В результате венесуэльский экспорт рухнул на 32% — до 1,001 миллиона баррелей в сутки.

Перед американскими НПЗ замаячила перспектива остановки из-за нехватки сырья. Чтобы избежать катастрофы, американцы переключились на нашу Urals и принялись активно закупать российский мазут.

В прошлому году Штаты импортировали из России 11 миллионов тонн мазута — вдвое больше, чем в 2018-м.

"Это помогло компенсировать коллапс поставок высокосернистого топлива из Венесуэлы", — констатировали аналитики американской компании Vortexa.

Альтернативой могла бы стать нефть из Саудовской Аравии, близкая по химическому составу, но саудиты не пожелали увеличивать добычу. В результате экономика потеснила политику — американцы обратились к русским.

Помимо подходящих характеристик, российское сырье привлекательно по цене. По данным Минфина, марка Urals в январе — июле котировалась в среднем на уровне 40,34 доллара за баррель, тогда как в январе — июле прошлого года — 65,27.

К тому же стоимость фрахта значительно снизилась. А с выходом из карантина спрос на топливо вырос — люди опять ездят на автомобилях и летают на самолетах.

В общем, американским НПЗ ничего не оставалось, кроме как покупать российскую тяжелую нефть. Этому не помешало ни ухудшение межгосударственных отношений, ни многочисленные санкции, введенные Вашингтоном против Москвы. На этом фоне попытки всеми силами задушить "Северный поток — 2" выглядят все более парадоксально.

99

Загадка "странных металлов": ученые открыли новое состояние вещества

204
(обновлено 13:21 09.09.2020)
Ученые давно установили, что сложные соединения меди — купраты — ведут себя не так, как прочие металлы.

СУХУМ, 9 сен - Sputnik. Теперь же американские физики увидели в них новое состояние вещества. Эти материалы открывают возможность создания высокотемпературных сверхпроводников, необходимых энергетике и приборостроению. Читайте об особенностях "странных металлов" в материале Владислава Стрекопытова для РИА Новости.

Первые высокотемпературные сверхпроводники

В 1911 году физики из Голландии обнаружили, что при температуре, близкой к абсолютному нулю — всего три кельвина, или минус 270 градусов Цельсия, — сопротивление ртути становится нулевым: электрический ток передается через металл без потерь. Так открыли сверхпроводимость.

Затем ее наблюдали в некоторых других металлах и сплавах. Температура перехода в это состояние, названная критической, несколько различалась, но всегда была экстремально низкой, достижимой лишь в лабораторных криогенных установках с помощью жидкого гелия.

Ситуация изменилась в 1986-м, когда сотрудники научного подразделения корпорации IBM Карл Мюллер и Георг Беднорц открыли первый высокотемпературный сверхпроводник — купрат лантана и бария. Уже на следующий год им за это присудили Нобелевскую премию.
Высокотемпературными считаются сверхпроводники при температуре не ниже 77 кельвинов. Это точка кипения жидкого азота, которым в промышленности охлаждают приборы и провода.

Сверхпроводниками оказались и другие купраты. Самый известный — BSCCO, или, как его называют физики, "биско" — "сэндвич" из слоев оксидов висмута, стронция, меди и чистого кальция.

С этими материалами связаны уникальные разработки в электротехнике, энергетике, транспорте — системы передачи энергии на огромные расстояния без потерь, бесконтактные высокоскоростные поезда, сверхсильные магниты, используемые в термоядерных реакторах, двигатели для межпланетных космических кораблей.

Загадка "странных металлов"

Хотя купраты уже активно применяют — например, десятки километров проводов из BSCCO в Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, — ученые до сих пор до конца не разобрались с физическим механизмом их высокотемпературной сверхпроводимости.

Классическая теория БКШ, названная в честь ее авторов — американских физиков Джона Бардина, Леона Купера и Джона Шриффера, хорошо объясняет сверхпроводимость при температуре выше 30 кельвинов, а некоторые купраты сохраняют это качество до 130 кельвинов.

Но и при более высоких температурах, когда сверхпроводимость пропадает, купраты сильно отличаются от обычных металлов. Например, их электрическое сопротивление с понижением температуры падает линейно, а не пропорционально квадрату разницы температур. Это противоречит теории ферми-жидкости, разработанной советским физиком Львом Ландау в 1956 году.

Электроны в металлах при низких температурах ведут себя подобно частицам электронного газа, а взаимодействия между такими квазичастицами — фермионами — описывают уравнения квантовой механики. Теория ферми-жидкости подтверждается для всех металлов, с которыми мы имеем дело в повседневной жизни, но не работает для купратов. Поэтому физики выделили их в отдельную группу "странных металлов".

В отличие от обычных металлов, в которых электроны перемещаются свободно при небольшом количестве взаимодействий и небольшом сопротивлении, в "странных" они передвигаются медленно и на ограниченное расстояние. При этом очень активно рассеивают энергию. "Странные металлы" находятся где-то между классическими металлами и изоляторами, у которых сильно взаимодействующие электроны занимают фиксированные позиции.

В последние годы ученые обнаружили множество "странных металлов", но без сверхпроводимости. Ситуация с купратами стала еще более загадочной.

Физик-теоретик Ян Заанен из Лейденского университета в Нидерландах предположил, что в "странных металлах" нарушается принцип Паули, согласно которому два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии. Заанен назвал это "физикой нечастиц", а состояние вещества в высокотемпературных сверхпроводниках — "запутанной сжимаемой квантовой материей". Ученый считает, что в "странных металлах" частицы, с одной стороны, проявляют черты коллективного поведения, а с другой — запутываются друг с другом.

Еще одна гипотеза описывает поведение электронов в "странных металлах" по аналогии с так называемыми изоляторами Мотта — кристаллическими веществами, которые в соответствии с обычной теорией электрической проводимости должны быть проводниками. Их электроны находятся в узлах кристаллической решетки, ровно по одному на узел, а когда появляются дополнительные, изоляторы Мотта сразу превращаются в сверхпроводники.

Сверхпроводящие полуметаллы

Сильное магнитное поле подавляет сверхпроводимость. Ученые из США, Германии и Колумбии во главе с Аркадием Шехтером (США) решили посмотреть, как поведут себя купраты при низких температурах в магнитных полях — станут ли они похожи на обычные металлы, потеряв сверхпроводящие свойства.

Физики подняли напряженность поля до огромных значений в 60-70 тесла, но оказалось, что и в таких условиях сопротивление в зависимости от напряженности магнитного поля, как и от температуры, меняется линейно, а не в соответствии с квадратичным законом, как полагается "нормальным" металлам. То есть они вроде бы и проявляют свойства металлов, но как-то неохотно, вполсилы.

Новое состояние материи

Многие исследователи, в том числе Заанен, считают, что поведение электронов в "странных металлах", еще называемых квантовыми критическими металлами, настолько сложно, что создать его модель под силу только квантовым компьютерам.

"Это потенциально революционный этап в фундаментальной физике, — пишет ученый на своей странице сайта Лейденского университета. — Спустя тридцать лет все больше свидетельств того, что высокотемпературная сверхпроводимость указывает на радикально новую форму материи, которая определяется последствиями квантовой запутанности в макроскопическом мире".

Тем не менее американские физики из Корнельского университета и Института Флэтайрон в Нью-Йорке сообщили, что построили первую цифровую модель "странных металлов", которая подтвердила предположение нидерландского ученого о том, что это новое состояние материи, переходная форма между классическими проводящими металлами и изоляторами.

Исследователи соединили два подхода. С помощью метода квантового встраивания, разработанного в 1990-х в Центре вычислительной квантовой физики Института Флэтайрон, выполнили подробные расчеты для нескольких атомов, а не для всей квантовой системы.

Затем, используя квантовый алгоритм Монте-Карло, который полагается на случайную выборку, создали модель поведения электронов при сверхнизких температурах, вплоть до абсолютного нуля.

В классической модели металлов при низкой кинетической энергии положение электронов становится более фиксированным, и система из так называемого состояния спинового стекла, для которого характерны случайные спиновые взаимодействия, переходит в состояние изолятора. А когда кинетическая энергия высокая, электроны движутся свободно, слабо взаимодействуя, и система переходит в состояние ферми-жидкости.

Меняя соотношение между кинетической энергией и энергией взаимодействия электронов, ученые довели модельную систему до грани между обычным металлом и изолятором. В этот момент и появились "странные металлы". На диаграмме выявили область между двумя известными фазами, где электроны не полностью заблокированы, но и не полностью свободны.

Теперь предстоит придумать официальное название новому состоянию вещества.

204
как это по-русски

Кто работает в ФГБУ ВСЕГЕИ: что такое аббревиатуры и зачем они, часть II

0
(обновлено 19:29 26.09.2020)
Шкраб, МАССОЛИТ, Дотнара. Какими аббревиатурами обогатил наш язык советский союз, как их высмеивали Ильф и Петров, Булгаков, Гайдай, Рязанов и другие известные писатели и режиссеры?
Кто работает в ФГБУ ВСЕГЕИ? Что такое аббревиатуры и зачем они? Часть II

Какие советские имена-аббревиатуры реально существуют, а какие выдуманы? Аббревиатуры - нарост на языке, который убивает речь или необходимость, которая язык развивает?

Мы хотим больше знать о наших слушателях. Пожалуйста, пройдите опрос, это займёт всего пять минут и поможет сделать подкасты лучше и интереснее.
Слушайте подкасты РИА Новости.

0
Темы:
Подкасты РИА