Функции чувствительности климатической системы Земли к выбросам антропогенных парниковых газов (аналитическое решение вековой задачиС. Аррениуса)

Решена задача, которую в конце XIX века сформулировал шведский химик С. Аррениус по определению чувствительности земной системы к выбросам парниковых газов, включая увеличение в два раза содержания в атмосфере диоксида углерода. На основании анализа термодинамических параметров климатической системы в доиндустриальный и последний ледниковый периоды истории Земли получены функции зависимости радиационно-равновесной температуры глобального потепления от накопленной в атмосфере концентрации антропогенных выбросов парниковых газов. Определена объемная концентрация 850 ppm-eq (млн-1), соответствующая состоянию насыщения атмосферы антропогенными парниковыми газами. Эта концентрация определяет максимально возможную радиационно-равновесную температуру 8,7оС глобального потепления, которая может быть обеспечена на Земле антропогенным парниковым эффектом. Дается определение парникового эффекта как потока тепловой энергии определенной мощности, перехваченного содержащимися в атмосфере парниковыми газами.

The problem formulated by the Swedish chemist Arrhenius at the end of the 19th century to determine the Earth system sensitivity to greenhouse gas emissions, including a doubling of the atmospheric carbon dioxide content, has been solved. Based on the analysis of the thermodynamic parameters of the climatic system in the preindustrial and last glacial periods of the Earth’s history, the functions of the radiation-equilibrium temperature dependence of global warming on the concentration of anthropogenic greenhouse gas emissions accumulated in the atmosphere are obtained. The volume concentration of 850 ppm-eq (mln-1) corresponding to the state of the atmosphere saturation with anthropogenic greenhouse gases is determined. This concentration determines the maximum possible radiation-equilibrium temperature of 8,7°C of global warming, which can be ensured on Earth by the anthropogenic greenhouse effect. A de nition of the green- house effect is given as a ow of thermal energy of a certain power intercepted by greenhouse gases contained in the atmosphere.