Как мы люди можем уменьшить нашу долю потребления первичной продуктивности биосферы?

Каковы пределы распространения биоты (в километрах)?

Каков минимальный пространственный объём, в котором можно наблюдать парниковый эффект? Например, достаточно ли сосуда объемом в один кубический метр, заполненного хлорофлюорокарбонами?

Задайте Ваш вопрос!

Другие вопросы и ответы по биотической регуляции

 

Как мы люди можем уменьшить нашу долю потребления первичной продуктивности биосферы?

Вопрос задан анонимным посетителем нашего сайта 28 сентября 2007 г. Потребление пищи каждым человеком фиксировано и не может быть уменьшено никакими режимами экономии. Следовательно, уменьшить потребление первичной продукции человечеством можно только путем уменьшения числа людей. Это нельзя сделать единовременно. Но в силу ограниченности продолжительности жизни каждого человека можно уменьшить численность населения на порядок величины в пределах одного столетия путем сокращения рождаемости без потрясения социальной структуры и с сохранением научно-технического прогресса. Строгий количественный расчет этого дан на нашем сайте (Приложение 1 к тексту по демографии), см. здесь.  

Каковы пределы распространения биоты (в километрах)?

Вопрос задан Максимом, посетителем нашего сайта, 28 сентября 2007 г. Биота распространена по всей земной поверхности, равной 5.1 x 10⁸ км², или 510 миллионов квадратных километров. Если рассматривать объем распроcтранения биоты, то, учитывая глубину океанов (~ 4 км) и высоту атмосферы, где можно встретить живые организмы (до 6 км высоты), то, учитывая площадь океанов 3.6 x 10⁸ км², получим, что объем распространения биоты равен объему атмосферы до 6 км высоты, 5.1 x 10⁸ км² x 6 км, плюс объем океанов 3.6 x 10⁸ км² x 4 км, что составляет 4500 миллионов кубических километров.  

Каков минимальный пространственный объём, в котором можно наблюдать парниковый эффект? Например, достаточно ли сосуда объемом в один кубический метр, заполненного хлорофлюорокарбонами?

Вопрос задан 28 сентября 2007 г. Парниковый эффект определяется так называемой оптической толщиной t, которая определяется как отношение геометрической толщины (высоты) z рассматриваемой области к к длине свободного пробега тепловых фотонов l, t = z/l. Длина свободного пробега фотонов l = 1/ns, где n -- концентрация парниковых веществ (число молекул в кубическом метре), s -- площпдь поперечного сечения поглощения (в м²) теплового фотона молекулой.
 
В атмосфере оптическая толщина CO₂ порядка единицы, t ~ 1. При толщине равномерноплотной атмосферы порядка 10 км, получаем длину свободного пробега также 10 км (тепловые фотоны проходят в среднем 10 км до их поглощения молекулами CO₂. Плотность воздуха 2 x 10²⁵ молекул/м³, относительное количество CO₂ 300 ppm = 3 x 10^-4, т.е. концентрация CO₂ равна 6 x 10²¹ молекул/м³ и, следовательно, s_CO2 ~ 2 x 10^-26 м². Чтобы сделать t ~ 1 при z = 1 м, необходимо увеличить концентрацию CO₂ в 10⁴ раз до 6 x 10²⁵ молекул/м³, это в три раза больше плотности воздуха и вполне достижимо. Сечение молекул флюорокарбонов примерно на четыер порядка превосходит сечение молекул CO₂. Поэтому для того, чтобы получить t ~ 1 при z = 1 м достаточно иметь плотность этих молекул порядка 6 x 10²³ молекул/м³, т.е. концентрацию, равную атмосферной концентрации CO₂. Это технически возможно. В общем случае, чем выше концентрация парникового вещества, тем меньший пространственный объем понадобится для наблюдения заданной величины парникового эффекта.
 
Дополнительно о парниковом эффекте: Макарьева А.М., Горшков В.Г. (2001) Парниковый эффект и проблема устойчивости среднеглобальной температуры земной поверхности. Доклады РАН, 376(6), 810-814. Полный текст (PDF, 0.7 Мб).