庆承瑞：全球变暖与反变暖之争和病态科学

周华

uesoft说的是使用期内的污染情况，zwp说的是全生命周期内的污染，不是一回事。今天我还看到一个讨论电动汽车是否真的可以降低污染的文章，说的也是全生命周期，包括锂离子电池的制造加工，甚至锂的制造加工过程中造成的污染等等。太阳能和风能设备在制造过程中都会有污染问题，关键要看能否从技术上找到控制污染的解决方案。

uesoft

原帖由 周华 于 2010-9-1 00:16 发表
uesoft说的是使用期内的污染情况，zwp说的是全生命周期内的污染，不是一回事。

1，关于太阳能电池全生命期污染
我计算的污染已经包括了太阳能电池制造和生存期内的污染，的确没包括死亡后的污染，也就是回收太阳能电池的污染。
薄膜太阳能电池主要是非晶硅、铝、SnO2导电玻璃，是可以使用化学方法回收的。
与目前的煤电、核能等比起来，薄膜太阳能发电的竞争力更强，成本更低。虽然其单个电站发电规模小一些，若充分发挥其分布式以及柔软随处布置的特点，则随处都可发电。
制造1kW太阳能电池需要936kWh能源，这是制造污染量。电池使用期内发电量是制造它所消耗能量的21倍，这时个大略数字，是按多晶硅计算的，按非晶硅薄膜电池计算的话节能更多，相对污染更少。

原帖由 周华 于 2010-9-1 00:16 发表
今天我还看到一个讨论电动汽车是否真的可以降低污染的文章，说的也是全生命周期，包括锂离子电池的制造加工，甚至锂的制造加工过程中造成 ...

2，关于电动汽车
如果只有化石能源可用的话，电动汽车热效率=中国燃煤机组平均热效率36%x充电效率90%x放电效率90%x100kW电动机效率86%=25%，比普通汽油机效率低20%，所以不是节能的，而是浪费能源的。但如果使用的是水电、风电等无污染电力，则电动汽车热效率=充电效率90%x放电效率90%x100kW电动机效率86%=69%，比普通汽油机效率高130%，所以这时候是非常节能的。实际上，未来的电动汽车是间接利用太阳能的方式之一。还有一种是美国、巴西在大力发展的生物质燃料如生物乙醇、生物柴油，也是利用太阳能的较好方式之一，未来的大型远程离岸移动物体如飞机、船舶和战争机械、非电力机械只能利用生物质燃料了。

热效率
序号 类型                   一般 最低 最高
1 燃气-蒸汽联合循环机组 40% 35% 60%
2 百万千瓦蒸汽轮机发电         40%  
3 柴油机                   40% 35% 45%
4 中国燃煤机组平均热效率36% 25% 42%
5 燃气轮机发电          35% 30% 60%
6 汽油机                   30% 25% 35%
7 涡轮喷气发动机          27% 24% 30%
8 100kW电动机                  86% 75% 90%

[ 本帖最后由 uesoft 于 2010-9-2 20:25 编辑 ]

周华

北京时间8月31日消息，联合国气候专委会因为预测数据的不准确而饱受各国科学家的非议，他们认为联合国不准确的数据使得各国进行了错误的解读，并且一些夸大的行为导致了民众产生了恐慌情绪。

英国、美国以及荷兰一些院校的科学家强烈要求联合国气候专委会检讨，这些科学家们表示，在2007年的全球气候变化的统计报告中存在这太多的错误，约有10000人指正超过3000页的报告中存在错误。

比如在2007年时，联合国气候专委会夸大了喜马拉雅山冰川的融化速度，而荷兰多处地方将会处于海平面以下也是广泛被指责的一点。对于这些错误的数据，科学家们希望以后要建立严格的审查机制，避免出现这样的问题。

不过联合国秘书长潘基文认为，只是预测中难免会出现错误，而并不妨碍基本结论的正确。下一次的全球气候报告会在2013年和2014年出炉。

针对秘书长的言论，科学家们也是表达了自己不同的看法。麦克休姆教授是一位气候专家，他在英国皇家地理学会的年会上表示，联合国气候专委会应该有应急机制。他说：“现在地球复杂多变的气候，专委会并没有起到预警的作用，这和他们的职责是不相符的。”

周华

未来机械并非只能用生物质燃料。最近看到几个电池研究的新闻，上面说电池在小型化和高能化方面都有突破性进展，将来的电池体积比现在小得多，容量大得多的话，则完全可以设计制造出全电动的飞机、轮船。据我所知，目前限制太阳能产业发展的主要是其生产过程中的污染问题。要是这个问题能解决的话，那我倒觉得可以考虑在塔克拉玛干沙漠、撒哈拉沙漠等沙漠地区建造大规模太阳能发电站。

uesoft

原帖由 周华 于 2010-9-2 12:36 发表
未来机械并非只能用生物质燃料。最近看到几个电池研究的新闻，上面说电池在小型化和高能化方面都有突破性进展，将来的电池体积比现在小得多，容量大得多的话，则完全可以设计制造出全电动的飞机、轮船。

在所有的能量转换机械中，内燃机以其构造简单和高热效率而在小型移动机械上永占霸主地位，唯一的缺陷是振动噪声；燃气蒸汽联合循环可以实现大规模高效率发电，成本低廉，将是今后生物质燃料火力发电站的首选；直接甲醇燃料电池热效率高，甲醇比氢便宜易得，但甲醇的毒性将阻碍它的推广，除非找到一种无毒便宜的燃料，燃料电池才有普及的希望。
如果需要的是电能，燃料电池无疑具有高效率，它直接把化学能转换为电能。
如果需要的是机械能，内燃机和透平无疑是效率最高的，因为它把化学能转换为热再把热转换为机械能。
实际上90%机械都是旋转机械，都是需要的机械能。为什么旋转机械会这么多？那是因为人类需要机械为自己服务不断重复劳动，而只有旋转才能构成周期性重复动作。

原帖由 周华 于 2010-9-2 12:36 发表
据我所知，目前限制太阳能产业发展的主要是其生产过程中的污染问题。要是这个问题能解决的话，那我倒觉得可以考虑在塔克拉玛干沙漠、撒哈拉沙漠等沙漠地区建造大规模太阳能发电站。

在沙漠地区建造大规模太阳能发电站是个好主意，但沙漠风暴或尘土可能导致很高的维护成本。

[ 本帖最后由 uesoft 于 2010-9-2 16:47 编辑 ]

周华

尘土污染问题也不是不可以解决，前几天看一个科技新闻上提到一种静电除尘装置，清除太阳能电池表面的尘土只要定时通一次电，就可以利用静电作用清理掉90%以上的污染物。世界上这么多沙漠应该可以建设很多这样的大型电站。

uesoft

http://www.uesoft.com/bbs7/dispbbs.asp?BoardID=115&ID=14971&replyID=22947&skin=1

周华

还有一种设想是在太空中利用太阳能发电再传回地球。这个设想最早在1968年被提出，后来因为技术和成本太大一度中断，最近日本JAXA又开始进行这方面的研究。

uesoft

NIPCC总的结论是：1）自20世纪中期以来全球气温的升高，自然原因很可能是主要原因，人类排放的温室气体不起主要作用。那种认为人类排放的温室气体正在引起灾难性的地球气温升高的声音，毫无科学根据。2）地球气温的升高和CO2浓度的增加只会对人类、植物和野生物种更有利，而IPCC的结论是高度有选择性和有争议的。3）由IPCC的不全面和不科学的结论引发的对全球变暖非理性的恐惧症，将引发经济上不合理、不合算的措施出台，如不现实的汽车耗能的苛刻标准，建造昂贵的利用风能、太阳能、生物质能可再生能源发电站，耗费巨资的二氧化碳深埋计划等。NIPCC还批判了国际上碳排放限额和碳交易的做法。认为以上这些措施和政策都将使“包括我们在内的大量民众受损，而得利的只是少数”。

上面NIPCC(反变暖派)的3条结论，与IPCC(变暖派)针锋相对，前2条有可能是正确的，而第3条是错误的，NIPCC试图以前2条的正确来证明第3条的正确，是站不住脚的。因为IPCC抓住了化石燃料即将耗尽这一基本事实，提出了正确的解决方案，即使原因解释错了，也顶多是缺乏说服力而已。可以这么说，IPCC是解决能源危机的实干家，而NIPCC则是不能抓住本质、缺乏远见的评论者。
我认为第3条中对IPCC的指责“如不现实的汽车耗能的苛刻标准，建造昂贵的利用风能、太阳能、生物质能可再生能源发电站，耗费巨资的二氧化碳深埋计划等”，只有最后一项“耗费巨资的二氧化碳深埋计划等”是正确的批评，CO2深埋计划是意义不大且昂贵的，因为随着化石燃料的衰竭，CO2在几百年中就会被绿色植物光合作用所消耗，完全没必要深埋地下。
但是，NIPCC对“不现实的汽车耗能的苛刻标准，建造昂贵的利用风能、太阳能、生物质能可再生能源发电站”的指责，忽视了化石燃料即将耗尽，人类无能源可用的紧迫现实，是错误的。

[ 本帖最后由 uesoft 于 2010-9-17 14:09 编辑 ]

通流

这个变暖或变冷的证据，确实是让人糊涂。地球变暖变冷的周期大概是百万年的量级吧。（我不是搞这行的，这些数据可能有错误。）现在的观察数据可能是几百年的量级。很难从这数据中得出结论。也许更有力的证据是温度上升与人来的活动相关联。这方面的数据，我一直不清楚。而且要有定论的话，还需要相应的模型来定量的说明。请那位专家来科普一下。

现在有人在大叫全球变暖的问题，主要是二氧化碳对在大气中影响的时间常数是数百年的量级。也就是说，如果现在的变暖是由于人来的活动造成的，那么即使停止所有的活动，可能已经来不及了。

有的时候，让人觉这就是命运。命运的科学解释就是时间常数大大超过人的寿命的现象。

coolboy

下一帖子中关于气候变化观点的一些评论在此帖子中以前也讨论过，在此转载一下：

点评丁仲礼院士对气候变化的观点  [occam]
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/thread-70475-1-1.html

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说的很有道理，支持一下。

关于丁仲礼院士的以前的误解或现在的歪理，我在其它帖子中也解释批评过，例如：

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关于全球气候变暖   [coolboy] [95楼]
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/viewth ... ;extra=&page=10

那图是讲的千、万年的时间尺度的气候变化（或即满足热力学平衡态条件）而不是讲工业化以后的几十或百年的时间尺度的现象。

人类活动对自然影响很弱时，江河湖海（由于存在微生物）对污染都有净化作用。那净化作用能力可能也会同温度什么的在很长的时间尺度上有关系。但若短时间内大量排放工业污染，则这时水污染的严重程度就主要由排放量来决定了。

类似的问题在下面的一个讨论帖子中也多次提到，例如：再来强调一下“地球系统中各种物理化学过程所引起的各种变化有不同的空间和时间尺度”这句话的重要性。说太阳活动对全球变暖不重要就是针对这十几年到几十年的时间尺度来讲的。对于尺度在几千年、几万年甚至更长的气候或地球系统的演变来说，太阳活动及地球系统所接收到的太阳辐射是一个非常重要的因子。............
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丁仲礼院士直接用“地质构造尺度（10万年至亿年）、地球轨道尺度（10万年至万年）和短时间尺度（万年）”的现象和理论来解释百十年时间尺度的过程就是有意无意地搅混水，讲歪理。

另一个例子是我在下一个帖子中给出了“北京的雾霾是怎么形成的？”一个可能的解释。太多的工业及汽车尾气排放在大气中产生了太多的“气溶胶”，太多的“凝结核”，从而产生了雾霾：
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北京的雾霾是怎么形成的？  [coolboy]
http://bbs.lasg.ac.cn/bbs/thread-69929-1-1.html
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假若过几天丁仲礼院士又证明了在“地质构造尺度（10万年至亿年）、地球轨道尺度（10万年至万年）和短时间尺度（万年）”上，是雾霾的变化领先于凝结核的变化，是雾霾的增加导至凝结核的增加，从而证明了太多的工业及汽车尾气排放不会引起北京雾霾的增加，则丁仲礼院士就是再一次地在搅混水，讲歪理。
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coolboy

又想到了另一个类似的例子。早年文革中大家都要学马列主义的辩证法，并且还要做到活学活用，学用结合，立竿见影什么的。结果某建筑公司有段时间学到了恩格斯关于“劳动创造人”的理论，说人类并非是上帝创造的，而是劳动创造的。劳动这一过程在人类的手脚分工，直立行走等的演化过程中起到了极重要的作用。该公司某工程队有段时间缺人手，眼见得不能完成工程任务来向什么节日献礼什么的，那工程队长就向公司领导请示要人，要求增加人手。结果公司领导就说了，我手边也没人了，不过我们上周才学习了恩格斯关于“劳动创造人”的理论，跟据这一理论，你可以通过劳动来创造人，可以通过增加劳动强度，延长劳动时间来增加人手。

我认为那公司领导对恩格斯理论的应用是错误的。从辩证法的角度来说，他是生搬硬套马列主义的辩证法，犯了教条主义和本本主义的错误。从数学物理的角度来说，他就是混淆了两类不同时间尺度的问题。从猿转变为人的演化过程是千、百万年的时间尺度，而工程赶进度是几个星期或几个月的时间尺度。这是两类不同性质的问题，不能直接生搬硬套。

丁仲礼院士很明显是犯了与那建筑公司领导相类似的错误。

coolboy

http://www.agu.org/news/press/pr_archives/2013/2013-38.shtml

American Geophysical Union Releases Revised Position Statement on Climate Change

Statement Highlights How Human Activities Are Changing Earth’s Climate and the Harmful Impact of that Change on Society

5 August 2013
AGU Release No. 13-38

WASHINGTON, DC—The American Geophysical Union today released a revised version of its position statement on climate change. Titled “Human-induced Climate Change Requires Urgent Action,” the statement declares that “humanity is the major influence on the global climate change observed over the past 50 years” and that ”rapid societal responses can significantly lessen negative outcomes.” AGU develops position statements to provide scientific expertise on significant policy issues related to Earth and space science. These statements are limited to positions that are within the range of available geophysical data or norms of legitimate scientific debate.

”AGU has a responsibility to help policy makers and the public understand the impacts our science can have on public health and safety, economic stability and growth, and national security,” said Gerald North, chair of AGU’s Climate Change Position Statement Review Panel. ”Because our understanding of climate change and its impacts on the world around us has advanced so significantly in the last few years, it was vitally important that AGU update its position statement. The new statement is more reflective of the current state of scientific knowledge. It also calls greater attention to the specific societal impacts we face and actions that can diminish the threat.”

AGU’s position statements are renewed every 4 years. The climate change position statement was first adopted in December 2003. It was then revised and reaffirmed in December 2007, and again in February 2012.

AGU’s Position Statement Task Force reviews each statement to determine if it should be renewed as is, modified, or eliminated. In March 2012, the Task Force determined that the climate change position statement would require updating prior to renewal.

With input from AGU’s Council, relevant section and focus group leadership, the Position Statement Task Force, and staff, a panel of experts was subsequently formed to review the statement and make any necessary modifications. A draft of the updated statement was printed in Eos in November 2012, and all AGU members were encouraged to submit comments. After further revisions by the review panel based on the comments received, the statement was then adopted by the AGU Council in June 2013 and by the AGU Board in August 2013.

The newly approved statement will be reported to the AGU membership in the 20 August 2013 issue of Eos, the source of record for all AGU proceedings.

The 15-person panel that reviewed and updated the position statement included the following:

Amy Clement, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami (approve)
John Farrington, Woods Hole Oceanographic Institute (approve)
Susan Joy Hassol, Climate Communication (approve)
Robert Hirsch, U.S. Geological Survey (approve)
Peter Huybers, Harvard University (approve)
Peter Lemke, Alfred Wegener Institute (approve)
Gerald North, Texas A&M University (approve, panel chair)
Michael Oppenheimer, Princeton University (approve)
Roger Pielke Sr., University of Colorado Boulder (dissent)
Ben Santer, Lawrence Livermore National Laboratory (approve)
Gavin Schmidt, Goddard Institute for Space Studies, NASA (approve)
Leonard A. Smith, London School of Economics (approve)
Eric Sundquist, U.S. Geological Survey (approve)
Pieter Tans, National Oceanic and Atmospheric Administration (approve)

coolboy

最近，一网络知名博学才女“紫荆棘鸟”关于全球变暖问题发了一篇博文，引起了热烈的讨论：
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黄赤交角的变化：地球在变冷还是变暖？   [紫荆棘鸟]
http://blog.creaders.net/jingjib ... iary.php?did=159873
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我也发了几个评论，现把相关内容整理转载如下：

coolboy：

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紫荆棘鸟：”美国今年夏天比去年冷，中国比去年热，这就表明在局部时间局域地区讨论地球气温的变化没多大的意义；咱们只能从全球范围较长时间跨度下去考查。”

紫荆棘鸟能清晰地认识到这一点确实是很不错的了。“全球范围”是一个很确切的定量描述。那么，“较长时间跨度”应该是指多久呢？对于千、万年尺度的时间跨度，则地球公转轨道、黄赤交角等变化引起的气候变化应该是主要因子。但对于百、十年的时间跨度，则人类活动导致的大气成份变化而引起的气候变化是主要因子。

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想起“北极地区冰盖大片扩大的现象”这一说法是怎回事了，曾读到过这一说法的争论。从十年、二十年的时间跨度来说，北极地区冰盖不断减小，但中间确实能找到这么一、两个例子，某年夏天的冰盖比前一年的夏天反而扩大了，结果有人就挑出那两年的特例来说“北极地区冰盖大片扩大”，并认为是全球变冷的证据：
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也是专家！你信谁？ [王晓钢]
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=286500
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由天文因子（即地球公转轨道、黄赤交角等）的变化所引起的地表温度变化约10度（以内）。上面紫荆棘鸟给出黄赤交角变化周期为41,000年。假如那观测到的10度之变化全由黄赤交角所引起，则最大变化的估算值为10度/（1/2周期）=10度/（二万年）=0.05度/（100年）。但从紫荆棘鸟博文中的图可知，最近观测到的地表温度变化约为1度/（100年），即变化率要比天文因子引起的变化率大一个多量级。

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查了一下：地球公转轨道远日点与近日点之差同之和之比为轨道的偏心率。偏心率会在0.005-0.05内变化，目前的偏心率值是0.015。偏心率变化过程中有一个比较明显的周期是10万年。故最近一百万年中的那十万年周期的温度变化应该主要是由地球公转轨道偏心率的变化所引起。在这种千、万年的时间尺度上，地表温度的变化也会引起大气中二氧化碳浓度的变化。即在这一时间跨度上，地表温度变化可以是因，大气中二氧化碳浓度变化可以是果。

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紫荆棘鸟上面最后的一句话挺有意义的：“地表辐射的强度是和温度的四次方成比例的”。如果S~T^4，则log(S)~4*log(T)，从而dS/S~4*dT/T，紫荆棘鸟上面提到“因为现在当太阳处于活动年份时(例如周期11年左右的太阳黑子和耀斑的爆发)，据说太阳的辐射强度增加0.1%左右”，也即dS/S~0.1%，从而可得dT/T~0.025%，也即dT~0.025%*300度~0.075度。可见，在百、十年的时间跨度上，太阳辐射变化引起的地表温度变化（~0.075）应该是远远地要小于所观测到的1度的温度变化。

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从紫荆棘鸟博文中第二张图的橙色线也可看出：全球地面平均温度也并非单调上升的，它是“锯齿型”地上升着的。上面一直说着近一百年来，全球地面平均温度上升了约1度，但从上图中显然可找到某两年的时段，一年中的全球地面平均温度就下降了0.2度。若我们忽略了紫荆棘鸟关于“咱们只能从全球范围较长时间跨度下去考查”的观点，而是老耵着某两年的状态进行比较，我们就不可能得出关于全球变暖的全面性的正确结论。

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至尊仙

你们为什么就转牛角尖似的，非热即冷呢？
为什么就不考虑下是极热极冷同时出现，现在的这些极端现象只能说明地球进入极不稳定状态，可能有人要说这是种白痴的想法，冷热怎么能共存？但事实就是这样，只是屁股想不通。
西半球极热，东半球自然要极冷，这才符合能力守恒。
水煮活鱼要动，地球这条活鱼为什么现在动得这么厉害，有人为因素，但更主要的还是天体运动规律到了它该动的时候了。

你就是忙这些？