Category: природа

Category was added automatically. Read all entries about "природа".

Ледник на экваторе существует

В одном из предыдущих постов было написано про гипотетическую "Антарктиду на экваторе". Если бы экватор Земли опоясывал высокий и широкий горный хребет, нечто вроде Кордильер, то на некоторой высоте на нём бы сформировался ледяной покров, который затем стал бы отражать солнечные лучи, препятствуя своему нагреванию. Такая "экваториальная Антарктида" могла бы здорово увеличить жизнепригодность Земли.

Collapse )

Йеллоустоун, говорите...

Про ужасный Йеллоустоунский супервулкан, наверно, все слышали. В статьях любят живописать кошмарные последствия его взрыва. Однако не учитывается тот факт, что извержения одного и того же вулкана могут сильно различаться по разрушительности. Так, первое извержение Йелоустоунского супервулкана 2.1 миллиона лет назад оценивается в 2500 кубических километров извергнутого материала, что соответствует уровню VEI-8 по шкале вулканической активности. Второе же извержение 1.3 миллиона лет назад оценивают "всего лишь" в 280 кубических километров. Это соответствует уровню VEI-7 и примерно в полтора-два раза превосходит извержение индонезийского вулкана Тамбора в 1815 году, которое устроило "год без лета". Третье извержение, которое и сформировало современную Йеллоустоунскую кальдеру, оценивают в 1250 кубических километров, что соответствует уровню VEI-8, но вдвое слабее первого. Не учитывается также тот факт, что Йеллоустоун стоит на континенте, и это сильно уменьшает его возможности создать цунами и фреатический взрыв. И, наконец, не учитывается плотность и численность населения в окрестностях вулкана.

Collapse )

Терраформинг - Земле!

Вот карта распределения растительности на Земле, полученная на основе спутниковых наблюдений.



На суше, чем ближе цвет поверхности к тёмно-зелёному, тем выше плотность листьев на единицу площади, а жёлтые и коричневые участки, напротив, означают пустынные места. В океане, зелёные, жёлтые и красные участки означают большую концентрацию хлорофилла, сосредоточенного в основном в микроскопических водорослях в воде, а синие и голубые участки бедны хлорофиллом.

Collapse )

Всё не то, чем кажется :)

Дарю идею для тех, кто будет персматривать историю XX века :)



На этом фото 1940 года изображён знаменитый "Карл" во дворе завода Рейнметалл-Борзиг. Вы думаете, это самоходная осадная мортира, наследница знаменитой "Большой Берты" времён Первой Мировой? Нет, ребята - это экскаватор.

Судите сами. Воронка в земле от взрыва 600-мм фугасного снаряда "Карла" была 15 метров в диаметре и 5 метров глубиной (у 420-мм "Берты" поскромнее - 10.5 в диаметре и 4.25 глубиной). Приняв форму воронки в первом приближении за конус, по школьной формуле его объёма получаем, что один 600-мм фугас вынимал 294 кубометра грунта. Скорострельность "Карла" была 6 выстрелов в час - таким образом, за час он вынимал 1764 кубометра грунта, израсходовав шесть фугасных снарядов общей массой 7500 кг, из них 2760 кг взрычатки. Шесть "Карлов" за час вынимали 10584 кубометра грунта, израсходовав, соответственно, 36 фугасов общей массой 45 тонн, из них 16.56 тонн взрывчатки.

Сравним с наиболее производительными, то есть роторными, экскаваторами.

Огромный советский ЭРШР-1600 вынимал 1600 кубометров грунта в час, при этом его масса достигала 4000 тонн, скорость - два метра в минуту. "Карл", который за час вынимал 1764 кубометра шестью выстрелами, был массой "всего" 126 тонн и развивал 10 км/час по шоссе. Нетрудно подсчитать, что в 4000 тонн поместится сам "Карл" и 3099 выстрелов к нему, на 516 часов непрерывной стрельбы. Тут не учтены массы сменных стволов, пороховых зарядов и машин обслуживания.

Монструозный немецкий Bagger 288 вынимает 10000 кубометров породы в час, его масса 13500 тонн, скорость 0.6 км/час. Шесть "Карлов" за час тридцатью шестью выстрелами вынимают 10584 кубометра грунта, общая масса "всего" 126 х 6 = 756 тонн.

Если стрелять так, чтобы воронки ложились цепочкой с перекрытием - центры отстоят друг от друга на 10 метров при диаметре 15 метров - то за час стрельбы образуются шесть воронок, формирующих канал 65 метров длины, 10-12 метров ширины и 4-5 метров глубины. За сутки стрельбы будет прорыт канал длиной 1560 метров, израсходованы 144 выстрела с фугасными снарядами. При этом "Карлу" с его дальностью стрельбы в 6700 метров даже не надо будет переезжать с места на место, в отличие от экскаватора. Достаточно менять угол возвышения орудия. При массе снаряда в 1250 килограмм и небольшой дистанци стрельбы снос ветром будет пренебрежительно мал. Гипотетически, "Карл", стоя на месте, способен выкопать канал длиной 13 километров (стреляя в две стороны от своей позиции) или выкопать вокруг себя искусственное озеро диаметром 13 километров и глубиной порядка четырёх метров :)

Назначение подобных машин - быстро и радикально менять ландшафт местности во враждебном окружении: прямо под носом у неприятеля и на его земле рыть рвы и каналы, спускать и наполнять озёра и реки там, где их не было, устраивать обвалы, устранять минные поля, заодно создавая на их месте воронки, в которых может прятаться наступающая пехота :)

Ну а если вспомнить ещё и налёты стратегических бомбардировщиков Второй Мировой, в которых задействовалось по 600-900 машин, доставлявших к цели 1-1.5 тысяч тонн бомб, вспомнить что бомбёры тех лет уже могли нести бомбы массой 6-9 тонн, включая и сейсмические, вспомнить что тогда были и жёсткие дирижабли, способные поднимать под тридцать тонн пассажиров и груза (а с урезаным запасом топлива и вдвое больше, пожалуй), то можно смело толкать гипотезу об искусственных землетрясениях, скоростном создании озёр и заливов и.т.п. :) Может, и оползень Стурегга случился тогда? Удачно скинули в слабое место полторы тысячи тонн спецбоеприпасов - материковый склон и обрушился.

Следствие: рельеф Европы мог претерпеть серьёзные изменения за время двух мировых войн, и следы этих изменений можно, в принципе, обнаружить на картах :)

NASA & Стэнфорд: "Сделано как на Земле" :)

Эпоху девяностых я застал в нежном возрасте, поэтому не могу подтвердить личным опытом информацию о том, что производители китайских подделок "под фирму" писали на своих изделиях не "сделано в Японии", к примеру, а "сделано как в Японии". Эдакий приступ честности у китайских Александров Яковлевичей ("12 стульев" - "...крал он постоянно, и потому постоянно стыдился").

Похожая ситуация с проектами больших космических станций от NASA и Стэнфордского университета семидесятых годов прошлого века. Подобно хорошо сделаной подделке, они могут поразить воображение, потому что выглядят и в самом деле впечатляюще, но при внимательном рассмотрении на них всё яснее проступает подпись конторы "Подвальчик дядюшки Ляо": "Сделано как на Земле" :)

Да, граждане, все эти хайтек консервные банки - подделка под Землю, заведомо уступающая ей по качеству. Причём не просто подделка под Землю, а под нынешнюю, которая сама по себе требует серьёзного усовершенствования, и это уже лишает смысла строительтво подобных сооружений. По крайней мере в том виде, что на картинках. Ведь по сути, такая станция есть город-здание в космосе. Но вот внутри него мы видим... обычный нынешний ландшафт из кучи частных домиков среди просто рек, озёр, полей и лесов. Мало того, что такое "градостроительство" устарело десятки лет назад, так ещё и один из идеологов городов-зданий, Паоло Солери, считал строительство всяких субурбий и прочих деревень на новый лад, распластанных по поверхности планеты, впадением цивилизации в слабоумие.

Он сравнивал человечество с мозгом, а каждого человека - с нервной клеткой. Как он писал, если взять все клетки человеческого мозга и разложить ровным слоем по поверхности Земли, будет занята площадь в двадцать квадратных миль, и понадобятся тысячи миль коннекторов, чтобы соединить все эти клетки друг с другом. И всё равно едва ли такой двумерный мозг сможет жить и работать столь же хорошо, как и настоящий трёхмерный, при этом проигрывая ему по эффективности использования доступных площадей и объёмов. Между тем, строительство городов преимущественно по поверхности Земли, и тем более малоэтажное строительство как раз и представляет собою такое раскладывание мозга в один слой. Которое при этом губительно и для биосферы Земли, поскольку требует отчуждения от последней очень больших территорий.

Впрочем, и "естественная" среда внутри станций на картинках тоже не подарок: просто реки, просто леса, просто озёра... ребята! Уж если вы взялись искусственно воссоздавать природную среду, то зачем копировать один-в-один заурядные ландшафты? Они вовсе не самый лучший образец для подражания, ни в эстетическом плане, ни в плане жизнепригодности. Копируйте зоны перехода - опушки и лиманы, заливные луга и мангровые болота, поймы и эстуарии. Копируйте влажные тропические леса и коралловые рифы. Такие геологические образования как Чарские пески и горный массив Кондёр являются уникальными природными феноменами, возникшими благодаря редкому стечению обстоятельств. При создании же искусственных ландшафтов человек может наладить их производство в промышленых масштабах. А совсем хорошо будет делать природоподобные ландшафты, в которых происходит всё то же самое, что и в наиболее богатых жизнью естественных, но ещё лучше, чем там.

Водопад Анхель - чудо природы, говорите? Лучше сделать два таких, падающих рядом, а между ними кинуть проводку так, как это сделано в капельнице Кельвина.



Короче говоря, строить город-здание в космосе только для того, чтобы разместить там в один слой современную субурбию - ещё большая глупость, чем бежать в невесомость из гравитационного колодца и заморачиваться там с созданием силы тяжести, и бежать с Земли, чтобы сделать там подделку под неё.

Но самое главное - без смены самого жизнеустройства всё это лишено смысла: даже если нынешнее Первое, классовое, человечество и освоит строительство цилиндров О'Нейла, оно тем самым всего лишь перенесёт в космос и размножит нынешний классовый бардак, ещё более увеличив меру страдания от него.

Даёшь ледники!

На картинке: реликт варварской эпохи после улучшения климата на Земле

poslezavtra-byudzhet-urezhut-reshayut-naskolko.jpg

Увлекательная эта оказалась тема - ледники, и всё, что с ними связано. Вот, например, предполагаемая мировая карта после того, как растают все ледники мира из-за глобального потепления.



Как видно, хоть и зальёт густонаселённые районы с крупными городами, портами и прочими объектами инфраструктуры, но общая территория суши сократится незначительно. Никак не хватит на то, чтобы превратить континенты в архипелаги - что одним только затоплением, что с рытьём каналов.

Collapse )

Города и транспорт будущего. Часть четвёртая: приручение циклонов

В предыдущей части рассматривались города в виде высоких плато из сфер-аэростатов и мостов, с помощью которых можно значительно увеличить обитаемую площадь Земли. У таких объектов есть могущественные враги, помимо самих людей.

1) Ветер, волны, молнии, тектоническая активность.

2) Притяжение Земли. Оно не только ограничивает высоту зданий из-за веса конструкции, но также препятствует подаче на верхние этажи воды и прочих веществ, необходимых для человеческой жизнедеятельности. Если в высотном здании помимо людей размещается ещё и биосфера, то как минимум необходимы микроэлементы для питания растений и поддержания плодородия почвы.

3) Трудности снабжения и обеспечения электроэнергией. В общем-то их можно решить, используя усовершенствованную агротехнику (выращивание сельхозпродукции в климатронах) и марикультуру (искусственно поддерживаемое цветение моря), автоматическое производство и добычу ресурсов, использование возобновляемых источников электроэнергии. Причём всё это должно быть встроено прямо в город, максимально автоматизировано, и должно использовать отходы друг друга, по возможности по несколько раз - например, тепло, отводимое от оборудования идёт на отопление жилищ и теплиц, а затем в баллонеты, поддерживающие город-здание. Но тут вылазят две неприятные проблемы: во-первых, существующая ныне альтернативная энергетика на возобновляемых источниках слабовата, во-вторых, грозит напастью под названием тепловое загрязнение. Нужен более эффективный способ снимать энергию с Солнца и земных недр, и одновременно отводить излишек тепла от земной поверхности.

Вот бы сделать так, чтобы эти враги городов будущего стали их друзьями! И средство для этого существует. Collapse )

Города и транспорт будущего. Часть третья: города в небесах

Как видно из предыдущей части, есть резон поднять города целиком над Землёй, чтобы в как можно большей степени избавить авиационный транспорт от необходимости проходить через наиболее опасные и расточительные этапы полёта - взлёт и посадку. Но есть и другие причины сделать так.

Современные города растут в основном вширь, захватывая всё большую поверхность планеты и даже отвоёвывая её у океана. Но поверхность у планеты конечная, и кроме городов, на ней ещё много чего нужно разместить - в первую очередь, систему жизнеобеспечения - биосферу. А рост городов уже сегодня порождает проблемы - пробки, длительность путешествия с одного края города на другой, нехватка земли, особенно на островах и полуостровах, где как раз лучше всего и живётся цивилизации... неудивительно, что архитекторы давно уже посматривают в сторону третьего измерения, то есть высоты, предлагая проекты всё более высотных зданий. Самые высокие небоскрёбы сегодня уже достигают 600-800 метров и 100-150 этажей, а в ближайшие несколько лет ожидается завершение строительства зданий высотой более километра, с числом этажей около 200. Преимущества небоскрёбов очевидны - они позволяют на относительно небольшом участке поверхности разместить большую площадь для использования её человеком. Наиболее продвинутые проекты предполагают размещение в высотных зданиях ветровых и солнечных электростанций и внушительного покрова из растений, садить которые предполагается даже на стенах, в специальных сотовых конструкциях ("зелёная стена", "вертикальный сад").

Естественное развитие идеи небоскрёба - в высокой башне следует размещать друг над другом не просто этажи здания, а целые куски города. Таким образом, башня высотой 1-4 километра превращается, по сути, в город-здание, занимающий гораздо меньше места, чем обычный город той же жилой площади и вместимости. А поскольку части города размещены в трёх измерениях, то добираться из одной части города становится проще, так как они теперь связаны не только по горизонтали, но и по высоте, с помощью лифтов. Примеры таких городов-башен: Tokyo’s Sky City, Ultima Tower, X-Seed 4000.

Collapse )

Геоинженерное - как обойти "пределы роста"

Недавно из новостей стало известно, что новый Суэцкий канал длиной 72 километра был построен всего лишь за один год, строительство канала обошлось в 8.5 миллиардов долларов. Возникла вот какая мысль: если канал такой длины замкнуть в кольцо, то он вырежет из суши остров в форме круга диаметром около 22 километров, или в форме квадрата со стороной 18 километров, или в форме правильного шестиугольника с длиной строны и радиусом описаной окружности в 12 километров (поперечник 24 километра). Стало быть, за двадцать лет можно вырыть канал, который вырежет из суши остров порядка 400 км в поперечнике, размерами и площадью вдвое больше Ирландии и вдвое меньше Великобритании. И обойдётся это в 170 миллиардов долларов за 20 лет. Для сравнения: военный бюджет США на текущий год порядка 500+ миллиардов долларов - втрое больше. Таким образом, тратя в год 1/20 военного бюджета США, можно за 20 лет сформировать на суше три острова общим размером и площадью с Британские острова, при этом они будут, например, в форме правильных шестиугольников, сложеных вместе, и ширина трёх разделяющих их каналов (по стыку шестиугольников) будет двойной. Для чего это нужно?

Известно, что сегодня в мире каждый шестой человек недоедает, и вообще, людей часто пугают нехваткой и истощением ресурсов в будущем. В частности, утверждается, что человечество не должно выходить в своём росте пределов, наложеных возможностями земной биосферы. Выходы из этой ситуации видятся такие:

1) Сокращение населения Земли в несколько раз (встречалась цифра в 500 миллионов). Этот путь по-моему должен отвергнуть всякий, кто не людоед.

2) Усовершенствование сельского хозяйства - выращивание полезных растений в продвинутых теплицах, в которых поддерживаются наилучшие условия для каждой сельхозкультуры и круглосуточное освещение. Это позволяет отвязаться от возможностей биосферы и от природных условий, а стало быть, и от их ограничений. Сегодня этот вариант явно самый перспективный, так как уже давно технически реализуем (по крайней мере со времён изобретения климатрона в середине 20 века).

3) Форсировать продуктивность всей земной биосферы. Это следующий логичный шаг после п.2 - то, чего достигают в теплицах, можно получить уже по всей Земле, более полно используя предоставляемое ею пространство для жизни. Однако пока возможностей науки и техники для реализации этого явно не хватает - понадобятся масштабные геоинженерные и строительные работы по всему миру, надёжное управление климатом планеты, обширные знания о ней и много чего ещё.

Как в принципе можно осуществить пункт 3? Известно, что отдельные области Земли гораздо более продуктивны, обладают гораздо большим разнообразием видов и плотнее населены, чем другие. Это экотоны - зоны перехода между двумя (или более) существенно разными средами обитания (биомами). Примеры - лесные опушки, поймы рек, заливные луга, эстуарии, лиманы, мангровые леса. Несложно заметить, что кроме опушек, все остальные примеры - это переход между водоёмом и сушей. И продукции с них можно получить гораздо больше, чем с участков в глубине суши. Например, в 1970-х годах заливные луга занимали только 20% площади сенокосов в СССР, но давали 50% сена. То есть, в пересчёте на единицу площади, они были вчетверо продуктивнее, чем остальные площади сенокосов в среднем. Азовское море, будучи большим лиманом Дона, по количеству рыбы на единицу площади в 160 раз превосходит Средиземное. По продуктивности на единицу массы морская растительность превосходит наземную более чем в сто раз, однако практически вся она сосредоточена на маленьком участке мирового океана - мелководье вдоль берегов, из-за чего общая биомасса морской растительности многократно меньше биомассы растительности наземной, а большая часть объёма и площади океана - пустыня по сравнению с сушей.

Несложно увидеть, что и центры цивилизации, как правило, расположены на берегу моря, крупной реки или озера, на острове или полуострове: Вавилон, Египет, Крит, Греция, Италия, Британия, Япония, Сингапур... Пётр Великий построил свою столицу на берегу моря, подобно Венеции и Амстердаму. Важнейшие города США расположены на берегах двух океанов. Бурное развитие Европы случилось благодаря развитию мореплавания и близости к морю. Ныне морской транспорт позволяет перевозить максимум грузов при минимуме затрат, а ВМФ - главное орудие военной машины самой сильной страны, США.

Таким образом, чтобы форсировать продуктивность биосферы и улучшить условия для цивилизации, нужно всю поверхность планеты превратить в сплошную зону перехода вода-суша: побережья, лиманы, дельты, эстуарии и.т.п. А для этого нужно превратить всю поверхность, по сути, в глобальный архипелаг, в котором острова размером, скажем, со страны западной Европы разделены неглубокими морями, реками и озёрами.

Мировой океан можно превратить в такую структуру путём строительства искусственных островов. Причём строить их можно и нужно не только на шельфе, но и на абиссальных равнинах - для более полного использования объёма океана. Такой остров напоминает башню (если стоит на дне) или айсберг (если плавает), и тянется от самого дна (в том числе и на глубинах в несколько километров) до поверхности и много выше неё. Его наружная поверхность под водой напоминает так называемые "вертикальные сады" - вся покрыта ячейками, в которых может жить морская живность, тем самым обретающая дополнительное место для жизни по всей глубине океана, а не только на самом дне. В основании башни - естественный либо искуственный "чёрный курильщик", служащий как для процветания жизни на дне вокруг башни, так и для нужд энергетики и добычи ископаемых. Башня просвечивает воду вокруг себя, накачивает её кислородом, перемешивает воду по глубине, осуществляя искуственый апвеллинг, отходы жизнедеятельности людей и животных служат удобрением для фитопланктона - короче говоря, в идеале она вызывает обильное цветение моря по всей глубине вокруг себя, не давая при этом живности загнуться от недостатка света и кислорода, как это бывает при естественном цветении. Для регуляции численности фитопланктона используются эффективные организмы-фильтраторы, как живущие на стенках башни, так и свободно плавающие в воде, например, оболочники, которые сами затем могут быть переработаны промышленностью башни в что-нибудь полезное (мясо и биссус моллюсков, ванадий и целлюлоза оболочников).

Для строительства и проектирования башен может пригодиться опыт соружения крупных гидротехнических сооружений - таких, как плотины (сегодня они уже достигают трёхсот метров в высоту) и стационарные нефтяные вышки (устанавливаются на глубинах в пятьсот метров). Кроме того, уже было построено как минимум одно судно, способное манипулировать крупногабаритными предметами массой в 4 тысячи тонн на пятикилометровой глубине - знаменитый "Гломар Эксплорер", который в 1974 году в ходе секретной опарации ЦРУ "Проект Азориан" поднял часть корпуса затонувшей советской субмарины К-129. Один из важнейших вопросов, при этом, правда, заключается в том, делать ли башни-острова плавающими или стоящими на дне - для монументальных конструкций, заполняющих мировой океан, придётся, по-видимому, учитывать такие явления, как дрейф континентов, спрединг и субдукция. Стационарная башня из-за них со временем уйдёт со своего места и может свалиться в глубоководный жёлоб или пострадать от землятресения в океане, к тому же ей надо выдерживать собственный колоссальный вес, передающийся на дно. Плавающая конструкция менее подвержена всему этому, но её строительство и устройство будут иными, и её сложнее привязать к геотермальному источнику на дне или сделать такую башню в виде кольцевой ГЭС в океане...

Но если превратить океан в нечто среднее между архипелагом, "вертикальным городом" и аквариумом можно путём строительства новых сооружений на пустом месте, то с сушей придётся повозиться - она уже есть, и её придётся перестраивать. Конечно, башни, которыми застроен океан, вытеснят некоторый объём воды из него, что приведёт к затоплению части суши. Ещё часть суши может быть затоплена благодаря таянию ледников и вечной мерзлоты, благодаря усиленной эрозии при наступлении моря и при более влажном климате, а также через рифтогенез и известное явление - проседание суши под городами из-за откачки грунтовых вод. Однако достаточно взглянуть на физическую карту мира, где разными цветами изображены различные высоты над уровнем моря, как станет очевидно, что на одно только затопление суши полагаться не стоит. Уж больно неравномерно оно произойдёт. Неплохо бы как-нибудь... упорядочить результат и равномерно размазать его по миру.

Вот тут-то на помощь и может придти строительство каналов. Благодаря ему суша может быть нарезана на более-менее равномерные куски заданых размеров и формы, и разделена сетью достаточно широких искуственных морей-проливов. Вынутый грунт при этом будет переработан и пойдёт на сооружение океанских башен и гор на образуемых на суше островах (перепад высот необходим по различным соображениям, прежде всего для создания рек и использования гидроэнергетики, и для выноса минеральных веществ в море для питания фитопланктона). Естественно, для столь масштабных земляных работ понадобится и соответствующая техника, что-нибудь вроде знаменитого экскаватора "Bagger 288". И наверняка найдутся нежелающие уходить с затопляемых территорий или с пути мега-экскаваторов, археологические находки и памятники старины, которые нужно срочно исследовать и перенести, и прочие ожидаемые или не очень неприятности.