Svante Arrhenius ir pasaulinio atšilimo idėja

   Ką vienišas, depresijos apimtas švedų chemikas, kurio santuoka su žavia laborante ką tik nutrūko, daro likęs vienas namie Kūčių vakarą? Eina į miestą ir susiranda kitą draugę? Ar užsisklendžia liūdnuose svarstymuose apie gyvenimo prasmę? Jeigu kalbėsime apie Svante Arrhenius atvejį, nei vieną, nei kitą. 1894 m. gruodžio 24 d. jis pasiraitoja rankoves ir pradeda matematinių skaičiavimų maratoną, trukusį daugiau nei metus. Jam baigiantis jis jau buvo sukūręs pasaulinio atšilimo dėl šiltnamio efektą sukeliančių dukų teoriją, o tuo pačiu ir šiuolaikinius klimato modeliavimo principus. Deja, tuo metu, kai Arrhenius baigė savo skaičiavimus, beveik niekas jais nesusidomėjo.

   Svante Arrhenius buvo užsispyręs vyrukas, pagarsėjęs tuo, jog dažnai sugebėdavo pirštu parodyti savo kolegoms jų klaidas. Kadangi ilgi žiemos mėnesiai ilgam uždarydavo jį kabinete, Arrhenius kruopščiai pildė knygą po knygos, rašydamas ten skaičiavimų, rodančių kokią įtaką turės šiltnamio dujų koncentracijos pokyčiai įvairiose Žemės rutulio vietose - tokius skačiavimus šiandieniniai superkompiuteriai atliktų per kelias sekundes.

   Vėliau jis prisipažino buvęs nustebintas to, kad tokiam nereikšmingam reikalui prireikė visų metų. Bet, kadangi neseniai jį buvo palikusi žmona Sofija, mokslininkas turėjo daug laisvo laiko. Be to šie skaičiavimai pasidarė jo manija.

   Pradžioje jis rengėsi atsakyti į tuo metu visus dominusį klausimą: kodėl per ledynmečius atšaldavo Žemė. Jo skaičiavimai parodė, kad nuo trečdalio iki pusės sumažinus anglies dvideginio kiekį atmosferoje, planeta atvės 4-5 laipsniais - pakankamai, kad šiaurės Europa pasidengtų ledu. Po 80 metų mokslininkai nustatė, kad būtent tiek CO2 yra nuo paskutinio ledynmečio likusiuose Antarktidos leduose.

   Kai šie skaičiavimai buvo baigti, Arrhenius susidomėjo, kiek pasaulis galėtų įsšilti nuo didėjančio šiltnamio dujų tankio. Jis padarė išvadą, kad CO2 tankį atmosferoje padvigubinus vidutinė temperatūra išaugs 5-6 laipsniais.

   Kaip jis tą padarė? Jo metodai buvo stebėtinai panašūs į tai, ką naudoja šiandieniniai modeliuotojai. Jis pradėjo nuo kelių pagrindinių formulių, išvestų prancūzų matematiko Jean Baptiste Fourier. Fourier žinojo, kad dujos praleidžia Saulės spinduliuojamus ultravioletinius spindulius. Bet Žemė spaviršiuje dauguma šios spinduliuotės virsta šiluma ir infraraudonaisiais spinduliais, kuriuos šiltnamio dujos sulaiko atmosferoje, taip ją įšildydamos. Arrhenius pirmas suvokė, kad tos dujos gali būti savotišku atmosferiniu termostatu.

   Termostato temperatūra priklausys nuo to, kiek UV spinduliuotės atsispindės nuo Žemės paviršiaus ir kiek jos virs IR spinduliuote. Visa tai priklauso nuo to, ar paviršių dengia ledas, vanduo, miškas, pievos, ar jį slepia debesys.

   Arrhenius padalijo Žemės paviršių į nedidelius kvadratus ir vertino kiekvieno jo sugebėjimą sugerti ir atspindėti saulės spindulius. Tai leido jam sudaryti visą seriją įvairių platumų ir įvairių metų laikų temperatūros prognozių, priklausančių nuo CO2 koncentracijos ore. Stebėtina, kad jo prognozės puikiai sutapo su visai neseniai pasaulio ekspertų patvirtintais duomenimis.

   Arrhenius paskelbė savo tyrimų rezultatus straipsnyje "Angliarūkštės ore įtaka žemės paviršiaus temperatūrai", kuris buvo paskelbtas Stokholmo fizikos draugijos žurnale 1895 metais. Tačiau pasirodo, kad jo išnagrinėta problema beveik niekas nesusidomėjo. Visi tai užmiršo iki XX a. deųimtojo dešimtmečio, kuomet jo šimto metų senumo straipsnis tapo vienu iš labiausiai cituojamų mokslinių šaltinių.

   Arrhenius laimei šis darbas tebuvo šalutinis jo mokslinėje karjeroje. Neilgai trukus po šio darbo baigimo jis išgarsėjo gavęs 1903 m. Nobelio chemijos premiją už druskų tirpalų elektrinio laidumo tyrimus. Be to jis jau buvo antrąkart vedęs ir susilaukė vaiko.

   Arrhenius buvo universalus mokslininkas, kuris domėjosi viskuo, pradedant imunologija ir baigiant elektrotechnika. Jis buvo vienas pirmųjų šiaurės pašvaistės tyrinėtojų bei pasiūlė idėją, kad gyvybės gemalai galėtų keliauti kosmine erdve. Tačiau po pirmojo pasaulinio karo juo nuotaikos labai pasikeitė. Jo kartos, tikėjusios tuo, kad mokslas ir technika gali išspręsti visas problemas, optimizmą pakeitė rūpestis dėl ateityje laukiančių katastrofų. Jis ėmėsi politinės veiklos ir aštriai kritikavo bažnyčios ir verslo bandymus slopinti nepageidaujamų mokslinių rezultatų publikavimą.


Mokslo įdomybės