如何控制全球變暖
要控制一個過程,我們首先必須完全了解它。過程越復雜,那就越困難。因此,讓我們看一下全球變暖(GW)的傳熱控制回路。該傳熱過程類似于控制連續反應器的溫度。如果它們接受的熱量與被除去的熱量相同,則兩者的溫度保持恒定。當反應堆溫度升高時,我們可以降低反應速率(熱量輸入),增加冷卻量或兩者兼而有之。就行星而言,我們可以減少熱量輸入(通過減少CO2排放),通過將更多的太陽能反射回太空來提高冷卻效果,或兩者兼而有之。第二,我們可以通過使屋頂,道路和農業更具反射性來增加反照率來實現。
現在,讓我們看一下控制反應堆和行星之間的區別。在電抗器中,PID控制器的比例模式會根據誤差的大小進行校正。積分模式根據累積的過去誤差添加其校正;導數(比率作用)根據誤差變化的比率進行校正。
那么,為什么在GW循環的情況下很難實現呢?在過去的兩個世紀中,我們的行星溫度一直不受控制,而我們的碳足跡卻增加了,這增加了輸入到行星中的熱量。由于不受控制,因此無法進行整體校正,因此過去的錯誤僅會累積,空氣中的碳從大約400千兆字節(GTC)增加到880千兆字節(GTC)。而且,由于也沒有派生作用,因此無法保護該過程免受未來溫度持續升高的影響。如果我們對反應堆這樣做,它早就炸毀了。行星不是因為它的巨大容量而沒有。它只是不斷變暖(圖1)。
圖1:在過去的1500年中,全球溫度上升從未超過0.2°C。今天,溫度接近1.0°C,并且還在上升。資料來源:https : //earthobservatory.nasa.gov/features/GlobalWarming/page3.php
在過去的1,500年中,全球溫度上升從未超過0.2°C,而如今,它已接近接近1.0°C的五倍。(海洋溫度僅增加0.5°C,陸地約2.0°C,極地約4.0°C)。如今,有人在談論將溫度升高限制在1.5或2.0°C,并在2030或2040或2050年前消除部分或全部碳排放,但是過程控制分析表明這是一廂情愿的想法。
現在,讓我們看看如果(按照迪克森先生的建議)在此過程中放置PID控制器(其設定點為零溫度升高)會發生什么情況?自然地,控制器將通過立即完全關閉CO2排放控制閥并完全打開反照率閥來響應巨大的誤差。但是我們不能只是增加反射或立即停止使用化石燃料,即使可以,地球仍將繼續變暖,因為停止當前的排放(每年10 GTC)仍將空氣中累積的880 GTC保留下來。