Кривая Хабберта

Основные статьи: теория пика Хабберта и пик нефти

Кривая Хабберта представляет собой аппроксимацию скорости добычи ресурса с течением времени. Это симметричная кривая логистического распределения , часто путают с «нормальной» функцией Гаусса . Впервые она появилась в «Ядерной энергии и ископаемом топливе», геолога М. Кинга Хабберта презентации Американскому нефтяному институту в 1956 году , как идеализированная симметричная кривая, во время его работы в Shell Oil Company . Он приобрел высокую популярность в научном сообществе благодаря прогнозированию истощения различных природных ресурсов. Кривая является основным компонентом теории пика Хабберта , которая привела к росту опасений по поводу пика нефти . Основываясь на своих расчетах на пике открытия нефтяных скважин в 1948 году, Хабберт использовал свою модель в 1956 году, чтобы построить кривую, которая предсказала, что добыча нефти в прилегающих Соединенных Штатах достигнет пика примерно в 1970 году.

Форма

График кривой Хабберта

Прототипическая кривая Хабберта представляет собой функцию плотности вероятности кривой логистического распределения . Это не функция Гаусса (которая используется для построения нормального распределения ), но они имеют схожий вид. Плотность кривой Хабберта приближается к нулю медленнее, чем функция Гаусса:

$x={e^{-t} \over (1+e^{-t})^{2}}={1 \over 2+2\cosh t}={1 \over 4}\operatorname {sech} ^{2}{t \over 2}.$

График кривой Хабберта состоит из трех ключевых элементов:

1. постепенный рост производства ресурсов с нуля, который затем быстро увеличивается
2. « пик Хабберта », обозначающий максимальный уровень производства.
3. падение с пика, которое затем следует за резким спадом производства.

Фактическая форма графика тенденций реального мирового производства определяется различными факторами, такими как развитие усовершенствованных технологий производства, наличие конкурирующих ресурсов и государственное регулирование производства или потребления. Из-за таких факторов реальные кривые Хабберта часто не симметричны.

Приложение

Пик нефти

Основная статья: Пик нефти

Используя эту кривую, Хабберт смоделировал темпы добычи нефти для нескольких регионов, определяемые скоростью открытия новых нефтяных скважин, и экстраполировал мировую кривую добычи. Относительная крутизна падения в этом прогнозе является основной проблемой в дискуссиях о пике нефти. Это связано с тем, что резкое падение добычи означает, что глобальная добыча нефти будет снижаться настолько быстро, что у мира не будет достаточно времени для разработки источников энергии, чтобы заменить энергию, которая сейчас используется из нефти, что может привести к радикальным социальным и экономическим последствиям.

Другие ресурсы

Основная статья: теория пика Хабберта

Модели Хабберта использовались для прогнозирования тенденций добычи различных ресурсов, таких как природный газ (попытка Хабберта в конце 1970-х годов привела к неточному прогнозу, что добыча природного газа резко упадет в 1980-х годах), уголь , расщепляющиеся материалы , гелий , переходный металлы (например, медь ) и вода . По крайней мере, один исследователь попытался построить кривую Хабберта для китобойного промысла и икры. а другой применил это к треске .

Обзор

После прогнозируемого пика добычи нефти в США в начале 1970-х годов добыча снижалась в течение следующих 35 лет по схеме, близкой к кривой Хабберта. Однако новые методы добычи начали обращать эту тенденцию вспять, начиная с середины 2000-х годов, когда в ноябре 2017 года добыча достигла 10,07 млн ​​баррелей в сутки – это самый высокий месячный уровень добычи сырой нефти в истории США. Таким образом, кривая Хабберта должна рассчитываться отдельно для разных нефтяных провинций, разведка которых началась в разное время, и нефти, добываемой новыми методами, иногда называемыми нетрадиционной нефтью , что приводит к индивидуальным циклам Хабберта. Кривая Хабберта для добычи нефти в США обычно измеряется в годах.

См. также

• Биоэкономика (биофизическая)
• Учет энергии
• Функция Гаусса , форма «колокольчатой ​​кривой».
• Термоэкономика

Внешние ссылки

• «Кривая Хабберта: ее сильные и слабые стороны» Статья Жана Лаэрера .
• Хабберт Математик: дальнейшие математические манипуляции профессора Стэнфорда
• Библиография М. Кинга Хабберта