Енергетичний баланс - земля
Енергетичний баланс Землі складається з різних джерел, проте найголовнішими з них є сонячна і радіоактивна енергія. [1]
Найважливішою характеристикою клімату Землі є середньорічна температура приземного шару атмосфери, що складається як наслідок енергетичного балансу Землі. Температура земної поверхні при заданому, потоці сонячного випромінювання визначається швидкістю випаровування води з поверхні Землі, концентраціями атмосферних газів, в основному парами води і діоксиду вуглецю, що створюють парниковий ефект, і величиною альбедо-коефіцієнтом відображення сонячного випромінювання атмосферою і земною поверхнею. [2]
Для того щоб дізнатися, які джерела енергії відносяться до альтернативних, слід спочатку ретельно проаналізувати схему енергетичного балансу Землі. Розглянемо спочатку геотермальну-гравітаційну І сонячну енергії; ці джерела енергії ми назвемо геофізичними. У порівнянні з органічним паливом кількість енергії, яку можна отримати від цих трьох джерел, відносно легко оцінити. Проаналізуємо методи, за допомогою яких геофізична енергія може бути перетворена в корисну роботу, оцінимо кінцеві ресурси кожного виду енергії і обговоримо деякі екологічні наслідки їх використання. [4]
Взаємовідносини людини з навколишнім середовищем, особливо за умови величезних масштабів електроспоживання, супроводжуються утворенням ряду небажаних побічних продуктів, здатних вплинути на енергетичний баланс Землі; до них відносяться тепло -: та, тверді частинки і частинки рідини, різні гази. Необхідно розглянути масштаби освіти таких продуктів з тим, щоб з'ясувати, чи становлять вони загрозу для нашої планети в даний час або ж у більш віддаленому майбутньому; необхідно, крім того, знати, чи є можливості хоча б часткового вирішення цих проблем, якщо вже вони виникли. [6]
Отримана Землею енергія Сонця залишається постійною, що є фактором стаціонарності теплового природного балансу земної планети. Сонячні спалахи не роблять кардинального значення на енергетичний баланс Землі. Однак сонячні спалахи впливають на багато біохімічні, біофізичні процеси. [7]
Неможливо ще в повній мірі врахувати зміни в атмосфері, що викликаються забрудненням повітря в результаті життєдіяльності людини. Перші дані, отримані радянськими фахівцями в рамках Комплексного атмосферного енергетичного експерименту (КАЕНЕКС), дозволяють зробити висновок, що енергетичний баланс Землі може піддаватися значному впливу атмосферного пилу. Це має важливе значення для теплового балансу і динамічного стану атмосфери в зв'язку з тенденцією до певних змін клімату на нашій планеті. [8]
Космічні промені є потоком частинок великої енергії (від 109 до 1018 ев на частку), що приходять на Землю з космічного простору. Вперше вони були виявлені за спричиненої ними іонізації, а значить, і провідності сухого повітря, що росте з підйомом від поверхні Землі. В енергетичному балансі Землі космічні промені ніякої ролі не грають, так як кількість частинок невелика. Інтерес представляє їх походження і ті процеси, які розігруються в результаті їх зіткнень з атомами земної атмосфери: в лабораторних умовах ще не досягнута межа в 1012 ев на частку, в той час коли серед космічних частинок є володіють в мільйон разів більшою енергією. [9]
Космічні промені є потоком частинок великої енергії (від 109 до 1018 зв на частку), що приходять на Землю з космічного простору. Вперше вони були виявлені за спричиненої ними іонізації, а значить, і провідності сухого повітря, що росте з підйомом від поверхні Землі. В енергетичному балансі Землі космічні промені ніякої ролі не грають, так як кількість частинок невелика. Інтерес представляє їх походження і ті процеси, які розігруються в результаті їх зіткнень з атомами земної атмосфери: в лабораторних умовах ще не досягнута межа в 1012 ев на частку, в той час коли серед космічних частинок є володіють в мільйон разів більшою енергією. [10]
До поновлюваних джерел ексергії відносяться всі ті, які можуть дати її в результаті звільнення заморожених в природі різниць потенціалів. Ці джерела - хімічні та ядерні види палива - без втручання людини не були б пущені в хід. Отримана при відповідному їх спалюванні (хімічному або ядерному) ексергія після використання виділяється в кінцевому рахунку як низькопотенційна теплота і приєднується до потоку віддається Землею випромінювання, складаючи поки приблизно одну двадцатіпятітисячную частина його. Природно, навіть десятикратне збільшення цього тепловиділення не може привести до суттєвого порушення енергетичного балансу землі. якщо воно буде безперешкодно випромінюватися в космос. [11]
До поновлюваних джерел ексергії відносяться всі ті, які можуть дати її в результаті звільнення заморожених в природі різниць потенціалів. Ці джерела - хімічні та ядерні види палива - без втручання людини не були б пущені в хід. Отримана при відповідному їх спалюванні (хімічному або ядерному) ексергія після використання виділяється в кінцевому рахунку як низькопотенційна теплота і приєднується до потоку віддається Землею випромінювання, складаючи поки приблизно одну двадцатіпятітисячную частина його. Природно, навіть десятикратне збільшення цього тепловиділення не може привести до суттєвого порушення енергетичного балансу Землі. якщо воно буде безперешкодно випромінюватися в космос. [12]
Другий фактор - антропогенний, пов'язаний з діяльністю людини. Вивільняючи і використовуючи енергію невідновлюваних природних ресурсів - палива, людство кілька збільшує виділення енергії на Землі. Ця кількість енергії, що виділяється відносно невелика (близько 7 - 1012Вт) - майже в 50 разів менше, ніж поглинається при фотосинтезі. Очевидно, що обидва чинники (особливо другий) не можуть поки істотно позначитися на енергетичному балансі Землі. [13]
Другий фактор - антропогенний, пов'язаний з діяльністю людини. Вивільняючи і використовуючи енергію невідновлюваних природних ресурсів - палива, людство кілька збільшує виділення енергії на Землі. Ця кількість енергії, що виділяється відносно невелика (близько 7 1012 Вт) - майже в 50 разів менше, ніж поглинається при фотосинтезі. Очевидно, що обидва чинники (особливо другий) не можуть поки істотно позначитися на енергетичному балансі Землі. [14]
АЕО виявляється на всіх елементах біосфери, погіршуючи їх стан. Серйозну загрозу представляє зміна складу атмосфери, здатне привести до істотних глобальних змін в біосфері. Так, підвищення концентрації С02 може викликати зміну клімату через парниковий афекту, змінює тепловий баланс Землі. Серйозну небезпеку уявляю фреони, які надходять в атмосферу близько 0 8 млн. Т в рік. Запиленість атмосфери може привести до зміни енергетичного балансу Землі в, як наслідок, до зміни клімату і збільшення інтенсивності танення вічних снігів і льодовиків гір. [15]
Сторінки: 1