Як відомо, з усієї сонячної енергії. яка доходить до поверхні Землі. енергія, засвоюється в процесі фотосинтезу всій рослинністю земної кулі. складає в середньому лише 0,3%. Культурні рослини використовують сонячну енергію повніше, ніж дикі. Використовувана ними частка сонячної енергії становить приблизно 0,5-1,5%, а для таких культур, як рис, соєві боби. цукровий буряк. цукрова тростина. кукурудза і деяких інших. 4 5% від загальної кількості сонячної енергії, що потрапляє на посіви за вегетаційний період. Є підстави вважати, що повне розкриття наукою механізму процесу фотосинтезу і оволодіння управлінням їм дасть можливість підвищити коефіцієнт використання сонячної енергії рослинами в два-три рази і більше. [C.8]
Кількість сонячної енергії, що потрапляє на Землю, відповідає 348 Вт / м. З цієї кількості 116 Вт / м (33%) безпосередньо відбивається в космос. Ще 22% цієї енергії спочатку поглинається в атмосфері, а потім випромінюється назад. Земної поверхні досягає близько 45% загального випромінювання (приблизно 157 Вт / м). Близько 7з цієї кількості безпосередньо відбивається, а 2 / з перетворюється в більш довгохвильове випромінювання і тепло і розсіюється в космосі. На фотосинтез в рослинах, основний процес акумулювання енергії на Землі, припадає менше 1% падаючої на планету енергії Сонця. Цим шляхом запасається 4-10 Дж / сут (9,6-10 ккал / добу). [C.348]
Припустимо, що в результаті фотосинтезу на всій земній поверхні щорічно зв'язується у вигляді глюкози 110 кг вуглецю. З огляду на, що загальна кількість сонячної енергії, що падає на земну поверхню. одно [c.467]
Все зростаючий дефіцит копалин паливних ресурсів висуває на перший план гостру проблему створення і впровадження відновлюваних джерел енергії та сировини за рахунок біосистем рослин і фототрофних мікроорганізмів. конвертують з високою ефективністю сонячну енергію в енергію хімічних зв'язків. Резерви сонячної енергії досить великі на поверхню земної кулі потрапляє близько 5 10 ккал цієї енергії в рік, що в 10 ТОВ разів перевершує сучасний рівень світової енергетики за рахунок видобутку викопного палива. Сонячна енергія здатна забезпечити сучасний і майбутній рівень енерговитрат людства. Кількість енергії. падаючої на загальну площу пустель на Землі (2-10 км), досягає 5 10 кВт год. Якби вдалося освоїти цю енергію з ККД хоча б 5%, то рівень світової енергетики зросте більш ніж в 200 разів. Навіть якщо майбутнє населення Землі досягне 10 млрд людей, то енергія, яку вилучили з земної поверхні. в 10-12 разів перевищуватиме необхідні потреби. Ведуться дослідження в напрямку освоєння сонячної енергії. падаючої на поверхню морів і океанів. [C.25]
Середня температура на поверхні Землі багато в чому залежить від концентрації в атмосфері трьох газів СОГ, Н2О і Оз. Хоча концентрація цих речовин в атмосфері незначна (НДО-2%, СО2 -0,033% і Оз- 10%), проте вони мають певний вплив на загальну кількість сонячної енергії, що досягає поверхні Землі. Відповідно до однієї із запропонованих моделей [44], подвоєння концентрації СО2 в атмосфері (від 0,03 до 0,06%) при постійній відносній вологості призведе до підвищення температури нижніх шарів атмосфери на 1,9-2,36 ° С. Такий підігрів атмосфери підтверджений безпосередніми дослідами [74]. [C.39]
І ще в одній грандіозну роботу - акумуляції сонячної енергії - бере участь магній. Він входить до складу хлорофілу, який поглинає сонячну енергію і з її допомогою перетворює вуглекислий газ в воду в складні органічні речовини (цукор, крохмаль і ін.), Необхідні для харчування людини і тварин. Без хлорофілу не було б життя, а без магнію не було б хлорофілла- в ньому міститься 2% цього елемента. Чи багато це Судіть самі загальна кількість магнію в хлорофілі всіх рослин Землі становить близько 100 мільярдів тонн Елемент № 12 входить і до складу практично всіх живих організмів. Якщо ви важите 60 кілограмів, то приблизно 25 грамів з них припадає на магній. [C.188]
Стійкість до старіння плівок в атмосферних умовах визначається за ГОСТ 17050-71, 17171-71 і 17170-71 [45]. Зразки плівки розміщують на стендах під кутом в 45 ° на південь [46]. Періодично у частині зразків визначають зміна механічних, оптичних, масових, електричних та інших характеристик. В процесі експозиції проводиться облік деяких метеорологічних факторів. наприклад кількості загальної сонячної енергії на одиницю поверхні плівки, кількості сонячної енергії в УФ-області спектра та ін. При експозиції тонких плівок їх розміщують на рамках з тканинної підкладкою щоб уникнути передчасного розриву зразків при сильному вітрі. Стійкість до атмосферного старіння є важливим фактором, що визначає цінність плівки при використанні в сільському господарстві. будівництві, меліорації та інших галузях народного господарства. [C.193]
Гії становить приблизно 0,5-1,5%, а для таких культур, як рис, соєві боби. цукровий буряк. цукрова тростина. кукурудза і деяких інших. 4-5% від загальної кількості сонячної енергії, що потрапляє на посіви за вегетаційний період. Є підстави вважати, що повне розкриття наукою механізму процесу фотосинтезу і оволодіння управлінням їм дасть можливість підвищити коефіцієнт використання сонячної енергії рослинами в два-три і більше разів. [C.8]
Із загальної кількості сонячної радіації, що посилається до Землі, близько половини досягає її поверхні, решта поглинається, відбивається або розсіюється в атмосфері. При цьому тільки близько 50% досягла Землі радіації може порушувати фотосинтез і, за приблизними оцінками. приблизно 0,2% використовується рослинами для синтезу речовин (близько 0,5% тієї енергії, яка фактично досягає листа). Цією невеликою частиною доступної енергії. по суті, підтримується все життя. Близько 40% всього фотосинтезу припадає на дрібні водорості - фітопланктон, що живе в океані. [C.254]
Загальна кількість ясних сонячних днів в році в Данії порівняно невелика. Внаслідок цього щорічно на поверхню площею в 1 м нахилену під кутом 45 ° до горизонту, падає лише приблизно 1200 кВт-годин сонячного випромінювання. Це змушує розробляти установки, ефективно використовують як пряму, так і розсіяну складові сонячної радіації. Тому навіть у хмарну погоду такі сонячні установки здатні виробляти енергію. [C.107]
В основному труднощі реакції полягає саме в перетворенні протона в нейтрон - процесі, що вимагає великої затрати енергії. Незважаючи на таку рідкісну можливість перетворення протонів в нейтрони, загальна кількість сонячних протонів таке велике, що в середньому ка кдая секунда існування Сонця супроводжується, якщо врахувати весь його обсяг, приголомшливо великим числом цих малоймовірних актів. Із загальної кількості 10 протонів, що знаходяться на Сонце, близько 1,4 10 перетворюється щомиті в нейтрони і входить до складу народжуються Дейтон, а потім, як ми побачимо, і до складу гелієвих ядер. [C.198]
Широко обговорюється також використання сонячної енергії. Але ось до якого висновку приходить В. Бойтер (Веї (ег, ПП) для того щоб отримати достатню кількість водню з води, потрібно буде побудувати геліостанції по всьому світу в області тропічних морів, а тоді для спорудження плавучих островів буде потрібно світова продукція стали всього подальшого тисячоліття - загальною вартістю в 800-Ю 2 марок ФРН [c.168]
Розподіл температур повітря по земній кулі обумовлено надходженням сонячного тепла. Зниження температури повітря в загальному походить від екватора до полюсів в міру скорочення в зазначеному іаправленні кількості доставленої сонячної енергії. [C.23]
Цікаві цифри, що характеризують фотосинтез як процес накопичення сонячної енергії. Із загальної річної кількості сонячної енергії на земну поверхню падає близько 5X10 ккал, з яких на частини Землі, покриті рослинами, а також на водойми з міститься в них рослинністю доводиться тільки близько 40%, т. Е. 2x10 ккал. З урахуванням втрати енергії радіації внаслідок відображення і інших причин. а також енергетичного виходу фотосинтезу. що не перевищує [c.93]
Оскільки всі тварини, а отже, і людина забезпечуються метаболічним пальним за рахунок сонячної енергії. вловлюється зеленими рослинами. будь-які розрахунки з метою з'ясувати, скільки людей може прогодувати Земля, повинні виходити з кількості енергії. пов'язують в процесі фотосинтезу. Вище ми вже сказали, що щорічно в процесі фотосинтезу зв'язується близько 200 млрд. Т вуглецю. Чи можна збільшити цю кількість, і якщо можна, то наскільки Ясно, що як би ми не старалися розширити площі наших сільськогосподарських угідь. навіть і Геркулесові зусилля навряд чи дозволять нам збільшити оброблювані землі більш ніж удвічі. Однак навіть і в цьому випадку продуктивність не подвоїться, тому що кращі землі давно вже зайняті. Оцінки продуктивності фотосинтезу по більшій частині приводять до висновку, що дуже суттєвий внесок в загальний підсумок вносять води земної кулі не менше 50%, а може бути, і до 80% всього фотосинтезу протікає в морях і в прісних водах. Чи не можна в такому випадку розпочато обробляти моря або, наприклад, вирощувати для харчові [c.17]
Основа функціонування більшості наземних і океанічних екосистем - сонячна енергія. Із загальної кількості що надходить на Землю сонячної енергії рослини і мікроорганізми утилізують лише невелику частину її. Ефективність перетворення сонячної енергії в енергію хімічних речовин безпосередньо в молекулярних системах природного фотосинтезу порівняно висока (5-10%). Однак частина фотосинтетичний фіксованою енергії витрачається на дихання, підтримання клітинної структури. транспирацию води і т.д. В результаті в процесах фотосинтезу в рослинах і мікроорганізмах в хімічну енергію перетворюється лише близько 0,03% сонячної енергії. [C.25]
Завдяки безперервному кругообігу всі ці форми води знаходяться в рухомому рівновазі один з одним. Під дією сонячної енергії нагріта вода випаровується в атмосферу, де вона охолоджується і випадає у вигляді опадів на поверхню океану або суші. 505 тис. Км океанічних вод (т. Е. 0,04% їх загального запасу) щорічно приймає участь в процесі глобального кругообігу. Це приблизно дорівнює обсягу Чорного моря. що становить 493 км. Вода, яка випала на сушу, просачі-ється в грунт і поповнює грунтові води. потрапляє в річки і озера, звідки знову виноситься в Світовий океан або ж повторно випаровується, в тому числі і рослинами, в атмосферу. Сумарне випаровування. здійснюване рослинами, становить близько 12%, Все запаси Світового океану як би проходять по великому колу влагооборота за 2500 років. Кругообіг води. що знаходиться в атмосфері, відбувається за 8-10 днів. У кількісному отношеий це найзначніший круговорот речовини на земній кулі. З ним пов'язаний найважливіший енергооборот на Землі. Завдяки великій теплоємності води океани накопичують величезну кількість теплоти за рахунок поглинання сонячної енергії. Вся ця теплота в кінцевому підсумку віддається в ат- [c.200]
Загальна картина. яку мояшо було б уявити собі иа осіоваііі всіх фактів, опісаіпих вище, по суті, надзвичайно проста. Створення органічної речовини в рослинах тісно пов'язаний з сонячною енергією. Як барвисто писав К. А, Тімірязєв [тисяча дев'ятсот тридцять шість], лист - це едіпственпая природна лабораторія, де заготовляється органічна речовина на обидва царства природи і робиться запас енергії сонячного променя. Джерелом зростання ютеток, тканин і органів растепія є фотосинтез. Як енергія фотосинтезу прямо залежить від кількості сонячної енергії, в такий же прямій залежності від неї стоять зростання рослин і накопичення сухої речовини. [C.43]
Єдність речовини - в спільності його основних законів. Еволюція речовини відбувається і в неосяжних просторах Всесвіту, і в межах окремих обмежених її ділянок (наприклад, на нашій Землі), і в зникаюче малих частинках речовини - атомах, атомних ядрах. елементарних частинках. І всюди - від найбільших космічних систем до найдрібніших мікрочастинок - еволюція речовини відбувається в основному по одному і тому ж загальному закону - періодичному закону в різних його проявах і формах. Цей закон дав ключ до розуміння, здавалося б, невичерпних джерел внутрішньозірковим енергії і в той же час до розуміння еволюції самих зірок і їх речовини. У 1939 р фізик Г. Бете теоретично побудував і розрахував цикл ядерних перетворень, в результаті якого з чотирьох ядер водню (протонів) утворюється одне ядро гелію (а-частка) і виділяється величезна кількість енергії. З тих пір астрофізики розглядають виділення сонячної і взагалі зоряної енергії насамперед як результат згоряння водню (ядерного пального) в гелій. [C.263]
Ці кількості дуже незначні в ора в, неніі -з кількістю відновленого вуглецю в осадових породах - 6,8-102 м Але ОНН НЕ малі в порівнянні з кількостями, які беруть участь у фотосинтезі і диханні. Це - наслідок того факту, що розмір запасу доступного вугілля значно менше, ніж за па1С восстановлен.ного вуглецю в осадових породах. Кількість доступного для розробки викопного вугілля відповідає виходу фотосинтезу всього ірімерно за 100 років. Зрозуміло, він відповідає загальній енергії сонячного світла, що надходить на Землю за набагато менший час - всього за кілька тижнів. [C.250]
Великі кількості молекулярного водню Нг мо Г т перебувати в різних областях всесвіту. Енергія зв'язку молекулярного водню настільки значна (7,4 ев), що він не піддається дисоціації в атмосфері майже всіх зірок, крім найгарячіших. Однак спектроскопічні умови його виявлення досить несприятливі. Складна система смуг містить велику кількість ліній, які як би розщеплюють загальну смугу поглинання. поділяються і стають кожна окремо слабшої але ще важливіше те, що всі лінії в спостережуваної області спектра мають нижній рівень з потенціалом збудження 6 ев. Таким чином. в гарячих зірках Нг диссоциирован, а в холодних зірках він практично не порушується до тих рівнів енергії, з яких можуть з'явитися лінії, доступні для виявлення. Тому ніяких слідів молекулярного водню до сих пір не виявлено ні в зіркових спектрах, ні в сонячному спектрі Р111 Р3,6). Вільд з Геттінгена припустив В] / 9), що в атмосферах долгоперіодіческіх змінних може мати суттєве значення конвекція, викликана дисоціацією молекул [c.24]