Mặt trời liên tục tỏa ra năng lượng cho trái đất mỗi ngày. Bản chất của sự sống trên trái đất cũng phụ thuộc vào năng lượng tỏa ra bởi mặt trời, nhưng trên thực tế, năng lượng mà trái đất nhận được từ chính mặt trời chỉ chiếm một phần rất nhỏ năng lượng tỏa ra từ mặt trời. , chiếm 1/2,2 tỷ tổng năng lượng bức xạ phát ra từ mặt trời vào vũ trụ, nhưng ngay cả phần nhỏ này cũng đủ để mọi thứ trên trái đất phát triển.
Giá trị của hằng số mặt trời được Tổ chức Khí tượng Thế giới công bố vào năm 1981 là 1368 watt / mét vuông. Bức xạ mặt trời đi qua bầu khí quyển, và một phần của nó chạm đến mặt đất, được gọi là bức xạ mặt trời trực tiếp; phần còn lại được hấp thụ và phân tán bởi các phân tử của khí quyển, bụi và hơi nước trong khí quyển. và phản ánh. Một phần của bức xạ mặt trời rải rác trở lại không gian, và phần còn lại chạm đất. Phần chạm đất được gọi là bức xạ mặt trời rải rác. Tổng bức xạ mặt trời rải rác và bức xạ mặt trời trực tiếp đến mặt đất được gọi là tổng bức xạ. Sau khi bức xạ mặt trời đi qua khí quyển, cường độ và phân phối năng lượng quang phổ của nó thay đổi.
Năng lượng bức xạ mặt trời chạm đất nhỏ hơn nhiều so với ranh giới trên của khí quyển. Sau khi hấp thụ và phản xạ khí quyển, bề mặt có thể nhận được khoảng 1.000 watt mỗi mét vuông và tổng lượng trái đất nhận được là khoảng 11 tỷ kilowatt giờ. Và giả sử chúng ta có thể bao phủ toàn bộ bề mặt trái đất bằng các tấm pin mặt trời. Sau đó, sản lượng điện trong một năm là khoảng 1 tỷ kWh. Năm 2016, tổng sản lượng điện của thế giới là 25 nghìn tỷ kWh. Nó là 1/40.000 năng lượng mặt trời mà trái đất nhận được.
Tại sao nhiệt độ trái đất vẫn ở trạng thái cân bằng?
Sự thay đổi nhiệt độ của trái đất phụ thuộc vào các đặc điểm mà các hành tinh khác không nhất thiết phải có, chẳng hạn như khí quyển, dòng hải lưu và tốc độ quay phù hợp và duy trì khoảng thời gian tương đối ổn định. Góc giữa mặt phẳng quỹ đạo xoay quanh mặt trời và trục trái đất, bán cầu bắc và nam nhận được bức xạ mặt trời khác nhau vào những thời điểm khác nhau, vì vậy nhiệt độ ở phía bắc sẽ giảm xuống âm 30 độ C vào mùa đông, và nó có thể cao tới 30 độ C vào mùa hè và 60 độ ở giữa. Sự khác biệt giữa các độ, xem xét kích thước khổng lồ của trái đất, năng lượng nhận và mất là rất lớn; đồng thời, sẽ có sự chênh lệch nhiệt độ tương đối rõ ràng giữa ngày và đêm trong một khu vực, điều này là do phần trái đất không được chiếu sáng bởi mặt trời vào ban đêm sẽ tỏa ra năng lượng vũ trụ, do đó làm giảm nhiệt độ. Do đó, nhiệt độ của trái đất đang thay đổi mọi lúc, và sự thay đổi này chính xác là do sự biến động của năng lượng được nhận và giải phóng bởi trái đất, điều này không vi phạm luật bảo tồn năng lượng.
Trong hơn bốn tỷ năm, trái đất đã được tắm trong ánh sáng rực rỡ của mặt trời, và mặt trời hào phóng tỏa ra năng lượng cho trái đất mỗi khoảnh khắc. Theo một sự hiểu biết chung, trái đất sẽ trở nên ấm hơn và thậm chí nóng hơn. Tuy nhiên, trên thực tế, trái đất đã không trở nên ấm hơn. Trong những năm dài của trái đất, nó cũng đã gặp phải bốn kỷ băng hà. Trái đất đi theo: lạnh - ấm - lạnh - sau đó ấm hơn - lạnh hơn... lặp đi lặp lại, chu kỳ Đáp lại và không bao giờ bị nóng!
Năng lượng tỏa ra từ mặt trời đến trái đất đi đâu? Tất cả các vật thể có nhiệt độ có thể tạo ra bức xạ, các vật thể nhiệt độ cao tỏa ra ánh sáng nhìn thấy và tia cực tím (sóng ngắn) và các vật thể nhiệt độ thấp tỏa ra hồng ngoại (sóng dài). Nhiệt độ bề mặt cao của mặt trời tỏa ra tia cực tím và ánh sáng nhìn thấy được đến trái đất, và nhiệt độ bề mặt thấp của trái đất tỏa ra tia hồng ngoại đến vũ trụ! Trái đất duy trì biến đổi khí hậu, và nó tiêu thụ năng lượng để quay và xoay quanh mặt trời, và một lượng rất nhỏ năng lượng được chuyển đổi thành than, dầu và khí tự nhiên để lưu trữ năng lượng Lên, trong hàng tỷ năm dài, một loại cân bằng động về cơ bản đạt được, vì vậy nhiệt độ bề mặt của trái đất gần như không đổi trong một thời gian dài!
Tiêu thụ năng lượng hóa thạch dẫn đến sự nóng lên toàn cầu
Năng lượng hóa thạch đề cập đến than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên, v.v. được hình thành bởi các sinh vật sống qua hàng trăm triệu năm. Đây là một nguồn năng lượng không tái tạo. Tất cả chúng đều được tiến hóa từ phần còn lại của thực vật và động vật hàng trăm triệu năm trước. Tất cả nhiên liệu hóa thạch đều bao gồm hydrocarbon. Nhiên liệu hóa thạch hiện chiếm 80% nguồn năng lượng của thế giới công nghiệp. Mặc dù năng lượng hóa thạch là không đáng kể so với năng lượng mặt trời, lượng nhiệt và carbon dioxide được tạo ra bởi năng lượng hóa thạch, đã được lưu trữ trong hàng tỷ năm và được con người tiêu thụ trong hàng trăm năm, cũng đáng kinh ngạc, có thể phá hủy sự cân bằng khí hậu hiện có.
Những người đốt nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như dầu, than, v.v., sẽ tạo ra một lượng lớn khí nhà kính. Những khí nhà kính này rất trong suốt với ánh sáng nhìn thấy được từ bức xạ mặt trời, nhưng có khả năng hấp thụ cao với bức xạ sóng dài phát ra từ trái đất và có thể hấp thụ mạnh bức xạ mặt đất. Tia hồng ngoại trong trái đất, làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên, nghĩa là hiệu ứng nhà kính. Sự nóng lên toàn cầu sẽ phân phối lại lượng mưa toàn cầu, làm tan chảy sông băng và băng vĩnh cửu, và mực nước biển dâng cao, điều này không chỉ gây nguy hiểm cho sự cân bằng của hệ sinh thái tự nhiên, mà còn đe dọa sự sống còn của con người. Sự phát thải khí nhà kính trên đất liền đã làm cho nhiệt độ của lục địa tăng lên, và sự chênh lệch nhiệt độ giữa lục địa và đại dương đã trở nên nhỏ hơn, làm chậm luồng không khí và khói bụi không thể bị thổi bay trong một thời gian ngắn. Ngày nay, hành tinh của chúng ta nóng hơn so với 2.000 năm qua và nếu tình hình tiếp tục xấu đi, vào cuối thế kỷ này, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng lên mức cao nhất trong 2 triệu năm.
Năng lượng mặt trời sẽ không phá vỡ sự cân bằng nhiệt độ của Trái đất
Sản xuất năng lượng mặt trời là một thiết bị trực tiếp chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng cách sử dụng các thành phần pin hoặc máy năng lượng nhiệt. Nó không tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Trong hệ thống cân bằng nhiệt độ của trái đất, nó không tạo ra nhiều năng lượng hơn; các nhà máy điện mặt trời được xây dựng trên mái nhà và mặt đất, và không có nhà kính. Khí thải sẽ không ảnh hưởng đến bức xạ bên ngoài của trái đất; Các nhà máy điện mặt trời thường được xây dựng trên đất không thể trồng được, vì vậy nó sẽ không ảnh hưởng đến sự hấp thụ năng lượng ánh sáng của các nhà máy xanh khác (bao gồm cả tảo) trên trái đất.