人類利用的絕大多數能源資源，其實都是來自於太陽輻射能

2020-10-18 地理沙龍

我們人類是生活在自然環境之中的，一方面我們人類為了生存和發展，需要不斷的向自然環境索取各種物質和能量，另一方面我們人類在使用了各種來自自然界的物質和能量之後，會產生一些人類社會無法處理的廢棄物，就只能再排放到自然環境之中去。人類社會要實現可持續發展，就必須處理好和自然環境的關係，不能索取過多，也不能排放過多。

人類能源資源的最終來源

在我們人類向自然界索取的各類資源中，有一大類是為了給我們人類提供能源動力，我們稱為能源資源。所謂能源資源，是指在當前社會經濟技術條件下，能夠為人類提供大量能量的物質和自然過程。具體來說包括煤炭、石油、天然氣、風能、核能、水能、潮汐能、地熱能、生物質能等等。

世界太陽輻射能分布地圖

從上述分類來看，人類利用的能源資源十分豐富，但是實際上總結起來，我們發現從古至今，到目前為止，人類利用的主要能源資源，大多都是來自於太陽輻射能。當然，上述能源資源中有三類例外，地熱能來自於地球內部巖石圈中的熱量，核能來自於地球中的放射性元素礦產，潮汐能來自於天體之間，主要是月球的萬有引力。

太陽能 發電

每天太陽東升西落，陽光照射在我們身上，暖洋洋的，我們能夠真切的感受到太陽輻射能的力量，平時我們曬衣服，就是最為直接和簡單的利用太陽輻射能。當然，現在我們還可以通過太陽熱水器、太陽能發電板、太陽能灶等形式來直接利用太陽能。太陽，這個太陽系唯一的恆星，無時無刻不再向外釋放能量，其中大約有二十二億分之一到達我們地球。

我國大中型水電站分布圖

這對太陽來說微不足道的部分，卻足以維持地球上的生物和人類的生存和發展。太陽輻射能是綠色植物光合作用的基礎，光合作用是地球生態系統的基礎，植被不斷地生長，生物不斷的繁衍，就是太陽輻射能不斷「固化」的過程。當我們的祖先，砍樹燒炭時，其實就是在利用太陽輻射能，這些木柴可以稱為「生物質能」。

中國森林和草原分布圖

由於太陽輻射能在地球表面分布不均勻，使得地表總體熱量從赤道往兩極遞減，從而驅動了全球性大氣環流，從而形成了氣壓帶風帶，所以「風能」也是來自於太陽輻射能。大洋表面在太陽輻射能的照射下，水分不斷蒸發，隨著大氣環流進行水汽輸送，到達某些區域產生降水，然後隨著地表徑流流回海洋，可以說太陽輻射能驅動了水循環，所以「水能」的能來也來自太陽輻射能。

世界油氣資源分布圖

另外煤炭、石油和天然氣被稱為化石能源，因為這些能源的形成可有可能和遠古時期的生物有關。目前普遍認為，煤炭是遠古時期的森林遺體，經過長時間大規模堆積在地下而逐漸形成的。石油和天然氣是遠古時期的海洋生物，主要是浮遊動物和浮遊植物遺體，經過長時間大規模的沉積作用而形成的。所以，現在我們使用的煤炭、石油和天然氣等化石能源，可以看成是遠古時期「存」著的太陽輻射能。

石油開採

相關焦點

  • 我們地球上的「能源資源」，是取之不盡用之不竭的嗎？
    人類生活在地球上，不斷地向自然地理環境索取各種物質和能量，簡單來說，凡是能夠提供能量的資源就是「能源」，通常包括熱能、電能、機械能、化學能等等。根據地球能源的能量來源，我們可以分為三類，第一類能源的能量直接或者間接來自於太陽，包括煤炭、石油、天然氣、頁巖油等礦物能源，柴火類生物質能，以及風能、水能和太陽輻射能等等。
  • 太陽能是什麼能源,太陽是怎樣發光發熱的?
    太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何汙染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少汙染的時代。
  • 解決人類能源危機新方案!利用量子隧道效應從地表輻射獲取電能!
    導語：人類能源危機的加劇科學家對新的能量來源充滿興趣，無論是核聚變還是太陽能，都將是人類未來的新能源方向。最近，一種利用量子隧道效應的新能源方法倒是很新鮮。近期，一組國外的研究人員提出了一種新的發電方法：從地表採集能量。
  • 太陽輻射在到達地面之前會經過厚厚的大氣層,損失了將近50%能量
    人類社會的發展，需要消耗大量的能量，目前人類所利用的能源資源，歸根結底絕大多數都來自於太陽輻射，比如石油、天然氣、煤炭等化石能源，我們可以理解為地質時期儲存的太陽能，而太陽能，風能、水能也都是來自於太陽輻射能。
  • 太陽輻射在到達地面之前會經過厚厚的大氣層，損失了將近50%能量
    人類社會的發展，需要消耗大量的能量，目前人類所利用的能源資源，歸根結底絕大多數都來自於太陽輻射，比如石油、天然氣、煤炭等化石能源，我們可以理解為地質時期儲存的太陽能，而太陽能，風能、水能也都是來自於太陽輻射能。對於太陽來說，到達地球的太陽輻射能僅僅佔太陽輻射總量的二十二億分之一，就是這些能力推動了人類社會的發展，也推動了地球表面的物質循環。
  • 人類綜合利用太陽能技術方興未艾
    人類建立太空電站，利用太陽光輻射能技術，目前比較成熟。但是，如果以微波傳輸的方式發送到地球表面接受後轉化為電能，我認為可能會造成嚴重環境損害，也可能產生嚴重事故。因此，我不贊成這種太空電能傳輸方式。不過，太空電站發電用於大型太空站是完全可行的。說到利用太陽能，我們現在比較多的是利用太陽光能。
  • 「人造太陽」人類的未來能源
    &34;計劃已經歷經14年，人造太陽其實就是一個可控核聚變裝置，該裝置也是世界上最大的核聚變裝置。這是一個國際項目有35個國家合作實施這一計劃，該裝置在法國的南部目前已經開始組裝，而中國也參加了這一項計劃，中國為該項目提供磁體饋線、極向場線圈等重要部件。
  • 太陽能簡介
    地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367kw/m2。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/m2，相當於有102,000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。
  • 斯坦福科學家發明新裝置:能同時利用太陽的熱量和外太空的...
    斯坦福科學家發明新裝置：能同時利用太陽的熱量和外太空的寒冷  Winnie Lee • 2018-11-12 15:26:43　來源：前瞻網
  • 【備考乾貨】太陽輻射的影響因素及應用,太陽活動對地球的影響
    （2）太陽能開發的優缺點 優點：a.能量巨大，是人類可利用的最豐富的資源，取之不盡、用之不竭；b.分布廣泛，地球上處處都有；c.清潔能源，無汙染、無公害。 缺點：a.能量密度低、利用成本高；b.受天氣影響大、輻射強度的波動較大。
  • 如果人類可以充分利用太陽散發的能量,人類文明將會怎樣?
    按照卡爾達舍夫文明體系的分法，如果人類能利用整個太陽的能源，將被分為Ⅱ類到Ⅲ文明之間。然而，如今的人類社會被分為0.7類文明，所以人類文明會經歷從I類文明的變化開始。生活區域在地球的很多區域，其實並不適合人類居住，或者是沙漠，或者是高山，或者是冰原，甚至是大海和天空。如果我們能充分利用太陽的能量，我們就能利用每一寸土地，人口居住區域並不會密集分布在某一個地方，將會是立體分布——建立海洋和天空上的城市。
  • 今日Joule:科學家的魔法—從太陽和外太空同時獲取能源
    眾所周知，溫度高達6000 K的太陽是大自然饋贈給人類的一個理想熱源。圖片來自視覺中國對太陽能的利用貫穿於人類文明歷史；大自然同時饋贈給人類一個溫度低至3 K的理想熱沉—外太空。近年來，通過輻射製冷技術對這一理想熱沉的開發利用目前引起了人們的廣泛興趣。然而，在實際應用中，由於輻射製冷板和太陽能電池板或加熱器往往都需要鋪設在屋頂，因此這兩種技術往往相互爭奪屋頂空間。
  • 太陽輻射對人體危害有多大?重新認識太陽能
    其實太陽輻射，也會或多或少地對人類造成一定的傷害，特別是紫外線、伽馬射線、X射線都會極大地傷害人體，甚至可以這樣說，如果太陽輻射毫無阻擋地傾瀉到地球，那我們人類和地球上的一切生物都將不復存在！現在人類每年從地下開採出來的化石燃料，如果都折合為標準煤，大約是100億噸。也就是說，如果能把到達地球的太陽能全部用上，只需半個多小時的太陽能就夠人類一年之需了！而且還是源源不斷、免費地供應著。遺憾的是絕大部分太陽能都未加利用！
  • 太陽每秒釋放的能量足夠人類使用上萬年,但人類還是存在能源危機
    太陽內部通過核聚變反應釋放大量能量，據估計，太陽每秒釋放大約380億億億焦耳能量，相當於人類當前生產力水平數十萬年消耗的能量，但是只有22億分之一能輻射到地球。太陽是地球生命的能量之源，人類使用的絕大部分能量，究其根源都來自於太陽，比如化石燃料是古生物通過光合作用固定下來的能量，水力發電是太陽能蒸發雨水，使雨水獲得重力勢能。根據恆星演化模型的推斷，我們太陽已經有45.7億年的歷史，化學反應肯定是無法維持這麼長時間的能量輸出，在太陽內部，主要進行著氫元素向氦元素的聚變，從而釋放大量能量。
  • 三體、輻射、質量效應其實都是"親戚"
    1964年，俄國人卡爾達肖夫就腦補出了一個衡量文明科技水平的標準：他把文明分為三個級別，第一級文明可以充分利用所在行星的能量，順便一提目前人類文明還達不到這個程度，因為還沒有掌握可控核聚變這一高效的能源使用技術；第二級文明可以使用所在恆星系的所有能量；第三級文明可以使用所在星系的全部能量。事實上，如果真有三級文明人類恐怕也觀測不到，因為他們的科技已經完全超出我們想像了。
  • 如果太陽消失了,人類能活幾天?
    太陽是太陽系的中心天體，它不斷以電磁波的形式向宇宙空間釋放能力。太陽為地球提供了光、熱資源，維持著地表溫度；太陽維持生物生長發育，促進水、大氣運動和生物活動；太陽供給生活、生產的主要能源。那麼如果太陽消失了，人類能活幾天？
  • 月球能源利用前景:建太陽能發電廠(圖)
    嚴峻的能源危機迫使人類將目光轉向浩瀚的宇宙，而月球作為地球的近鄰是人類尋找地球以外能源的首選目標。目前，科學家正在努力尋找解決能源危機的辦法，他們將希望寄托在太陽能和核反應堆上(包括核裂變發電和核聚變發電)。然而，濃密的地球大氣層致使在地球上利用太陽能有許多不穩定因素；利用核裂變反應獲得電力的方法往往產生大量放射性廢料，容易造成嚴重的環境汙染。
  • 假如太陽消失，人類該如何生存，地球還能繼續支撐下去嗎
    太陽在太陽系內的重要程度是溢於言表的，若是沒有太陽，太陽系都不會形成，更不要說將地球變成一顆綠色生態星球了，也就不可能有人類出現，並發展出高等文明了。若是太陽某一天消失了，地球該如何是好？人類能支撐多久呢？
  • 太陽輻射的輻射作用
    太陽輻射太陽源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量就稱為太陽輻射。自然界中的物體溫度越高，其輻射波的波長就越短，由於太陽表面的溫度很高，大約是6000K，所以太陽輻射以短波為主，而且能量巨大。太陽每秒種損失400萬噸的質量，變為能量射向宇宙空間，雖然地球可以捕捉到的能量只有其22億分之一，但每分鐘仍可以得到相當於4億噸煙煤的熱量，所以說太陽輻射對地球和人類的影響是非常大的，太陽在50億年的漫長時間中只消耗了0.03%的質量，現在的太陽正值穩定、旺盛的中年期，不必擔心太陽的壽命，關於地球即將毀滅的謠傳顯然是謬論。
  • 來自太空的輻射有哪些?
    天文學家利用新技術，能夠接收到來自太空天體的所有輻射，而不僅是光。對光的捕捉只是天文工作的一部分。這就像只欣賞了一首旋律中的一個音符，而要完美體驗這首樂曲，你需要聽完整首曲子。光只是電磁輻射的一種形式。進一步研究不可見的波，如射電波和X射線，能夠揭示出宇宙更多的驚人奧秘。