太陽每天向地球輻射150萬億億焦耳能量，這些能量最終去哪了？

2020-10-18 艾伯史密斯

地球吸收太陽輻射，同時地球也會向宇宙空間中輻射熱能，這是一個在時間和空間上的動態平衡，以此保證地表平均溫度保持相對穩定。

太陽每秒釋放380億億億焦耳的能量，其中只有22億分之一的能量輻射到地球，大約是每秒17億億焦耳，每天就是1.5*10^22焦耳，相當於5000億噸標準模燃燒釋放的能量，地球每天從太陽接收這麼多的能量，那麼這些能量最終都去哪裡了呢？

白天的時候

地球表面的同一個位置，只有在白天才能接收太陽能，太陽輻射到達地球後，首先有一小部分被地球大氣層反射回了宇宙空間，然後大氣本身會吸收一部分輻射（19%），剩下的絕大部分直接到達地面，從而被地表吸收（47%）。

同時，地表也會向外輻射熱能（120%），其中絕大部分又被大氣吸收（114%），有少部分輻射到宇宙空間中去（6%），白天吸收太陽輻射的地面溫度會上升，地面的輻射能力也會增加。而吸收了能量的大氣，又會把大部分能量逆輻射到地面（106%），還有一部分輻射到宇宙空間（60%）。

整個過程是動態的，一般來說，在白天的時候，大氣和地面吸收的輻射，會高於向宇宙空間中損失的能量，於是白天地表溫度上升，空氣溫度回暖。

夜晚的時候

到了夜晚，由於沒有了太陽輻射，地面和大氣熱能會源源不斷地向宇宙空間中流失（宇宙空間的等效溫度接近絕對零度），此時地面溫度大幅降低，空氣溫度變冷。

對於同一個位置來說，地球在白天吸收了多餘的太陽能，但是在夜間會損失掉能量，總體達成一個平衡，使得各年的平均溫度保持穩定。

光合作用

另外，到達地面的太陽輻射，還有極少一部分會被生物的光合作用吸收，最終轉變為生物能。

在海面上，海水吸收太陽輻射，使海水蒸發，相當於把太陽能轉化為水蒸氣的內能。

整體來看，雖然每天都有1.5*10^22焦耳太陽能到達地球，但是絕大部分能量被吸收後又被輻射回了宇宙空間，只有極少部分能量通過生物或者物理化學的方式留在了地球上，我們燒的煤、石油、天然氣等等，本質上就是生物吸收太陽能後，經過上億年的物理化學作用演變而來。

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    不少網友很擔憂地球每時每刻不斷的吸取著太陽能量，會不會總有一天承受不了而被「撐爆」呢？這種擔憂比「杞人憂天」還荒唐些，因為地球已經存在46億年了，每天都接受太陽輻射，還沒看到它吃飽了的樣子，更別說「撐爆」了。其實這個問題很好回答，只要問問提這種問題網友自己的感受就有答案了。
  • 太陽的能量是從哪裡來的?
    這證明了早在35億年以前地球上就有生命存在，那時的太陽也必定具有和今天大致相同的光度。 太陽內不可能貯藏無限多的能量，因為它是一個有限的物體，由有限的質量所組成。我們可以測定它的質量，因為質量可以通過引力來顯示。地球和眾行星圍繞著太陽運動，由於受太陽質量的引力作用而被約束在一定的軌道上。
  • 太陽慷慨無私,向我們免費提供如此巨大的能量
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    大家好，歡迎來到靜靜科學分享，眾所周知太陽是地球的能量源泉，那太陽到底能夠輻射出多大的能量呢？我們可以來估算一下，很明顯太陽輻射的能量將呈球形均勻向外擴散，根據能量守恆定律，太陽系中某個位置接收到的太陽輻射的功率與它和太陽距離的平方成反比。
  • 電閃雷鳴的能量哪去了，這些電子鑽到地下會把地球撐爆嗎？
    地球接受的熱能很多，太陽的電磁輻射給予地球的能量最多。地球每秒鐘接受太陽總輻射能量的22億分之一，約1.75x10^17J，這些能量相當於1000萬座三峽大壩發電的總和，每秒鐘相當487億度電。有朋友計算，一年打雷能量滿打滿算相當1.76萬億度電（本人未核實），如果這個計算正確的話，也就相對地球接受太陽能量36秒的量，因此閃電這點能量在太陽能面前說小巫見大巫都大大高看了，基本可以忽略不計了。電磁輻射的能量載體是光子，這些光子到地球後與物質粒子交互作用，實現能量轉換。
  • 地球一直吸收太陽能量,但地球一直能源稀缺,這符合能量守恆嗎?
    太陽常數為1367瓦，即地球上每平方米大約1367瓦特[1353(±21) W/m2(1976年, NASA)]，按地球的截面積是127,400,000 平方公裡來計算，可得出地球每秒從太陽接收約1.74×10^17焦耳能量，這個能量很大，是人類所需要能量的數千倍。
  • 100億個太陽100億年釋放能量總和！宇宙發生大爆炸以來最大爆發
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  • 太陽每秒發出能量有多大,如能收集起來,人類可用多少年?
    太陽核心每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦，其中0.7%的質量，也就是約420萬噸物質轉化為能量。質能轉化率遵從愛因斯坦質能方程，質能方程表達式為：E=mc^2。其中E表示能量，m表示質量，c為光速。根據質能方程計算可得，太陽輻射能量總量達3.78x10^26J/s(焦耳/秒），相當每秒鐘發出10500億億度電的能量。
  • 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
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    有網友問：能量是守恆的，地球每天接收太陽能，為什麼地表溫度基本不變？那是因為地球並非只吸收能量，而是在向陽面吸收太陽能，背陽面向星際空間輻射出熱能。能量守恆是沒錯，對於地球上某一處的地面：（1）白天吸收來自太陽的光能，太陽垂直照射時輻射強度大約是1300瓦每平方米，這些能量的大部分被地面和大氣吸收轉變為熱能，還有一些被植物的光合作用吸收，以及部分被大氣反射回太空。（2）等到了夜晚時，地球背陽面處於黑暗的星際空間中，星際空間的溫度大約是-270℃，於是地球背陽一面又會向星際空間中輻射能量。
  • 你知道太陽能量的來源嗎?
    眾所周知呢，太陽是地球的能量源泉，那太陽到底能夠輻射出多大的能量的，我們可以來估算一下，太陽輻射的能量將成球形均勻向外擴散，根據能量守恆定律的，太陽系中某個位置接收到的太陽輻射的功率與他和太陽距離的平方成反比，地球和太陽的距離大約是1.5億千米，那在這個位置上，地球單位面積接受到的太陽輻射的功率就是所謂的太陽常數
  • 大量捕捉太陽的能量,來為地球上的能量提供動力
    下次你填滿汽車的油箱時，請花點時間記住化石燃料是一種有限的資源，最終人類將需要滿足其他來源對能源的渴望，也許解決方案是在星星中，或者更確切地說，我們的太陽想像一下，不是用汽油填充車輛的油箱，而是用純淨的陽光，在遙遠的未來，由於戴森球體的概念，這可能會發生，將Dyson球體視為圍繞恆星建造的巨大
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