Sunce neprekidno zrači energiju na Zemlju svaki dan. Bit života na Zemlji također ovisi o energiji koju zrači sunce, ali zapravo, energija koju Zemlja prima od samog Sunca čini samo vrlo mali dio energije koju zrači Sunce. , što je 1/2,2 milijarde ukupne energije zračenja koju Sunce emitira u svemir, ali i ovaj mali dio dovoljan je da sve na zemlji raste.
Vrijednost solarne konstante koju je objavila Svjetska meteorološka organizacija 1981. je 1368 wata/m2. Sunčevo zračenje prolazi kroz atmosferu, a dio dopire do tla, što se naziva izravnim sunčevim zračenjem; drugi dio apsorbiraju i raspršuju molekule atmosfere, prašine i vodene pare u atmosferi. i odraz. Dio raspršenog sunčevog zračenja vraća se u svemir, a drugi dio dolazi do tla. Dio koji dopire do tla naziva se raspršeno sunčevo zračenje. Zbroj raspršenog sunčevog zračenja i izravnog sunčevog zračenja koje dopire do tla naziva se ukupna radijacija. Nakon što sunčevo zračenje prođe kroz atmosferu, mijenja se njegov intenzitet i spektralna raspodjela energije.
Energija sunčevog zračenja koja dopire do tla mnogo je manja od gornje granice atmosfere. Nakon atmosferske apsorpcije i refleksije, površina može primiti oko 1,000 vata po četvornom metru, a ukupna količina koju prima Zemlja iznosi oko 11 milijardi kilovat-sati. I pretpostavimo da solarnim panelima možemo pokriti cijelu površinu zemlje. Tada proizvodnja električne energije u jednoj godini iznosi oko 1 milijardu kWh. U 2016. ukupna svjetska proizvodnja električne energije iznosila je 25 trilijuna kWh. To je 1/40,000 Sunčeve energije koju prima Zemlja.
Zašto temperatura Zemlje ostaje u ravnoteži?
Promjena temperature Zemlje ovisi o karakteristikama koje drugi planeti nužno nemaju, kao što su atmosfera, oceanske struje i odgovarajuća brzina rotacije, te održava relativno stabilan interval. Kut između orbitalne ravnine koja se okreće oko Sunca i same Zemljine osi, sjeverna i južna hemisfera primaju različito sunčevo zračenje u različito vrijeme, pa će temperatura na sjeveru zimi pasti na minus 30 stupnjeva Celzija, a može biti kao ljeti do 30 stupnjeva Celzijevih, a u sredini 60 stupnjeva. Razlika između stupnjeva, s obzirom na ogromnu veličinu zemlje, primljenu i izgubljenu energiju je vrlo ogromna; u isto vrijeme, postojat će relativno očita temperaturna razlika između dana i noći u regiji, to je zato što će dio zemlje koji noću nije osvijetljen suncem zračiti u svemirsku energiju, smanjujući time temperaturu. Dakle, temperatura Zemlje se cijelo vrijeme mijenja, a ta promjena je upravo zbog fluktuacije energije koju prima i oslobađa Zemlja, čime se ne krši zakon održanja energije.
Više od četiri milijarde godina, Zemlja je okupana sjajem sunca, a Sunce svakog trenutka velikodušno zrači zemlji. Prema općem shvaćanju, zemlja bi trebala biti sve toplija i još toplija. Međutim, u stvari, zemlja nije postala toplija. U dugim godinama Zemlje, također je naišao na četiri ledena doba. Zemlja je duža: hladno - toplo - hladno - pa toplije - hladnije... opet i opet, ciklus Uzvratno i nikad vruće!
Kamo ide energija koju Sunce zrači na Zemlju? Svi objekti s temperaturom mogu proizvoditi zračenje, objekti visoke temperature zrače vidljivo svjetlo i ultraljubičasto (kratki val), a objekti niske temperature infracrveno (dugi val). Visoka površinska temperatura sunca zrači Zemlji ultraljubičastom i vidljivom svjetlošću, a niska površinska temperatura Zemlje zrači infracrvenim zrakama u svemir! Zemlja održava klimatske promjene i troši energiju za rotaciju i okretanje oko Sunca, a vrlo mala količina energije pretvara se u ugljen, naftu i prirodni plin za skladištenje energije. Gore, u dugim milijardama godina, svojevrsna dinamika ravnoteža je u osnovi postignuta, pa je površinska temperatura zemlje dugo vremena gotovo konstantna!
Potrošnja fosilne energije dovodi do globalnog zatopljenja
Fosilna energija se odnosi na ugljen, naftu, prirodni plin, itd. koji su stvarali živi organizmi tijekom stotina milijuna godina. To je neobnovljivi izvor energije. Svi su evoluirali iz ostataka biljaka i životinja prije stotina milijuna godina. Sva fosilna goriva sastoje se od ugljikovodika. , fosilna goriva trenutno čine 80 posto energetskih izvora u industrijskom svijetu. Iako je fosilna energija žalosno beznačajna u usporedbi sa sunčevom energijom, količina topline i ugljičnog dioksida proizvedene fosilnom energijom, koja je pohranjena milijardama godina i koju ljudi konzumiraju stotinama godina, također je zapanjujuća, što može uništiti postojeću klimatsku ravnotežu .
Ljudi koji spaljuju fosilna goriva, kao što su nafta, ugljen, itd., proizvodit će veliku količinu stakleničkih plinova. Ovi staklenički plinovi vrlo su prozirni za vidljivu svjetlost sunčevog zračenja, ali jako apsorbiraju dugovalno zračenje koje emitira Zemlja i mogu snažno apsorbirati zemaljsko zračenje. Infracrvene zrake u zemlji, uzrokujući porast temperature zemlje, odnosno efekt staklenika. Globalno zatopljenje će preraspodijeliti globalne oborine, otopiti ledenjake i permafrost, te podići razinu mora, što ne samo da ugrožava ravnotežu prirodnih ekosustava, već i ugrožava ljudski opstanak. Emisija stakleničkih plinova na kopnu izazvala je porast temperature kontinenta, a temperaturna razlika između kontinenta i oceana postala je manja, što je usporilo strujanje zraka, a smog se ne može otpuhati u kratkom vremenu. . Danas je naš planet topliji nego što je bio u protekle 2,000 godine, a ako se situacija nastavi pogoršavati, do kraja ovog stoljeća temperatura Zemlje će se popeti na 2-milijun- godine visoka.
Sunčeva energija neće poremetiti Zemljinu temperaturnu ravnotežu
Proizvodnja solarne energije je uređaj koji izravno pretvara sunčevu energiju u električnu pomoću komponenti baterija ili strojeva za toplinsku energiju. Ne troši fosilna goriva. U Zemljinom sustavu temperaturne ravnoteže, ne stvara više energije; solarne elektrane su izgrađene na krovu i zemlji, a staklenika nema. Emisije plinova neće utjecati na vanjsko zračenje zemlje; solarne elektrane se uglavnom grade na zemljištu koje se ne može saditi, tako da neće utjecati na apsorpciju svjetlosne energije od strane drugih zelenih biljaka (uključujući alge) na zemlji.