Slnko neustále vyžaruje energiu na Zem každý deň. Podstata života na Zemi závisí aj od energie vyžarovanej Slnkom, ale v skutočnosti energia prijatá Zemou zo samotného Slnka predstavuje len veľmi malú časť energie vyžarovanej zo Slnka. , čo je 1/2,2 miliardytiny celkovej žiarivej energie emitovanej Slnkom do vesmíru, ale aj táto malá časť stačí na to, aby všetko na Zemi rástlo.
Hodnota slnečnej konštanty oznámenej Svetovou meteorologickou organizáciou v roku 1981 je 1368 wattov / meter štvorcový. Slnečné žiarenie prechádza atmosférou a časť z neho sa dostáva na zem, čo sa nazýva priame slnečné žiarenie; druhá časť je absorbovaná a rozptýlená molekulami atmosféry, prachom a vodnou parou v atmosfére. a reflexiu. Časť rozptýleného slnečného žiarenia sa vracia do vesmíru a druhá časť sa dostáva na zem. Časť, ktorá sa dostane na zem, sa nazýva rozptýlené slnečné žiarenie. Súčet rozptýleného slnečného žiarenia a priameho slnečného žiarenia dopadajúceho na zem sa nazýva celkové žiarenie. Po prechode slnečného žiarenia atmosférou sa mení jeho intenzita a distribúcia spektrálnej energie.
Energia slnečného žiarenia, ktorá sa dostáva na zem, je oveľa menšia ako horná hranica atmosféry. Po absorpcii a odraze atmosféry môže povrch dostať asi 1 000 wattov na meter štvorcový a celkové množstvo, ktoré zem dostane, je asi 11 miliárd kilowatthodín. A predpokladajme, že môžeme pokryť celý povrch Zeme solárnymi panelmi. Potom je výroba energie za jeden rok asi 1 miliarda kWh. V roku 2016 bola celková svetová výroba energie 25 biliónov kWh. Je to 1/40 000 slnečnej energie, ktorú Zem prijíma.
Prečo je teplota Zeme v rovnováhe?
Zmena teploty Zeme závisí od charakteristík, ktoré iné planéty nemusia nevyhnutne mať, ako je atmosféra, oceánske prúdy a vhodná rýchlosť rotácie, a udržuje relatívne stabilný interval. Uhol medzi orbitálnou rovinou otáčajúcou sa okolo Slnka a samotnou zemskou osou, severná a južná pologuľa dostávajú rôzne slnečné žiarenie v rôznych časoch, takže teplota na severe klesne v zime na mínus 30 stupňov Celzia a v lete môže byť až 30 stupňov Celzia a v strede 60 stupňov. Rozdiel medzi stupňami, vzhľadom na obrovskú veľkosť Zeme, prijatá a stratená energia je veľmi obrovská; zároveň bude relatívne zrejmý teplotný rozdiel medzi dňom a nocou v regióne, je to preto, že časť Zeme, ktorá nie je osvetlená slnkom v noci, bude vyžarovať do vesmíru energiu, čím sa zníži teplota. Preto sa teplota Zeme neustále mení a táto zmena je práve kvôli kolísaniu energie prijatej a uvoľnenej zemou, ktorá neporušuje zákon zachovania energie.
Už viac ako štyri miliardy rokov sa Zem kúpe v žiarivosti Slnka a Slnko každú chvíľu veľkoryso vyžaruje energiu na Zem. Podľa všeobecného chápania by sa zem mala otepľovať a ešte teplejšie. V skutočnosti sa však Zem neoteplila. Za dlhé roky existencie Zeme narazila aj na štyri doby ľadové. Zem je pozdĺž: studená - teplá - studená - potom teplejšia - chladnejšia ... znova a znova, cyklus Opätovanie a nikdy sa nezohrieva!
Kam smeruje energia vyžarujúca zo Slnka na Zem? Všetky objekty s teplotou môžu produkovať žiarenie, vysokoteplotné objekty vyžarujú viditeľné svetlo a ultrafialové žiarenie (krátka vlna) a nízkoteplotné objekty vyžarujú infračervené žiarenie (dlhá vlna). Vysoká povrchová teplota Slnka vyžaruje ultrafialové a viditeľné svetlo na Zem a nízka povrchová teplota Zeme vyžaruje infračervené lúče do vesmíru! Zem udržiava zmenu klímy a spotrebúva energiu na otáčanie a točenie okolo Slnka a veľmi malé množstvo energie sa premieňa na uhlie, ropu a zemný plyn na skladovanie energie Hore, v dlhých miliardách rokov sa v podstate dosiahne akási dynamická rovnováha, takže povrchová teplota Zeme je takmer konštantná po dlhú dobu!
Spotreba fosílnych energií vedie ku globálnemu otepľovaniu
Fosílne energie sa vzťahujú na uhlie, ropu, zemný plyn atď. tvorené živými organizmami počas stoviek miliónov rokov. Je to neobnoviteľný zdroj energie. Všetky sa vyvinuli zo zvyškov rastlín a živočíchov pred stovkami miliónov rokov. Všetky fosílne palivá sú zložené z uhľovodíkov. , fosílne palivá v súčasnosti predstavujú 80 % zdrojov energie priemyselného sveta. Hoci je fosílne energia v porovnaní so slnečnou energiou žalostne zanedbateľná, ohromujúce je aj množstvo tepla a oxidu uhličitého produkovaného fosílnej energiou, ktoré sa skladuje miliardy rokov a spotrebúva ho ľudia stovky rokov, čo môže zničiť existujúcu klimatickú rovnováhu.
Ľudia spaľujúci fosílne palivá, ako je ropa, uhlie atď., budú produkovať veľké množstvo skleníkových plynov. Tieto skleníkové plyny sú vysoko priehľadné pre viditeľné svetlo zo slnečného žiarenia, ale sú vysoko absorbujúce na dlhovlnné žiarenie emitované Zemou a môžu silne absorbovať pozemné žiarenie. Infračervené lúče na Zemi, ktoré spôsobujú zvýšenie teploty Zeme, to znamená skleníkový efekt. Globálne otepľovanie prerozdelí globálne zrážky, roztopí ľadovce a permafrost a zvýši hladinu morí, čo ohrozuje nielen rovnováhu prírodných ekosystémov, ale ohrozuje aj prežitie ľudí. Emisie skleníkových plynov na súši spôsobili zvýšenie teploty kontinentu a teplotný rozdiel medzi kontinentom a oceánom sa zmenšil, čo spomalilo prúdenie vzduchu a smog nemôže byť v krátkom čase odfúknutý. Dnes je naša planéta teplejšia ako za posledných 2000 rokov a ak sa situácia bude naďalej zhoršovať, do konca tohto storočia sa teplota Zeme vyšplhá na 2 milióny rokov.
Solárna energia nenaruší teplotnú bilanciu Zeme
Výroba solárnej energie je zariadenie, ktoré priamo premieňa slnečnú energiu na elektrickú energiu pomocou komponentov batérií alebo strojov na tepelnú energiu. Nespotrebováva fosílne palivá. V systéme teplotnej bilancie Zeme nevytvára viac energie; solárne elektrárne sú postavené na streche a zemi a nie je tam žiadny skleník. Emisie plynov neovplyvnia vonkajšie žiarenie Zeme; solárne elektrárne sú vo všeobecnosti postavené na pôde, ktorá nemôže byť vysadená, takže to neovplyvní absorpciu svetelnej energie inými zelenými rastlinami (vrátane rias) na zemi.