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大量采用太阳能可能会导致地球愈来愈热

已有 5861 次阅读 2010-8-21 22:32 |个人分类:生活点滴|系统分类:观点评述| 太阳能, 过热, 温室

随着化石燃料的枯竭以及传统能源的耗尽

近年来,太阳能正在被广泛使用

就目前来说,现阶段使用的和将要被使用的太阳能电站的功率相比较10年前的来说

扩容了不知多少倍

这其中得益于单晶硅和多晶硅,锂电池以及光电转换技术的进步

展望将来,直接使用太阳能将会是一种非常“时尚”和“随意”的行为。

好处很多,但辉煌和乐观的背后,却很少有人去思考

众所周知,目前地球的表面温度正在逐步升高

这可以从极地大洋考察的关于北极圈冰层融化事件得到印证

地表温度的升高受益于诸多因素,很多因素是不言而喻的

就以前来说,影响最大的因素在于温室气体

可是对于以后,有可能影响最大的因素在于太阳能的广泛使用

把地球比作一个容器,每天太阳辐射进来的热量M是一定的

辐射到地表的热量,有大部分被反射回了宇宙C,部分被海洋吸收A,促成了海洋温度的恒定,部分被植物吸收,通过光和作用沉积了下来B。很久以前的时候,其中存在一定平衡,使得地球温度长期缓慢增加。

储存在大气中的热量:S=M-C-A-B

温室气体的存在,使得部分热量又被反射回了大气层k*C。

储存在大气中的热量:S=M-C-A-B+k*C

温室气体的增加,使得每次被反射回的热量在不断增加,增量的热量导致了地表温度升高的加速度变大。

考虑温室气体均匀增加,热量的增加速度可以表示: 

alpha=S/△t=【M-C-A-B+(k+△k)*C】/△t

这是在没有大量采用太阳能以前的时候,地表温度升高的普遍分析。

在考虑了太阳能被广泛收集的因素之后,事情变得有些复杂了。

光伏技术的不断进步,使得人类可以收集的太阳能更多了。

此刻地球这个容器通过光伏技术收集的热量D可以表述成这样。

D=l*M

同时,反射回宇宙的能量在更加变少。

大量被收集的太阳能最终会通过电网被传递到千家万户,然后转化成了热量,散发到了地球大气中。

这样一来,地表温度升高的加速度将会随着太阳能收集装置的飞速扩张而加大。

此时,温度身高的加速度大概可以表示为

alpha=S/△t=【M-C-A-B+(k+△k)*C+l*M】/△t

热力学第三定律的作用,导致了该过程不可逆转

可想而知,如果该增速不被控制的话,用不了多长时间,人类就可以非常容易尝试到“热锅上的蚂蚁”的感觉

就今年的夏季来说,温度超过35℃的天数相比去年来说变多了

这可能是这种感觉的一个预演

温度的升高,最大的受益者应该就是水蒸气的蒸发

空气中蒸汽变多,极易引发的事件就是夏季降水概率同比变大,由此引起自然灾害增多也变成了一种可能

相比较而言,冬季降雪概率在减小,暖冬会越来越多

更多的改变以往习惯的气象会一如既往和愈发不可收拾

如果想要减缓这种恶化,目前最重要的是吸收或者消化掉部分温室气体,或者在大气层上作出很多的导管,输出部分热量,减缓地球表面沉积下来的热量

这样,也许我们自己或许会找回一点过去的感觉,至少达到一个缓慢的动态热力平衡态。

可惜,这方面的报道鲜有。

人类自己把自己放到了烤箱,然后慢慢地烤熟了自己,最后却不知道美餐被谁享用。



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1 武夷山

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