Sunce svakog dana neprekidno zrači energiju na Zemlju. Suština života na Zemlji takođe zavisi od energije koju zrači sunce, ali u stvari, energija koju Zemlja prima od samog Sunca čini samo veoma mali deo energije koju zrači Sunce. , što je 1/2,2 milijarde ukupne energije zračenja koju Sunce emituje u svemir, ali i ovaj mali dio je dovoljan da sve na Zemlji raste.
Vrijednost solarne konstante koju je objavila Svjetska meteorološka organizacija 1981. je 1368 vati/m2. Sunčevo zračenje prolazi kroz atmosferu, a dio dopire do tla, što se naziva direktno sunčevo zračenje; drugi dio apsorbiraju i raspršuju molekuli atmosfere, prašina i vodena para u atmosferi. i refleksiju. Dio rasute sunčeve radijacije vraća se u svemir, a drugi dio stiže do tla. Dio koji dopire do tla naziva se raspršeno sunčevo zračenje. Zbir raspršenog sunčevog zračenja i direktnog 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 je mnogo manja od gornje granice atmosfere. Nakon atmosferske apsorpcije i refleksije, površina može primiti oko 1,000 vata po kvadratnom metru, a ukupna količina koju prima Zemlja je 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 triliona kWh. To je 1/40,000th solarne energije koju Zemlja prima.
Zašto Zemljina temperatura ostaje u ravnoteži?
Promjena temperature Zemlje ovisi o karakteristikama koje druge planete nužno nemaju, kao što su atmosfera, oceanske struje i odgovarajuća brzina rotacije, te održava relativno stabilan interval. Ugao između ravni orbite koja se okreće oko Sunca i same Zemljine ose, severna i južna hemisfera primaju različito sunčevo zračenje u različito vreme, pa će temperatura na severu zimi pasti na minus 30 stepeni Celzijusa, a može biti kao ljeti do 30 stepeni Celzijusa, a u sredini 60 stepeni. Razlika između stepeni, s obzirom na ogromnu veličinu Zemlje, primljenu i izgubljenu energiju je veoma ogromna; u isto vrijeme, postojat će relativno očigledna temperaturna razlika između dana i noći u regiji, to je zato što će dio zemlje koji nije obasjan suncem noću zračiti u svemirsku energiju, smanjujući time temperaturu. Dakle, temperatura Zemlje se stalno 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 opštem shvatanju, Zemlja bi trebalo da bude sve toplija i još toplija. Međutim, u stvari, Zemlja nije postala toplija. Tokom dugih godina Zemlje, takođe je naišao na četiri ledena doba. Zemlja je uzdužna: hladno – toplo – hladno – pa toplije – hladnije... opet i opet, kruži Uzvratno i nikada ne postaje vruće!
Gde ide energija koja se zrači od Sunca do Zemlje? Svi objekti sa temperaturom mogu proizvoditi zračenje, objekti visoke temperature zrače vidljivom svjetlošću i ultraljubičastom (kratki val), a objekti niske temperature zrače infracrvenom (dugi val). Visoka površinska temperatura Sunca zrači ultraljubičastom i vidljivom svjetlošću na zemlju, a niska površinska temperatura Zemlje zrači infracrvenim zracima u svemir! Zemlja održava klimatske promjene i troši energiju za rotaciju i okretanje oko Sunca, a vrlo mala količina energije se pretvara u ugalj, naftu i prirodni plin za skladištenje energije. Gore, u dugim milijardama godina, neka vrsta dinamike ravnoteža je u osnovi postignuta, tako da je površinska temperatura zemlje skoro konstantna dugo vremena!
Potrošnja fosilne energije dovodi do globalnog zagrijavanja
Fosilna energija se odnosi na ugalj, naftu, prirodni gas, itd. koji su formirali živi organizmi tokom stotina miliona godina. To je neobnovljivi izvor energije. Svi su evoluirali iz ostataka biljaka i životinja prije stotina miliona godina. Sva fosilna goriva se sastoje od ugljovodonika. , 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 se pohranjuje milijardama godina i koju ljudi konzumiraju stotinama godina, također je zapanjujuća, što može uništiti postojeću klimatsku ravnotežu .
Ljudi koji sagorevaju fosilna goriva, kao što su nafta, ugalj, itd., proizvodiće veliku količinu gasova staklene bašte. Ovi gasovi staklene bašte su veoma transparentni za vidljivu svetlost sunčevog zračenja, ali veoma apsorbuju dugotalasno zračenje koje emituje Zemlja i mogu snažno apsorbovati zemaljsko zračenje. Infracrvene zrake u zemlji, uzrokujući porast temperature Zemlje, odnosno efekat staklene bašte. Globalno zagrijavanje će preraspodijeliti globalne padavine, otopiti glečere i permafrost i podići nivo mora, što ne samo da ugrožava ravnotežu prirodnih ekosistema, već i ugrožava ljudski opstanak. Emisija gasova staklene bašte na kopnu izazvala je porast temperature kontinenta, a temperaturna razlika između kontinenta i okeana je postala manja, što je usporilo protok zraka, a smog se ne može otpuhati za kratko vrijeme . Danas je naša planeta toplija nego što je bila u protekle 2,000 godine, a ako se situacija nastavi pogoršavati, do kraja ovog stoljeća temperatura Zemlje će se popeti na 2-miliona- godine visoka.
Solarna energija neće poremetiti Zemljinu temperaturnu ravnotežu
Proizvodnja solarne energije je uređaj koji direktno pretvara sunčevu energiju u električnu pomoću komponenti baterija ili mašina za termalnu energiju. Ne troši fosilna goriva. U sistemu Zemljine temperaturne ravnoteže, on ne proizvodi više energije; solarne elektrane su izgrađene na krovu i zemljištu, a staklenika nema. Emisije gasova neće uticati na spoljašnje 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.