екология резюме
Най-важният източник на енергия, определена от топлинен баланс и топлинния режим на земната биосфера е лъчиста енергия на слънцето.
Слънцето осветява и затопля земята, доставка на енергията, която зелени растения използват за синтез на съединенията, които осигуряват препитанието си и храна, консумирана в почти всички други организми. Освен това, слънчева енергия, поддържа най-важният цикъл на химичните вещества и е движещата сила на системи за климата и времето, които повторно топлина и влага на повърхността на земята.
Слънчевата енергия се излъчва в пространството под формата на спектъра на UV, видима светлина и инфрачервено лъчение, и други форми на лъчиста или електромагнитна енергия.
Достигане до повърхността на Земята в основната почти ултравиолетови лъчи, видима светлина и близката инфрачервена радиация. За 34% от лъчистата енергия на слънцето, който достигна до повърхността на земята веднага отразява обратно в космоса от облаци, прах и други вещества в атмосферата, както и действителното повърхността на земята. По-голямата част от останалите 66% отива в атмосферата и земната топлина, изпаряване и циркулация на водата се превръща в енергия ветрове. И само една малка част от тази енергия (0.5%) се събира и се използва от зелени растения по време на фотосинтеза за производството на органични съединения, необходими за поддържане на активността на организми.
Основният дял от вредно йонизиращо лъчение от слънцето. Особено ултравиолетово излъчване се абсорбира от озон молекули (О3) в горната част на атмосферата (стратосферата) и водната пара в долния атмосферата. Без това, екраниране ефект на по-голямата част от съвременния живот на Земята не може да съществува.
По този начин, животът на земята съществува за сметка на незамърсяващи околната среда и практически вечен слънчева енергия, размерът на която е относително постоянна и излишни.
Растенията използват само 0,5% от слънчевата светлина да достигне земята. Дори ако хората са съществували единствено от слънчева енергия, те щяха да се използва още по-малка част от него. По този начин, на входящия слънчева енергия на Земята е достатъчно, за да задоволи всички възможни нужди на човечеството. Тъй като всички слънчевата енергия в крайна сметка се превръща в топлина, увеличаване на използването му за икономически причини не трябва да засяга динамиката на биосферата. Слънчевата енергия - абсолютно чиста енергия на разположение в неизчерпаем количество и за фиксирана цена (безплатно). На неговото пристигане няма да се отрази на политическото ембарго и икономически трудности. В същото време, тя е твърде разпръснати: да служи на човечеството, то трябва да се концентрира, и това препятствие може да бъде преодоляно.
Като говорим за енергия, следва да се има предвид, че енергията - това е възможността за производство на работа или за пренос на топлина между два обекта, които имат различни температури. Енергията е различна по качество или способност за извършване на полезна работа. на качеството на енергията - мярка за нейната ефективност. Високо качество енергия се характеризира с висока степен на ред, или концентриране, и по този начин висока способност за производство на полезна работа. Като примери за такива форми на енергийни носители могат да доведат електроенергия, въглища, бензин, концентрирана слънчева енергия и висока температура на топлина и други. В енергиите на ниско качество и ниска присъща разстройство на способността да произвеждат полезна работа. Пример за такъв енергиен носител - ниска температура на топлина във въздуха около нас, в река, езеро, океана. Например, общата сума на топлина в Атлантическия океан значително надвишава броя на високо качество на енергия в петролните кладенци на Саудитска Арабия. Но жегата е толкова разпръсната в океана, ние не сме в състояние да го използвате.
Като говорим за енергия, трябва да се напомни на двете законите на природата, която е предмет на енергия.
Първият закон на термодинамиката (икономия на енергия): Енергията не възниква и не изчезва, тя преминава само от една форма в друга. Законът предполага, че в резултат на преобразуване на енергия, никога не може да го получи повече от се изразходват: на изхода на енергия винаги е равна на разходите; не можете да получите нещо от нищо, за да плати за всичко.
Вторият закон на термодинамиката: енергийните трансформации във всяка част от него се губи под формата на топлина. Тази ниска температура топлина обикновено се разсейва в околната среда и е в състояние да изпълнява полезна работа.
По време на изгарянето на бензин с високо качество химическа енергия в двигателя в механична и електрическа енергия става около 1%, а останалите 99% като безполезен топлина разсейва в околната среда и в крайна сметка губи в пространството. В лампа с нажежаема жичка 5% от електрическата енергия се превръща в полезна емисии светлина и 95% под формата на топлина разсейва в околната среда. Според първия закон на термодинамиката, енергията никога не е изчерпана, тъй като не може нито да се появи, нито да изчезне. Но според втория закон на термодинамиката, общият брой на концентрирана високо-енергийна можем да получим от всички източници, постоянно намалява, превръщайки се в ниско качество на енергия а. Ние не само не може да се получи нещо от нищо, ние не сме в състояние да прекъсне привеждане в съответствие на качеството на електрическата енергия.
Най neotrazhonnoy земната повърхност слънчева радиация в съответствие с втория закон на термодинамиката, се превръща в топлина ниска температура (радиация "далеч" инфрачервена) и се излъчва обратно в пространството; енергия връщане в пространството под формата на топлина зависи от наличието на водни молекули в атмосферата, въглероден двуокис, метан, азотен оксид, озон, и някаква форма на твърди частици. Тези вещества, действа като селективен филтър дава някои високи форми качество на лъчиста енергия от слънцето, за да преминават през атмосферата към земната повърхност и в същото време запазват и абсорбират (и повторно излъчват обратно) част от възникващите потока на ниска степен топлинно излъчване от земята.
Една от основните характеристики на термодинамична състояние на системата е ентропия (преобразуване - <греч.>) - съотношението на количеството топлина, пуснати в определеното или от това, на термодинамичната температура: DS = DQ / T. Може да се твърди, че ентропията характеризира количеството енергия в една система, която не е на разположение, за да свърши работата, разбира се. Д. не е на разположение за употреба. Системата има ниска ентропия, ако това се случи в непрекъснат подреден разсейване на енергия и превръщането му в различна, по-подредени форма, например, превръщането на светлинна енергия или топлинна енергия в храната. Така често се определят ентропия като мярка за разстройство в система. Важна особеност на организми, е способността им за създаване и поддържане на висока степен на вътрешния ред, т.е.. Д. държава с ниска ентропия.
Всяко загрява тялото, включително и на живо, ще даде на топлина, докато температурата стане равна на температурата на околната среда. В крайна сметка всеки енергия тяло може да се разсейва под формата на топлина, последвано от състояние на термодинамично равновесие, и всички енергийни процеси стават невъзможно, т. Е. Системата е в състояние на минимална или максимална ентропия поръчка.
За организъм ентропията се увеличава в резултат на непрекъснато разсейване на енергия посредством превръщането му форми с висока степен на цел (например, химическа енергия храна) в топлинна форма с минимална степен на подреждане, тялото непрекъснато трябва да се натрупват подредени енергия отвън, т.е.. Е. Както ако отстраняване на външния "ред", или отрицателна ентропия.
Живите организми извличат отрицателна ентропия от храната, като се използват подредбата на своята химическа енергия. За да екосистемите и биосферата като цяло са в състояние да извлече от негативната ентропията на околната среда, изисква енергия субсидия, която в действителност се превръща в безвъзмездното слънчева енергия. Растенията в процеса на хранене аВтотрофична - фотосинтезата създава органични вещества с висока степен на подреденост на неговите химични връзки, което води до намаляване на ентропията. Тревопасните животни ядат растения, които, от своя страна, изядени от хищници, и така нататък. Г.
По този начин, животът може да се разглежда като непрекъснат процес добив на физическата система на енергия от околната среда и превръщане на тази енергия разсейване, когато става прехвърлянето от една връзка към друг.
Осигуряване на ниско ниво на ентропия, организми предотвратяване аспирационна система за термодинамично равновесие и по този начин да поддържат живота си.
В състояние на термодинамично равновесие на организма, или екосистема може да отиде само в случай на тяхната смърт, когато прекъснат от един подреден поток от енергия.
Въздействието на човешката икономическа дейност върху околната среда в крайна сметка се свежда до увеличаване на разстройство (нарастване на ентропията) екосистеми. И ако такова увеличение на ентропията надвишава определено ниво, че екосистемата не е в състояние да компенсира, а след това, разбира се, е предстоящо необратимо влошаване на екосистемата.
Препоръчва се:
екология резюме
Свързани статии