După cum se știe, din toată energia solară. ajungând la suprafața Pământului. energie, asimilată în procesul de fotosinteză de toată vegetația globului. în medie, doar 0,3%. Plantele cultivate folosesc energia solară mai mult decât plantele sălbatice. Cota lor de energie solară este de aproximativ 0,5-1,5%, iar pentru culturi cum ar fi orez, soia. sfecla de zahăr. trestia de zahar. porumb și altele. 4-5% din cantitatea totală de energie solară care intră pe culturi în timpul perioadei de vegetație. Există motive să se creadă că dezvăluirea completă de către știință a mecanismului procesului de fotosinteză și de stăpânire a managementului său va face posibilă creșterea coeficientului de utilizare a energiei solare de către plante în două-trei ori mai mult sau mai mult. [C.8]
Cantitatea de energie solară care intră pe Pământ corespunde cu 348 W / m. Din această sumă, 116 W / m (33%) se reflectă direct în spațiu. Alte 22% din această energie sunt absorbite în atmosferă și apoi radiate înapoi. Suprafața Pământului atinge aproximativ 45% din radiația totală (aproximativ 157 W / m). Aproximativ 7% din această cantitate se reflectă direct, iar 2/3 se transformă în radiație și căldură cu lungime de undă mai lungă și este împrăștiată în spațiu. La fotosinteza în plante, procesul principal de acumulare a energiei pe Pământ reprezintă mai puțin de 1% din incidentul energiei solare de pe planetă. Astfel se depozitează 4-10 J / zi (9,6-10 kcal / zi). [C.348]
Să presupunem că, în urma fotosintezei, 110 kg de carbon se leagă pe întreaga suprafață a pământului în fiecare an sub formă de glucoză. Considerând că cantitatea totală de energie solară cade pe suprafața pământului. este egal cu [c.467]
Lipsa tot mai mare a resurselor de combustibili fosili evidențiază problema acută a creării și introducerii de surse regenerabile de energie și de materii prime prin intermediul biosistemelor de plante și microorganismelor fototrofice. convertirea energiei solare de înaltă energie în energia legăturilor chimice. Rezervele de energie solară sunt destul de mari pe suprafața globului, devine aproximativ 5 10 kcal din această energie pe an, ceea ce depășește de 10 ori nivelul actual al energiei mondiale datorată extracției combustibililor fosili. Energia solară poate oferi un nivel modern și viitor al consumului de energie al omenirii. Cantitatea de energie. coborând la suprafața totală a deșerturilor de pe Pământ (2-10 km), ajunge la 5 10 kWh. Dacă ar fi posibil să stăpâniți această energie cu o eficiență de cel puțin 5%, nivelul energetic mondial va crește de peste 200 de ori. Chiar dacă populația viitoare a Pământului ajunge la 10 miliarde de oameni, atunci energia scoasă din suprafața pământului. în 10-12 ori va depăși cerințele necesare. Cercetarea se desfășoară în direcția dezvoltării energiei solare. care se încadrează pe suprafața mărilor și a oceanelor. [C.25]
Temperatura medie la suprafața Pământului depinde în mare măsură de concentrația în atmosferă a trei gaze de CO2, H2O și O3. Deși concentrația acestor substanțe în atmosferă este nesemnificativă (H2O-2%, CO2-0,033% și OZ-10%), acestea exercită totuși o anumită influență asupra cantității totale de energie solară care atinge suprafața Pământului. Conform unuia dintre modelele propuse [44], dublarea concentrației de CO2 în atmosferă (de la 0,03 la 0,06%) la o umiditate relativă constantă va duce la o creștere a temperaturii straturilor inferioare ale atmosferei cu 1,9-2,36 ° C O astfel de încălzire a atmosferei este confirmată de experimentele directe [74]. [C.39]
Și într-o lucrare grandioasă - acumularea de energie solară - magneziu participă. Este o parte a clorofilei, care absoarbe energia solară și, cu ajutorul ei, transformă dioxidul de carbon în apă în substanțe organice complexe (zahăr, amidon etc.), necesare pentru nutriția umană și animală. Fără clorofilă nu ar exista viață și fără magneziu nu ar exista clorofilă - conține 2% din acest element. Cât de mult judecă pentru tine cantitatea totală de magneziu din clorofila tuturor plantelor Pământului este de aproximativ 100 de miliarde de tone? Elementul nr. 12 face parte din aproape toate organismele vii. Dacă cântărați 60 kilograme, atunci aproximativ 25 de grame din ele reprezintă magneziu. [C.188]
Rezistența la îmbătrânire filmelor la condițiile atmosferice determinate în conformitate cu GOST 17050-71, 17171-71 și 17170-71. [45] Eșantioanele filmului sunt plasate pe standuri la un unghi de 45 ° spre sud [46]. Periodic, o parte din eșantioane este determinată de modificarea caracteristicilor mecanice, optice, de masă, electrice și de altă natură. În timpul expunerii sunt luați în considerare anumiți factori meteorologici. de exemplu, cantitatea de energie solară totală pe suprafață de film unitate, cantitatea de energie solară în regiunea UV a spectrului, și altele. În expunerea filmelor subțiri poziționate pe cadru cu un substrat textil, pentru a evita ruperea prematură a probelor în vânturi puternice. Rezistența la îmbătrânirea atmosferică este un factor important care determină valoarea unui film atunci când este utilizat în agricultură. construcții, meliorări și alte ramuri ale economiei naționale. [C.193]
GII este de aproximativ 0,5-1,5%, iar pentru culturi cum ar fi orez, soia. sfecla de zahăr. trestia de zahar. porumb și altele. 4-5% din cantitatea totală de energie solară care intră pe culturi în timpul perioadei de vegetație. Există motive să se creadă că dezvăluirea deplină de către știință a mecanismului procesului de fotosinteză și stăpânirea managementului său va face posibilă creșterea coeficientului de utilizare a energiei solare de către plante în două-trei sau mai multe ori. [C.8]
Din cantitatea totală de radiație solară trimisă pe Pământ, aproximativ jumătate ajunge la suprafața sa, restul este absorbit, reflectat sau dispersat în atmosferă. În același timp, doar aproximativ 50% din radiația care ajunge pe Pământ poate stimula fotosinteza și, conform estimărilor brute. aproximativ 0,2% este folosită de plante pentru a sintetiza substanțe (aproximativ 0,5% din energia care ajunge efectiv la frunze). Aceasta este o mică parte din energia disponibilă. de fapt, toată viața este susținută. Aproximativ 40% din toată fotosinteza cade pe cele mai mici alge - fitoplancton, care trăiesc în ocean. [C.254]
Numărul total de zile senine însorite pe an în Danemarca este relativ mic. Ca rezultat, doar aproximativ 1200 kWh de radiație solară intră pe suprafața orizontului în fiecare an pe o suprafață de 1 m în zonă, înclinată la un unghi de 45 °. Acest lucru face necesară dezvoltarea unor plante care utilizează în mod eficient atât componentele directe cât și cele împrăștiate ale radiației solare. Prin urmare, chiar și în vremea tulbure, astfel de instalații solare sunt capabile să producă energie. [C.107]
Principalele dificultăți ale reacției constă în transformarea unui proton într-un neutron - un proces care necesită un consum mare de energie. În ciuda această oportunitate rara de transformare de protoni la neutroni, numărul total de protoni solare este atât de mare încât media ka kdaya a doua existență a Soarelui este însoțit, dacă luăm în considerare întregul volum, uimitor de numărul mare al acestor acte puțin probabilă. Dintr-un total de 10 protoni în Soare, aproximativ 1,4 10 fiecare secundă convertit în neutroni și o parte din deutronilor produse, și apoi, după cum vom vedea, a nucleelor de heliu. [C.198]
Utilizarea energiei solare este discutată pe larg. Dar acum lumea va trebui să producă ceea ce concluzie vine B. Buiter (Wei (er, comunicare personală), în scopul de a obține o cantitate suficientă de hidrogen din apă, va trebui să construiască geliostantsii la nivel mondial în mările tropicale, iar apoi pentru construirea de insule plutitoare au devenit tot următorul mileniu - un cost total de 800-Yu 2 marchează FRG [c.168]
Distribuția temperaturilor aerului pe glob este datorată apariției căldurii solare. Scăderea temperaturii aerului, în general, vine de la ecuator la poli, deoarece cantitatea de energie solară livrată scade în această direcție. [c. 23]
Interesante figuri care caracterizează fotosinteza ca un proces de acumulare a energiei solare. Din cantitatea totală anuală de energie solară pe suprafața pământului scade aproximativ 5X10 kcal, din care o parte a pământului, acoperite cu plante, precum și rezervoare cu vegetație conținute în acestea reprezintă doar aproximativ 40%, punct de topire. E. 2x10 kcal. Luând în considerare pierderea de energie din cauza reflecției radiațiilor și din alte motive. precum și randamentul energetic al fotosintezei. nu depășesc [c.93]
Din moment ce toate animalele și, prin urmare, oamenii sunt alimentați cu combustibil metabolic în detrimentul energiei solare. prinse de plante verzi. orice calcule pentru a afla cât de mulți oameni pot hrăni Pământul trebuie să provină din cantitatea de energie. legate în procesul de fotosinteză. Mai sus, am spus deja că aproximativ 200 de miliarde de tone de carbon sunt asociate anual în procesul de fotosinteză. Este posibil să se mărească acest număr și, dacă este posibil, cât de clar este faptul că indiferent de modul în care încercăm să extindem zonele terenurilor noastre agricole. Eforturile chiar herculeană cu greu ne va permite să crească terenul arabil mai mult decât dublu. Cu toate acestea, chiar și în acest caz, productivitatea nu se va dubla, deoarece cele mai bune terenuri au fost ocupate de mult timp. productivitatea fotosintetică de oaspeți conduce cea mai mare parte la concluzia că o contribuție foarte importantă la rezultatul global de a face glob de apă cu cel puțin 50% și, probabil, de până la 80% din fotosintezei are loc în mare și în apă dulce. Fie că este imposibil, în acest caz, pentru a cultiva mare sau a inițiat, de exemplu, să fie cultivate pentru produsele alimentare [C.17]
Baza funcționării majorității ecosistemelor terestre și oceanice este energia solară. Din cantitatea totală de energie solară furnizată Pământului, plantele și microorganismele utilizează doar o mică parte a acesteia. Eficiența conversiei energiei solare în energia substanțelor chimice direct în sistemele moleculare ale fotosintezei naturale este relativ ridicată (5-10%). Cu toate acestea, o parte din energia fotosintetic fixată este folosită pentru respirație, menținând structura celulară. transpirația apei etc. Ca urmare, în procesele de fotosinteză în plante și microorganisme, doar aproximativ 0,03% din energia solară este transformată în energie chimică. [C.25]
Datorită ciclului continuu, toate aceste forme de apă se află într-un echilibru mobil unul cu celălalt. Sub acțiunea energiei solare, apa încălzită se evaporă în atmosferă, unde se răcește și cade ca precipitații la suprafața oceanului sau a pământului. 505 mii km de ape oceanice (adică 0,04% din rezervele totale) participă anual la procesul global al circuitului. Aceasta este aproximativ egală cu volumul Mării Negre. care este de 493 km. Apa care cade pe pământ, se prăbușește în sol și umple apele subterane. cade în râuri și lacuri, de unde este transportată din nou spre Oceanul Mondial sau re-evaporată, inclusiv plantele, în atmosferă. Evaporare totală. realizat de plante, este de aproximativ 12%. Toate rezervele Oceanului Mondial par să treacă printr-o gamă largă de circulație hidrologică timp de 2500 de ani. Circuitul apei. situat în atmosferă, are loc în 8-10 zile. În termeni cantitativi, acesta este cel mai semnificativ ciclu de materie de pe glob. Cea mai importantă cifră de afaceri pe Pământ este asociată cu aceasta. Datorită capacității mari de încălzire a apei, oceanele acumulează o cantitate mare de căldură datorită absorbției energiei solare. Toată această căldură este în cele din urmă acordată at-
Imaginea de ansamblu. pe care mi-ar fi imaginat-o în contextul tuturor faptelor descrise mai sus, este, în esență, extrem de simplă. Crearea materiei organice în plante este strâns legată de energia solară. Ca K.A, Timiryazev [1936] a scris colorat, foaia este un laborator natural unificat, unde materia organică este pregătită pentru ambele împărății ale naturii și energia razei solare este stocată. Sursa de creștere a țesuturilor, țesuturilor și organelor de rastepie este fotosinteza. Deoarece energia fotosintezei depinde în mod direct de cantitatea de energie solară, în aceeași dependență directă se află și creșterea plantelor și acumularea de materie uscată. [C.43]
Unitatea materiei este în generalitatea legilor sale de bază. Evoluția materiei are loc atât în marile expansiuni ale universului, cât și în secțiunile sale individuale delimitate (de exemplu, pe Pământul nostru) și în particule de atomi de materie - atomi nucleici. particule elementare. Și peste tot - de la cele mai mari sisteme cosmice la cele mai mici microparticule - evoluția materiei apare în principiu în conformitate cu aceeași lege generală - legea periodică în diferitele sale manifestări și forme. Această lege a dat cheia înțelegerii aparent inepuizabile a energiei intrastelare și, în același timp, înțelegerea evoluției stelelor și a materiei lor. În anul 1939, fizicianul G. Bethe a construit și a calculat teoretic ciclul transformărilor nucleare, ca urmare a faptului că patru nuclee de hidrogen (protoni) formează un nucleu de heliu (o particulă) și produc o cantitate enormă de energie. De atunci, astrofizicii au avut în vedere alocarea energiei solare și, în general, a energiei stelare, în principal ca urmare a arderii de hidrogen (combustibil nuclear) în heliu. [C.263]
Aceste cantități sunt foarte nesemnificative în studiu, cu cantitatea de carbon redus în rocile sedimentare - 6,8-102 g. Dar ele nu sunt mici în comparație cu cantitățile implicate în fotosinteză și respirație. Aceasta este o consecință a faptului că mărimea rezervelor de cărbune disponibile este mult mai mică decât cea pentru carbonul recuperat în rocile sedimentare. Cantitatea de cărbune fosil disponibil pentru dezvoltare corespunde randamentului de fotosinteză totală de 100 de ani. Desigur, aceasta corespunde energiei totale a soarelui care vine pe Pământ într-un timp mult mai scurt - în doar câteva săptămâni. [C.250]
Cantități mari de hidrogen molecular Hg mo Gt sunt în diferite regiuni ale universului. Energia de legare a hidrogenului molecular este atât de semnificativă (7,4 eV) încât nu se supune disocierii în atmosferă a aproape tuturor stelelor, cu excepția celui mai fierbinte. Cu toate acestea, condițiile spectroscopice pentru detectarea ei sunt foarte nefavorabile. Un sistem complex de benzi conține un număr mare de linii care par să împartă banda de absorbție totală. separate și devenind fiecare individual mai slab, dar mai important, toate liniile din regiunea observată a spectrului au un nivel inferior cu un potențial de excitație de 6 eV. În acest fel. în stele fierbinți, Hg este disociat și, în stele reci, practic nu este excitat până la acele niveluri de energie din care pot apărea liniile disponibile pentru detectare. Prin urmare, până acum nici o urmă de hidrogen molecular nu a fost detectată nici în spectrul stelar, nici în spectrul solar al P111 P3.6). Wild din Goettingen a sugerat B] / 9) că în atmosferă de variabile de lungă durată convecția cauzată de disocierea moleculelor poate avea o valoare semnificativă [c.24]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: