地球将被人类排放的热量加热

气候变化 DoTree

    经过几十年的争论,科学家和社会对温室气体引发全球变暖达成了共识。然而根据Chaisson,E J.2008的研究结果,如果人类不改变目前的能源结构,地球气候将面临彻底崩溃的前景。根据热力学第一定律和第二定律,即使我们停止向大气中排放温室气体,地球仍然会变的更热。

    热力学第二定律主要阐述了能量的流动方向,即,有序总是趋于耗散为无序,其耗散的主要产物是热量。这意味着,人类的所有日常活动都在不断的向地球释放废热。如果人类不停止使用一次性能源,如煤炭石油天然气和核能等,生物圈的温度将会在几个世纪后升高数摄氏度。

    如同银河系,恒星,行星和生命的运转离不开能量一样,人类社会的发展同样离不开能量的支撑。人类社会越复杂,需要的能量也越多。热量是所有不可再生能源的副产品。能量孕育了生命、智慧和文明。能量也给予我们无数的健康、财富和安全。然而同时,能量的转移也威胁着我们。即使我们采用了核能并消除了温室气体。我们已经切实感受了城市的热岛效应。在我们的数字生活中,每一次Google搜索都会产生热量。

    人类释放的热量主要源于能量利用效率低下。如,发电的效率是37%,汽车引擎的能量利用效率是25%,白炽灯的效率仅5%等等。而绝大部分能量以热量形式损失了。因为依据热力学第一定律,能量不能创造或者消失,只能转换或者转移。

    目前,来自人类活动的废热还不明显。从全球看,我们利用了18兆瓦的能量,导致大气温度上升了0.1度。但是,随着全球经济的发展,人类对能量的需求将很快超过100兆瓦。虽然看上去废热对环境的威胁并不明显,但是当人类对能源无止境的贪婪超过几千兆瓦时,巨大的废热将对地球环境将产生巨大的威胁。

    依照目前世界上发达国家和发展中国家的发展速度推算,在接下来的两个世纪里,即使我们消除了所有温室气体,大气温度仍将至少升高3度。需要指出的是,这3度正是地球气候恶化的转折点。如果大气温度升高3度,将导致干旱和饥荒。似乎我们没法避免地球气候彻底恶化的命运。

    当然我们还有其它选择,根据热力学定律,这些热量仅来自于非再生能源。而对于可再生能源,它们都是直接或者间接的来自太阳能。这些能量已经在地球上达到了平衡,因此使用再生能源不会额外的增加地球温度。

    那么太阳能保证人类文明的进步吗?答案是肯定的。地球表面每天接受的太阳能可以达到120000兆瓦,几乎是人类目前使用能量的7000多倍。太阳能不但干净,而且充足和免费。如果能有效的利用太阳能,人类将不会向大气释放额外的热量。

    作者的一些同事认为热力学第二定律终结了所有关于地球环境的争论。他们根据热力学第二定律预言人类的科技文明将最终走向毁灭。作者认为,这仅是人类文明转向太阳能的一个最强有力的科学依据。(Eric J. Chaisson. Long-Term Global Heating From Energy Usage.EOS, TRANSACTIONS AMERICAN GEOPHYSICAL UNION, VOL. 89, NO. 28, PG 253 doi:10.1029/2008EO280001, 2008.贾龙绿树空气网翻译整理)

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深圳男科
地球撑不住了
深圳男科2012-1-12 11:31:56 回复
陈黎
面对以后的变数,我们已经开始着手准备了,在系统思考的前提下,我们缺乏这方面的支持,面对地球我们应该做的就是绿色工程队的组建问题,我要用我的资本去组建绿色施工队,绿色科学研究院,我的设想是非可比性的,人类,我的思维没有局限,但是我不知道这个宇宙系统,还没有充分的认识,所以,人类,要加快速度,前进,前进,
陈黎2010-4-30 12:23:07 回复