Поверхности земли достигает только одна шестимиллиардная часть энергии излучаемой солнцем

Какую часть энергии Солнца получает Земля?

Солнце – это огромный огненный шар, который является основным источником тепла не только для Земли, но и для других планет Солнечной системы. Сколько же энергии светило дает нашей планете?

Общая мощность солнечного излучения, падающего на Землю, составляет 174 ПВт. Эта величина сопоставима с мощностью 174 млн атомных реакторов ВВЭР-1000, работающих круглосуточно! Одним словом, это очень большая величина. Мощность – это количество энергии, вырабатываемой в единицу времени. То есть каждую секунду Земля получает от Солнца 174 ПДж энергии, или примерно 5 млрд КВт•ч.

Эта цифра кажется огромной, но на самом деле это лишь миллионная часть той энергии, которая вырабатывается Солнцем с помощью термоядерных реакций.

Надо отметить, что примерно 6 % солнечного света просто отражается от атмосферы планеты. Также отражает солнечный свет и поверхность Земли, особенно ее ледовые шапки, расположенные на полюсах. Вообще у каждого небесного тела есть величина, называемое «альбедо» – это доля света, отражаемого телом в космос. У Земли альбедо равно 0,367, то есть в итоге она отражает 36,7% света, падающего на неё.

Солнечная энергия распределяется по земле неравномерно. В районе экватора свет падает на поверхность под прямым углом, поэтому там наблюдаются наиболее высокие температуры. На полюса же свет падает под углом, поэтому в этих районах температуры минимальны.

Излучения Солнца является важнейшим источником энергии для Земли. Если бы Солнце вдруг погасло, то температура Земли в течение года упала бы до –73° С, а со временем достигла бы –240° С. Также солнечный свет является основой почти всей жизни на Земле. Растения в процессе фотосинтеза используют свет звезды и поглощают углекислый газ из атмосферы, в результате чего они и растут. В свою очередь выросшие растения служат пищей для животных, то есть являются начальным звеном почти всех пищевых цепочек. Только некоторые одноклеточные существа могли бы выжить, если бы реакции фотосинтеза вдруг остановились бы.

Список использованных источников

Источник

Новейший справочник уникальных фактов в вопросах и ответах (7 стр.)

Солнце – это огромный шар из плазмы (то есть ионизированного газа), состоящей в основном из водорода (73,46 процента массы) и гелия (24,85 процента массы). Таким образом, на все остальные элементы в составе солнечного вещества приходится менее 2 процентов. Основными из этих остальных элементов являются кислород (0,77 процента солнечной массы), углерод (0,29 процента), железо (0,16 процента), неон (0,12 процента), азот (0,09 процента), кремний (0,07 процента), магний (0,05 процента) и сера (0,04 процента).

Что представляют собой солнечные пятна?

Солнечными пятнами называют темные образования на диске Солнца. У хорошо развившегося пятна заметна темная тень (ядро), окруженная более светлой полутенью, в которой видны радиально расположенные светлые прожилки. Тень кажется очень темной только по контрасту с ослепительно яркой видимой поверхностью (фотосферой) Солнца, однако сами по себе пятна светят очень ярко, так как их температура достаточно высока (4300–4700 градусов Кельвина, то есть на 1000–1500 градусов ниже температуры фотосферы). Однажды наблюдалось пятно, имевшее температуру «всего» 3680 кельвинов. Температура тени составляет около 5500 кельвинов. Солнечные пятна горячее расплавленной стали и ярче электрической дуги. Мельчайшие солнечные пятна – так называемые поры – имеют диаметры в несколько сотен километров, диаметр больших пятен достигает 100 тысяч километров. Изредка появляются гигантские пятна. Так, например, с 8 по 17 марта 1947 года наблюдалось пятно сложной формы длиной 214 600 километров. Чем больше площадь пятна, тем оно долговечнее. У солнечных пятен обнаружено сильное магнитное поле. Прохождение больших пятен или групп пятен через центральный меридиан Солнца зачастую сопровождается магнитными бурями на Земле. Пятна перемещаются от восточного края Солнца к западному, демонстрируя тем самым вращение Солнца вокруг своей оси; одновременно они и сами несколько передвигаются по солнечной поверхности. Доля видимой поверхности Солнца, покрытая пятнами, является характеристикой солнечной активности. Весьма интересно, что наблюдения за солнечными пятнами стали одной из причин краха аристотелевско-птолемеевской модели Вселенной, согласно которой звезды являются идеальными неделимыми сферами.

Что представляют собой вспышки на Солнце?

Солнечные вспышки – это сильные взрывы, охватывающие значительные области поверхностного слоя Солнца. Вспышки обычно появляются в центрах солнечной активности (например, в группе пятен, иногда между двумя пятнами, составляющими магнитную пару) и проявляют себя резкими повышениями яркости. Длительность вспышек обычно составляет десятки минут, а порой доходит до часа. Но фаза, в которой выделяется основная часть энергии, длится считаные минуты и соотносится с наибольшей яркостью. Вспышки на Солнце – самое мощное из всех проявлений солнечной активности. Энергия большой вспышки приблизительно в 100 раз превышает тепловую энергию, которую можно было бы получить при сжигании всех запасов нефти и угля на Земле. Однако при этом мощность вспышки не превышает сотых долей процента от мощности полного излучения нашего светила, и заметного увеличения светимости Солнца не происходит. Вспышки вызывают резкое увеличение ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, а также потока заряженных частиц, скорости которых достигают 1000 километров в секунду и более. Достигнув через несколько часов нашей планеты, эти частицы порождают полярные сияния и электромагнитные бури, которые подчас приводят к нарушениям функционирования телекоммуникационных сетей и устройств. Так, например, 2 сентября 1967 года яркая вспышка на Солнце вызвала почти двухчасовое прекращение радиосвязи на всей Земле.

Каких размеров могут достигать солнечные протуберанцы?

Протуберанцы – самые грандиозные из всех образований в солнечной атмосфере. Типичный протуберанец имеет вид гигантской светящейся арки, образованной струями более плотной и менее горячей, чем окружающая солнечная корона, плазмы. По виду протуберанцев, по скорости и особенностям движения вещества в них различают спокойные, активные и эруптивные протуберанцы. Спокойные протуберанцы отличаются медленным движением и изменением формы; время их существования – недели и даже месяцы. Активные протуберанцы характеризуются довольно быстрыми движениями потоков вещества от протуберанца к фотосфере, от одного протуберанца к другому. Эруптивные («взлетающие») протуберанцы по виду напоминают громадные фонтаны, извергающиеся со скоростью в сотни километров в секунду и довольно быстро меняющие свои очертания; существуют они недолго – от нескольких минут до нескольких часов. При толщине 5-10 тысяч километров протуберанец может иметь высоту в десятки тысяч километров. Некоторые эруптивные протуберанцы достигают высоты 1,7 миллиона километров над поверхностью Солнца (весьма впечатляющее зрелище, если учесть, что радиус нашего светила чуть меньше 700 тысяч километров).

Как велики потери солнечной массы на излучение?

Ежесекундно Солнце теряет на излучение около 4,3 миллиона тонн своего вещества. В год это составляет 140 триллионов тонн (триллион – число, изображаемое единицей с 12 нулями) – такова, например, масса астероида диаметром 50 километров. Но Солнце очень велико, и при таком темпе излучения ему потребовалось бы 150 миллиардов лет, чтобы потерять всего один процент своей массы.

Какая часть солнечного излучения попадает на Землю?

На Землю попадает немногим менее половины миллиардной части солнечного излучения, но именно его энергия обеспечивает благоприятные условия жизни на нашей планете. Хотя земной шар имеет раскаленное ядро, однако тепло, которое каждый квадратный метр поверхности Земли получает из ее недр, в 25 000 раз меньше тепла, получаемого от Солнца. Если вспомнить, что от нашего светила нас отделяет около 150 миллионов километров, а его излучение ослабляется пропорционально квадрату расстояния, то можно только поразиться тому, как велика мощность термоядерного реактора под названием Солнце.

Во сколько раз Солнце больше Земли?

Радиус Солнца составляет 696 тысяч километров, а средний радиус Земли – 6371 километр. Отсюда следует, что Солнце больше Земли по линейным размерам приблизительно в 109 раз, а по объему – в 1,3 миллиона раз. Масса Солнца равна 2 триллионам квардиллионов (двойка с 27 нулями) тонн, а масса Земли составляет «всего лишь» 6 секстиллионов (шестерка с 21 нулем) тонн. Следовательно, по массе Солнце больше Земли в 333 тысячи раз. Гравитационное ускорение на поверхности Солнца равно 274 метрам в секунду за секунду и в 28 раз превышает гравитационное ускорение на поверхности Земли, равное, как всем известно, 9,81 метра в секунду за секунду. Поэтому любой предмет на поверхности Солнца будет весить в 28 раз больше, чем он весит на поверхности Земли (если, конечно, не сгорит).

Какое будущее ожидает наше светило – Солнце?

Солнце образовалось около 5 миллиардов лет назад и вот уже по крайней мере 4,5 миллиарда лет, благодаря реакциям превращения водорода в гелий, протекающим в его центральных областях, устойчиво излучает благодатное для нас, обитателей Земли, тепло. Согласно современным астрофизическим представлениям, через 8 миллиардов лет Солнце станет красным гигантом. При этом его светимость увеличится в сотни раз, а радиус – в десятки. Эта стадия эволюции нашего светила займет несколько миллионов лет, после чего разбухшее Солнце сбросит свою оболочку и превратится в белый карлик. Удивительно, что еще в 1895 году, задолго до возникновения теоретической астрофизики, наличие стадии красного гиганта в эволюции Солнца предсказал английский писатель Герберт Уэллс в своем романе «Машина времени», открывшем историю современной научной фантастики. Передвигаясь во времени «огромными шагами, каждый в тысячу лет и больше», герой романа наблюдал, как Солнце «становится все огромнее и тусклее», а затем «огромный красный купол Солнца заслонил собой десятую часть потемневших небес».

Как велика Солнечная система?

По сравнению с другими планетами наша Земля расположена довольно близко к Солнцу, хотя и не является самой близкой к нему. Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет около 150 миллионов километров, или, как говорят астрономы, одну астрономическую единицу длины. Среднее расстояние от Солнца до Плутона, который еще совсем недавно считали самой удаленной от светила планетой, равно приблизительно 40 астрономическим единицам, или почти 6 миллиардам километров. За орбитой Плутона лежит гигантское кометное облако Оорта, простирающееся в пределах сферы с радиусом 100–150 тысяч астрономических единиц, или 15–22 квинтиллионов километров (квинтиллион – миллиард миллиардов). Чтобы более наглядно представить масштабы Солнечной системы, обратимся к ее модели, приведенной И. С. Шкловским в книге «Вселенная, жизнь, разум». Пусть Солнце изображается бильярдным шаром диаметром 7 сантиметров. Тогда ближайшая к Солнцу планета – Меркурий находится от него (в этом масштабе) на расстоянии 2,8 метра, Земля – на расстоянии 7,6 метра, Юпитер удален на расстояние около 40 метров, а далекий Плутон – на расстояние около 300 метров. В этом масштабе радиус сферы Оорта составил бы около тысячи километров.

Какие размеры имеет модель Солнечной системы, построенная в штате Мэн?

Источник

Запасы на сто миллиардов лет

Дата добавления: 2015-08-14 ; просмотров: 1171 ; Нарушение авторских прав

Только одна шестимиллиардная часть энергии, которую излучает Солнце, достигает поверхности Земли. Но и эта часть является огромной величиной. Это в сто тысяч раз больше того количества энергии, которая используется сейчас всем человечеством.

Солнце работает как термоядерный реактор. В нем при температурах, которые достигают 10-15 миллионов градусов, водород превращается в гелий. При этом в космос излучается огромное количество энергии. Солнце каждую секунду теряет более четырех миллионов тонн своей массы. Но запасов водорода, которые имеются на Солнце, хватит надолго – на ближайшие сто миллиардов лет.

Умение выразительно читать стихотворение

На выполнение задания дается 2 минуты. Выразительное чтение стихотворения оценивается в 4%. Всего необходимо набрать 4%

Задание. Прочитайте выразительно стихотворение

Другу

ПИСЬМО

По письму необходимо набрать 8%

Источник

Энергия Солнца

Источником метеорологических, гидрологических, химических, биологических и других процессов, протекающих на земном шаре, является солнечная энергия. Вся другая поступающая энергия (излучение звезд и планет, космические лучи, внутренняя теплота Земли и др.) ничтожно мала по сравнению с энергией Солнца. Солнце — основной источник жизни на нашей планете и создатель энергетических запасов, которые все в большей степени используются человеком (нефть, каменный уголь, гидроресурсы, энергия ветра и др.). Солнце освещало и грело Землю на протяжении всей ее истории.

Солнечные лучи, распространяясь в мировом пространстве со скоростью 300 000 км/сек, проходят путь от Солнца до Земли, равный около 150 000 000 км, за 8,3 минуты. Несмотря на огромное расстояние, отделяющее нас от Солнца, и положение Земли в космическом пространстве, поверхность земли и нижние слои атмосферы нагреваются солнечными лучами достаточно сильно, чтобы поддержать жизнь на нашей планете.

Общее количество энергии, получаемой Землей от Солнца, можно сравнить с количеством энергии, создаваемой непрерывной работой 543 млрд. паровых машин в 400 л. с. каждая. А ведь это колоссальное количество энергии, которую получает земной шар, является лишь ничтожной долей лучистой энергии, испускаемой Солнцем! Вычисления показывают, что она составляет примерно одну двухмиллиардную долю всей энергии Солнца. Основная же часть солнечной энергии рассеивается в мировом пространстве. Чтобы представить ее размеры, скажем, что она достаточна, чтобы вся вода, содержащаяся в морях и океанах Земли, закипела за 1,5 секунды.

Откуда же на Солнце столько энергии? Этот вопрос всегда привлекал внимание ученых. Если бы Солнце состояло из горючего вещества, то согласно расчетам его энергии хватило бы ненадолго. В частности, если бы Солнце состояло из каменного угля, то оно сгорело бы за 2000—3000 лет. Из различных данных следует, что в настоящее время Солнце испускает примерно такое же количество энергии, какое оно испускало миллиарды лет назад. Еще не так давно существовало мнение, что образование столь чудовищного количества энергии обязано сжатию, испытываемому Солнцем. Но тогда солнечной энергии хватило бы лишь на несколько десятков миллионов лет. Причину неиссякаемости солнечной энергии объяснила современная физика.

Известно, что тела Вселенной состоят из атомов. Атомные ядра содержат в себе огромные запасы энергии, выделяющейся при расщеплении ядра. Как известно, расщепление атомного ядра и получение атомной энергии производятся с помощью специальных установок. Иначе это происходит на Солнце. При температуре в недрах Солнца, достигающей по вычислениям 16 млн. градусов, и колоссальном давлении атомы водорода, составляющие 90% массы Солнца, расщепляются. Происходит непрерывный процесс превращения атомов одних элементов в атомы других. В результате ядерной реакции выделяется внутриатомная энергия. Таким образом, источником солнечной энергии являются ядерные превращения. При образовании из водорода 1 г гелия выделяется 155 млрд. кал. На это тратится ничтожное количество вещества — 0,007 г. Для размеров Солнца эта потеря выражается в 4 200 000 т/сек. Однако она мало отражается на «сгорании» Солнца, так как запасы водорода на Солнце столь огромны, что их хватит еще на много миллиардов лет.

При высокой температуре газы в недрах Солнца очень плотны. Из недр Солнца они стремятся наружу и до его поверхности добираются в течение нескольких тысяч лет. При этом температура газов постепенно повышается и изменяется их количество. На поверхности Солнца температура газов достигает 6000°.

Солнце излучает энергию в виде электромагнитных волн различной длины, однако основная часть солнечной радиации, достигающей нашей планеты, имеет длину волны 0,17—4 микрона. При этом 7% ее составляет ультрафиолетовая радиация, с длиной волн от 0,17 до 0,35 микрона, 46% —световая радиация с длиной волн в пределах 0,35—0,76 микрон и 47%.—инфракрасная радиация с длиной волн от 0,76 до 4 микрон.

Несмотря на небольшой процент ультрафиолетового излучения Солнца, эта радиация играет весьма важную роль в химических преобразованиях атмосферных газов и почти полностью задерживается в верхних слоях атмосферы. Незначительная ее часть, достигающая поверхности земли, оказывает сильное воздействие на животный и растительный мир.

Интенсивность солнечной радиации. За единицу измерения интенсивности солнечной радиации принято количество тепла в калориях 2 , которое получает 1 см 2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, в 1 минуту (кал/см 2 мин). Как показывают результаты обработки многочисленных наблюдений, при отсутствии атмосферы интенсивность солнечной радиации составляет в среднем около 2 кал/см 2 мин, точнее 1,98 кал. Эту величину принято называть солнечной постоянной. Величина солнечной постоянной подвергается небольшим изменениям в зависимости от расстояния между Землей и Солнцем. Так как движение Земли вокруг Солнца происходит не по кругу, а по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце, то в течение года расстояние между Землей и Солнцем изменяется. Наименьшее расстояние между Солнцем и Землей бывает около 3 января, наибольшее — 3 июля. Интенсивность солнечной радиации, характеризуемая солнечной постоянной, испытывает некоторые, правда незначительные, колебания в зависимости от активности процессов на Солнце.

Если бы каждый квадратный сантиметр земной поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, при отсутствии атмосферы получал в 1 минуту 1,98 кал, то в течение года при тех же условиях он получил бы около 1000 ккал тепла. Но так как Земля близка по форме к шару и солнечные лучи не везде падают отвесно, да при этом вследствие вращения Земли вокруг своей оси всегда освещена только половина земного шара, то за год на 1 см 2 на верхней границе атмосферы поступает в среднем лишь четвертая часть названной величины, т. е. около 260 ккал/см 2 . Из этого количества солнечного тепла поверхностью земли и атмосферой поглощается только 166 ккал/см 2 год. Остальная часть отражается в мировое пространство. Достигает поверхности земли и поглощается ею до 70% общего количества радиации, используемой Землей, а 30% задерживается атмосферой.

Однако и на различные участки Земли солнечная энергия поступает в неодинаковом количестве. Это зависит от ряда условий.

Наука, занимающаяся изучением притока и расхода солнечной энергии, называется актинометрией. Она является одним из разделов метеорологии.

Погосян, Х.П. Атмосфера Земли/ Х.П. Погосян [и д.р.]. – М.: Просвещение, 1970.- 318 с.

Источник