1. 海洋熱量的收支形勢(shì)有哪些
自然界的能量存在形式從宏觀上可分為三類:固態(tài),、液態(tài),、氣態(tài).但又可細(xì)分為很多小支,在下就不一一列舉了.19世紀(jì)中葉,能量轉(zhuǎn)化和守恒原理得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn).這一原理指出:自然界的一切物質(zhì)都具有能量,對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式,能量也有不同的形式,如機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能,熱運(yùn)動(dòng)的內(nèi)能,電磁運(yùn)動(dòng)的電磁能,化學(xué)運(yùn)動(dòng)的化學(xué)能等,他們分別以各種運(yùn)動(dòng)形式特定的狀態(tài)參量來表示.當(dāng)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化或運(yùn)動(dòng)量發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個(gè)系統(tǒng)傳遞給另一個(gè)系統(tǒng),;在轉(zhuǎn)化和傳遞中總能量始終不變.天然氣,核能,風(fēng)能,海洋溫差能,水能,汽油,太陽能,電能,煤炭,氫能,煤氣,蒸汽,柴油,石油,地?zé)崮?潮汐能,生物質(zhì)能.網(wǎng)上找的.希望有用啊
2. 海洋熱量主要來源
海洋中的溶解氧,,主要是來自空氣中的氧氣向海水中的溶解過程,。另外,,淺海的水生植物是可以進(jìn)行光合作用的,,比如海藻,。
海藻可以利用日光進(jìn)行光合作用,,制造食物,,它們行光合作用,所釋放出來的氧氣,,更是動(dòng)物們呼吸所不可缺少的,;海洋世界之所以如此繽紛熱鬧,海藻的功勞實(shí)不可沒,。
相關(guān)原理:
海洋綠色植物利用太陽的光能,,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣的過程,稱為光合作用,。光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物主要是碳水化合物,,并釋放出能量。
進(jìn)行光合作用的細(xì)菌不具有葉綠體,,而直接由細(xì)胞本身進(jìn)行,。屬于原核生物的藍(lán)藻(或者稱“藍(lán)細(xì)菌”)同樣含有葉綠素,和葉綠體一樣進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用,。
事實(shí)上,,普遍認(rèn)為葉綠體是由藍(lán)藻進(jìn)化而來的,。其它光合細(xì)菌具有多種多樣的色素,稱作細(xì)菌葉綠素或菌綠素,,但不氧化水生成氧氣,,而以其它物質(zhì)(如硫化氫、硫或氫氣)作為電子供體,。不產(chǎn)氧光合細(xì)菌包括紫硫細(xì)菌,、紫非硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌,、綠非硫細(xì)菌和太陽桿菌等,。
3. 海洋吸收熱量
海洋是大氣的主要熱源,可以從面積和熱量傳遞兩個(gè)方面來考慮:
1,、從面積上來說,,海洋面積占地球表面的71%,陸地占29%,,太陽輻射大部分被海洋所吸收,,自然海洋向大氣提供的熱量多。
2,、從熱量傳遞上來說,,海的比熱容大,為4200焦/升,,相對(duì)而言相同單位的石頭的比熱小,,所以同樣面積的海洋和陸地受熱所散發(fā)出來的熱量,海洋要比陸地多,。
3,、此外,海洋上沒有遮蓋(極地除外)可以直接傳遞熱量到大氣,;而陸地上還有植被,、建筑物等,阻擋了地面的熱量輻射,。所以說海洋是大氣的主要熱源,。海洋是大氣的主要水源,可以從水循環(huán)角度考慮:大氣中的水汽主要來自水域蒸發(fā)和陸地植物蒸騰作用,,其中海洋蒸發(fā)的水汽占大部分,。世界海洋每年蒸發(fā)的總量達(dá)到450000立方千米,其中90%的水汽直接在海洋上空凝結(jié),,以降水形式返回海洋,,其余約10%的水汽由大氣輸送陸地上空,凝結(jié)降落,,再通過地表徑流和地下徑流返回海洋,,周而復(fù)始。所以說海洋又是大氣的主要水源
4. 海洋熱量凈收入
地理學(xué)中的洋熱量指的就是海洋的熱能量吧
5. 海洋熱量的收支情況
很美好,,但美好有前提,。這個(gè)前提比聚變本身更成問題。更加重要,。這就好比一把沒有子彈的槍只能拿來當(dāng)棒槌使一樣,,并沒有什么卵用??煽睾司圩儽绕渌茉从袔c(diǎn)顯著優(yōu)勢(shì):1,,產(chǎn)能巨大,核反應(yīng)進(jìn)行直接的質(zhì)能轉(zhuǎn)換,,比它高的只有正反物質(zhì)堙滅了,。2,反應(yīng)物質(zhì)近乎取之不盡 用之不竭,。海水里就能直接提煉氘,,可供人類使用上億年。這一點(diǎn)最重要,,相當(dāng)于資源無限了,。(
核裂變用鈾或钚,儲(chǔ)量非常少,。石油,,天然氣,深??扇急@些都非常有限,,200年就能用盡。聚變的最大優(yōu)勢(shì)就是資源無限
)3,,清潔無污染,,可控核聚變就是人造太陽能。同樣也有缺點(diǎn),,或者說尚未攻克的難題:1,,能效比無法實(shí)現(xiàn)商用。實(shí)現(xiàn)可控消耗的能量大于聚變產(chǎn)生的能量,。比如用于約束等離子體的磁場(chǎng)就極其耗電,。2,材料限制核聚變的反應(yīng)時(shí)間?,F(xiàn)在的可控時(shí)間也不過是按秒計(jì)算,。3,理論尚存諸多瓶頸,。有些甚至可預(yù)見的短期都無望解決,。(高溫超導(dǎo)磁約束,、激光點(diǎn)火材料問題都是很大的瓶頸
)其實(shí)要實(shí)現(xiàn)可控核聚變對(duì)人類發(fā)揮最大功能還有很多周邊技術(shù)問題需要解決,他們的重要性甚至超過了聚變本身:
1,,儲(chǔ)能
典型的就是超級(jí)電容或者電池,。聚變產(chǎn)生的能量要全面實(shí)現(xiàn)利用絕不是僅僅拿來照明的,而是要給你開車,、飛船飛行等等,,這都需要儲(chǔ)存能量,儲(chǔ)存高密度的能量,。如果電池革命到來,,以后手機(jī)可能沖一次電是使用終身的,你拿到的新手機(jī)極有可能不配充電器了,,手機(jī)價(jià)格可能不按內(nèi)存大小定價(jià),,而是看給你充了多少電。汽車沖一次電開一年想想什么感覺,?從某種意義上講,,儲(chǔ)能革命更能改變未來的生活。2,,電網(wǎng)
這是一個(gè)漫長的過程,,幾乎每個(gè)國家都要對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí),工程量龐大且耗時(shí)耗力,。以前田地干旱,,現(xiàn)在水來了,水渠沒挖好也是個(gè)問題,。3,,對(duì)國際社會(huì)的影響
確切的說這不是技術(shù)問題。現(xiàn)有國際秩序很大程度是建立在能源之上的,,能源革命必然造成國際秩序重新洗牌,,這對(duì)人類是一個(gè)考驗(yàn),其中包括大規(guī)模戰(zhàn)爭,??赡苓@項(xiàng)技術(shù)被少數(shù)國家把持,出現(xiàn)核能版的沙特阿拉伯,,而且比石油版的更硬氣,,因?yàn)楹朔磻?yīng)比開采石油簡單多了,難是難在技術(shù)創(chuàng)生期,。4,,動(dòng)力
現(xiàn)在火箭是靠工質(zhì)引擎噴射實(shí)現(xiàn)反推提供動(dòng)力的,用的還是能量密度低的化學(xué)鍵能。如果要全面利用聚變能量還需要一場(chǎng)動(dòng)力革命,,不然這巨大的能量在很多場(chǎng)景下都派不上用場(chǎng),。火箭燒電能飛上天的唯一可行的辦法就是操控重力了,,這似乎比可控核聚變更加遙遠(yuǎn),,但這是必走的一步,不然人類獲得如此巨大的能量壓根對(duì)探索星辰大海一點(diǎn)用處都沒有,。如果儲(chǔ)能革命+動(dòng)力革命都實(shí)現(xiàn)了,試想,,宇宙飛船不用攜帶笨重的化學(xué)燃料(現(xiàn)在的火箭做得越重就要攜帶越多的燃料,,燃料越多又讓火箭更加重,然后就需要更多燃料,。一枚火箭有一大半的重量都是燃料,,注定無法實(shí)現(xiàn)星際旅行)就能飛上天,并遠(yuǎn)航是多么美妙的事,?攜帶一噸重的儲(chǔ)能單元就能飛上100年并不是夢(mèng)想,。5,小型化
在可控核聚變還沒弄出來就談小型化有點(diǎn)刷流氓了,。但這也是必走的一步,。上面說的是攜帶能量單元,只適合中短程宇宙探索,。如果要長距離呢,?那就把聚變反應(yīng)堆建在飛船上,只需攜帶氘就行了,,一克氘聚變可產(chǎn)生10的8次方量級(jí)的能量,,大型飛船上帶10噸幾乎可以用之不竭了。現(xiàn)在火箭攜帶的燃料都是數(shù)十噸上百噸的,,所以攜帶上百噸氘是沒有技術(shù)問題的,。總結(jié):可控核聚變要實(shí)現(xiàn)能量高效利用必須要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能革命+電網(wǎng)升級(jí)+人類不毀滅于戰(zhàn)爭+動(dòng)力革命+反應(yīng)堆小型化。做不到這幾點(diǎn),,可控核聚變對(duì)你的影響就是電費(fèi)便宜了二毛五,。與它們比起來,可控核聚變本身似乎已經(jīng)算不上是個(gè)難題了,,是送分題,。
6. 海洋熱量的主要收入
河水能發(fā)電,海水也能發(fā)電,?! ±贸毕湍馨l(fā)電。潮汐電站和河流上的水利發(fā)電站是一個(gè)原理。人們?cè)诳亢5暮涌诨蚝程幗ㄔ煲粭l大壩,,在大壩中間裝上水輪發(fā)電機(jī)組,。在漲潮的時(shí)候,潮水從海洋通過大壩流進(jìn)河口或海灣,,帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,;退潮時(shí)海水又在流回海洋時(shí),從相反的方向再次帶動(dòng)水輪機(jī)發(fā)出電來,。這種潮汐電站比建在河流上的水電站發(fā)電功率穩(wěn)定,,因?yàn)樗皇芎樗透珊档挠绊憽,! 『I鲜菬o風(fēng)三尺浪,,海浪也是一種能量,不過要把海浪的能量轉(zhuǎn)換成電能,,比水力發(fā)電要困難得多,。20世紀(jì)70年代,日本研制成了第一臺(tái)波力發(fā)電裝置,。英國還有一艘駁船上安裝了這種發(fā)電機(jī),。 利用海水表層和深層溫度的差別,,也可以發(fā)電,。這樣的發(fā)電裝置和火力發(fā)電站類似:水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)就發(fā)出電來了,。表層海水溫度高,,作為蒸汽機(jī)的熱源,而深層的低溫海水就是冷卻廢汽的冷源,。美國已在夏威夷附近建成了試驗(yàn)性的海水溫差發(fā)電站,。利用20℃的溫差發(fā)出了50千瓦的電力?! ∪藗冞€在研究利用洋流來發(fā)電,。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,海洋一定能為人類提供越來越多的電能,。
7. 海洋熱量的收支形勢(shì)有哪些特點(diǎn)
海水運(yùn)動(dòng)有三種主要形式:波浪、潮汐和洋流1,、波浪 波浪按成因分類,,風(fēng)浪是最常見的一種波浪,受風(fēng)力作用而產(chǎn)生,。
風(fēng)吹拂海面時(shí),,海水會(huì)不斷起伏形成波浪,風(fēng)力風(fēng)速越大,波浪的規(guī)模,、能量越大,。
海嘯--一種特殊性質(zhì)的波浪,它規(guī)模巨大,,破壞力相當(dāng)強(qiáng),。
它可分為兩類:一類是由海底地震,深海地震或火山爆發(fā)而引起的地震海嘯,;另一類是由風(fēng)暴而產(chǎn)生的氣象海嘯,,也叫風(fēng)暴潮。掀起形成的滔天巨浪幾十米高,,可以吞沒整個(gè)海岸地區(qū),,摧毀建筑、村鎮(zhèn),,造成重大災(zāi)害。
海嘯能以每小時(shí)800km以上速度橫掃海面,。
潮汐--在海岸邊,,能看到漲潮、落潮,,海面上升,、下降。
潮汐是海水在月球和太陽引力作用下發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象,,漲潮時(shí),,海面上升,落潮時(shí)海面下降,。
日,、地月成直線 日月引力疊加,形成大潮(朔、望)日,、地月成直角關(guān)系 日,、月引力分散形成小潮(上弦月、下弦月) 海水受到引力較分散 一天中海水漲落兩次?一天有兩次漲潮和兩次落潮,?
地球每天自轉(zhuǎn)一周,,地球上各個(gè)地方在一天里面,向著月球時(shí),,形成漲潮,、落潮,背著月球時(shí)也會(huì)形成漲潮落潮(例A,、B),。潮汐的影響,潮水會(huì)淹沒潮間帶,使海底泥沙遷移,。
潮間帶:退潮時(shí)露出水面,,漲潮時(shí)被潮水淹沒的海岸地帶。
由于航海和海岸 工程建設(shè)比如筑港要利用潮間帶,,因而要掌握潮汐和潮流的特性.潮汐現(xiàn)象還與地形有關(guān)系,。
錢塘江大潮在浙江海岸一帶,能與杭州灣地形有關(guān),,由于杭州灣地形是三角形海灣,,外部開口大,內(nèi)部狹窄,,每當(dāng)潮水涌入三角形海灣中,,潮位堆高,潮差增大,,海水在海灣中疊加暴漲,。
第二個(gè)原因是氣象條件:每年夏秋季節(jié),夏季風(fēng)(東南季風(fēng))盛行,,在東南季風(fēng)作用下形成的風(fēng)浪,,加劇了潮勢(shì)。
第三個(gè)原因是天文因素:當(dāng)日,、地,、月成一直線時(shí)(朔望月),潮差較大,,所以有“八月十八觀潮”之說,。針對(duì)杭州灣受潮影響的特點(diǎn),一方面我們選擇好時(shí)機(jī),,可以觀賞錢塘潮壯美景象,;另一方面還要采取防御潮水入侵措施—修筑海堤。
洋流--海水常年大規(guī)模的定向流動(dòng),,例墨西哥灣暖流(具有相對(duì)穩(wěn)定的流速流向,,非常大的規(guī)模)時(shí)間方向穩(wěn)定。
在三種形式中,,主要研究洋流,,洋流是海水主要的運(yùn)動(dòng)形式,按照洋流形成原因,,可以分為三類:
1,、風(fēng)海流 大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶,是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>
盛行風(fēng)吹拂海面 ,,推動(dòng)海洋水隨風(fēng)漂流,,并使上層海水帶動(dòng)下層海水,,形成規(guī)模很大的洋流,叫做風(fēng)海流,。
2,、密度流由于各海域海水的溫度、鹽度不同,,引起海水密度的差異,,導(dǎo)致海水的流動(dòng),叫做密度流,。
密度流不只分布在直布羅陀海峽一處,,再比如,(曼德海峽)紅海與印度洋,,紅海與地中海,,波羅的海與北海,地中海與黑海,。
密度流分布規(guī)律:在封閉海區(qū)與開闊海洋之間的海峽,,密度流的分布一般都很明顯。
3,、補(bǔ)償流—海水的連續(xù)性,,補(bǔ)償流失由風(fēng)力和密度差異所形成的洋流,使海水流出的海區(qū)海水減少,,由于海水連續(xù)性要求,補(bǔ)償流失,,相鄰海區(qū)的海水便會(huì)流來補(bǔ)充,,這樣形成的洋流叫做補(bǔ)償流。
補(bǔ)償流形成與風(fēng)海流,,密度流緊密聯(lián)系,。可分 垂直補(bǔ)償流主要發(fā)生在沿岸地區(qū),,在海岸附近,,海水受風(fēng)力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng),受離岸風(fēng)或迎岸風(fēng)的影響,。
受離岸風(fēng)影響 由于離岸風(fēng)吹送,,表層海水離岸而去,導(dǎo)致鄰近海區(qū)海水流速來補(bǔ)償海水缺失,,下層海水也上升到海面,,來補(bǔ)償流去的海水,形成上升流(低緯信風(fēng)帶大陸兩岸)寒流,。
當(dāng)表層海水遇到海岸或島嶼阻擋時(shí),,海水聚集在水平方向上發(fā)生分流,,在垂直方向上產(chǎn)生下降流。影響:上升流能把底層的營養(yǎng)鹽類物質(zhì)帶到表層,,使浮游生物大量生長,,為魚類提供餌料,因此,,上升流海區(qū)往往形成重要的漁場(chǎng),,比如秘魯漁場(chǎng)得益于秘魯寒流(上升補(bǔ)償流)。洋流的形成除了受上面這些因素影響外,,還受到陸地形狀和地轉(zhuǎn)偏向力影響,,陸地形狀和地轉(zhuǎn)偏向力會(huì)迫使洋流在運(yùn)動(dòng)過程中,洋流的流動(dòng)方向發(fā)生改變,。洋流形成是受多種因素綜合作用的結(jié)果,,這使洋流的分布很復(fù)雜,但也是有一定規(guī)律的,。
8. 海洋熱量的收支形勢(shì)有哪些變化
海洋中有豐富的資源,。在當(dāng)今全球糧食、資源,、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長的矛盾日益突出的情況下,,開發(fā)利用海洋中豐富的資源,已是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì),。目前,,人類開發(fā)利用的海洋資源,主要有海洋化學(xué)資源,、海洋生物資源,、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源四類。
海水可以直接作為工業(yè)冷卻水源,,也是取之不盡的淡化水源,。發(fā)展海水淡化技術(shù),向海洋要淡水,,是解決世界淡水不足問題的重要途徑之一,。
海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有80多種。目前,,海洋化學(xué)資源開發(fā)達(dá)到工業(yè)規(guī)模的有食鹽,、鎂、溴,、淡水等,。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,豐富的海洋化學(xué)資源,,將廣泛地造福于人類,。
海洋中有20多萬種生物,,其中動(dòng)物18萬種,包括16000多種魚類,。在遠(yuǎn)古時(shí)代,,人類就已開始捕撈和采集海產(chǎn)品。現(xiàn)在,,人類的海洋捕撈活動(dòng)已從近海擴(kuò)展到世界各個(gè)海域,。漁具、漁船,、探魚技術(shù)的改進(jìn),,大大提高了人類的海洋捕撈能力。海洋中由魚,、蝦,、貝、藻等組成的海洋生物資源,,除了直接捕撈供食用和藥用外,,通過養(yǎng)殖、增殖等途徑還可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用,。
在大陸架淺海海底,,埋藏著豐富的石油、天然氣以及煤,、硫,、磷等礦產(chǎn)資源。在近岸帶的濱海砂礦中,,富集著砂,、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)。在多數(shù)海盆中,,廣泛分布著深海錳結(jié)核,,它們是未來可利用的潛力最大的金屬礦產(chǎn)資源(圖3.14《深海錳結(jié)核》),。
海水運(yùn)動(dòng)中蘊(yùn)藏著巨大的能量,,它們屬于可再生能源,而且沒有污染,。但是,,這些能量密度很小,要開發(fā)利用它們,,必須采用特殊的能量轉(zhuǎn)換裝置?,F(xiàn)在,具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的是潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電,,但是工程投資較大,,效益也不高,。
海洋漁業(yè)生產(chǎn)
海洋漁業(yè)資源主要集中在沿海大陸架海域,也就是從海岸延伸到水下大約200米深的大陸海底部分,。這里陽光集中,,生物光合作用強(qiáng),入海河流帶來豐富的營養(yǎng)鹽類,,因而浮游生物繁盛(圖3.15《大陸架剖面示意》),。這些浮游生物是魚類的餌料,它們?cè)诤Q笾蟹植己懿痪鶆?,一般在溫帶海區(qū)比較多,。
溫帶地區(qū)季節(jié)變化顯著,冬季表層海水和底部海水發(fā)生交換時(shí),,上泛的底部海水含有豐富的營養(yǎng)鹽類,,這些營養(yǎng)鹽類來自海洋中腐爛的生物遺體。暖流和寒流交匯處或有冷海水上泛的地方,,餌料比較豐富,。這些地方通常是漁場(chǎng)所在地(圖3.16《世界主要漁業(yè)地區(qū)的分布》)。因此,,盡管大陸架水域只占海洋總面積的7.5%,,漁獲量卻占世界海洋總漁獲量的90%以上。
世界主要漁業(yè)國都分布在溫帶地區(qū),,這些溫帶國家魚產(chǎn)品消費(fèi)量高,,市場(chǎng)需求大。中國和日本是世界海洋漁獲量較多的國家,。中國在充分利用近海漁場(chǎng)(圖3.17《舟山漁場(chǎng)的沈家門漁港》)和淺海灘涂大力發(fā)展海洋捕撈和海水增養(yǎng)殖業(yè)的同時(shí),,遠(yuǎn)洋捕撈也獲得了較大的發(fā)展。日本可耕地有限,,人口密度高,,因此海洋水產(chǎn)品在食品結(jié)構(gòu)中比重較大。