1. 海洋運動能量巨大是什么
波浪能發(fā)電(wave power generation)是以波浪的能量為動力生產(chǎn)電能,。海洋波浪蘊藏著巨大的能量,正弦波浪每米波峰寬度的功率P≈HT kW/m,。式中,,H為波高,m;T為波周期,,s,。通過某種裝置可將波浪的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、氣壓的或液壓的能量,,然后通過傳動機(jī)構(gòu),、氣輪機(jī)、水輪機(jī)或油壓馬達(dá)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電,。
全球有經(jīng)濟(jì)價值的波浪能開采量估計為1~10億kW,。中國波浪能的理論儲量為7000萬kW左右。
2. 海洋能的能量主要以什么形式存在
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. 海洋能量流動
潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似。在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi),,以勢能的形式保存,;在落潮時放出海水,利用高,、低潮位之間的落差,,推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,。差別在于海水與河水不同,,潮汐,、潮流發(fā)電所需要的潮差要大大低于河流所產(chǎn)生的壓力,這意味著海洋的能量密度低,,雖然蓄積的海水落差不大,,但流量較大,并且呈間歇性,,從而潮汐發(fā)電的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)要適合低水頭,、大流量的特點。潮水的流動與河水的流動不同,,它是不斷變換方向的,。潮汐發(fā)電有以下幾種形式:
(1)單池單向發(fā)電:先在海灣筑堤設(shè)閘,漲潮時開閘引水入庫,,落潮時便放水驅(qū)動水輪機(jī)組發(fā)電,。這種類型的電站只能在落潮時發(fā)電,一天兩次,,每次最多5小時,。
(2)單池雙向發(fā)電:為在漲潮進(jìn)水和落潮出水時都能發(fā)電,盡量做到在漲潮和落潮時都能發(fā)電,,人們便使用了巧妙的回路設(shè)施或設(shè)置雙向水輪機(jī)組,,以提高潮汐的利用率。
(3)雙池雙向發(fā)電:配置高低兩個不同的水庫來進(jìn)行雙向發(fā)電,。
然而,,前兩種類型都不能在平潮(沒有水位差)或停潮時水庫中水放完的情況下發(fā)出電壓比較平穩(wěn)的電力。第三種方式不僅在漲落潮全過程中都可連續(xù)不斷發(fā)電,,還能使電力輸出比較平穩(wěn),。它特別適用于那些孤立海島,使海島可隨時不間斷地得到平穩(wěn)的電力供應(yīng),。它有上下兩個蓄潮水庫,,并配有小型抽水蓄能電站。但有一定的電力損失,。
(4)波浪式發(fā)電:在近海海底設(shè)置小型渦輪機(jī),,在漲潮和退潮時利用潮水的流動從而像風(fēng)力推動風(fēng)力發(fā)電機(jī)一樣推動渦輪機(jī)。隨著科技的不斷創(chuàng)新,,渦輪機(jī)設(shè)計制造變得形態(tài)各異,。其中浮球式發(fā)電機(jī)能夠利用潮水波動的微弱能量進(jìn)行發(fā)電,仿海洋生物發(fā)電機(jī)通過潮水推動的模仿海洋生物的運動來充分利用潮水中的能量進(jìn)行發(fā)電,。由于不斷創(chuàng)新小型渦輪機(jī)對能源的利用效率越來越高,,其能量的轉(zhuǎn)換效率也不斷提高。雖然此種新型發(fā)電機(jī)單個產(chǎn)能較低,但這種發(fā)電機(jī)可以適應(yīng)大部分地形,,并且能夠組成大面積的海洋發(fā)電田,,能更充分的利用海洋能源,且不需要建造大壩,、水庫,,對海洋生態(tài)影響極小。
4. 海洋能量形式
浩瀚的大海,,不僅蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源,,更有真正意義上取之不盡,用之不竭的海洋能源,。
它既不同于海底所儲存的煤,、石油、天然氣等海底能源資源,,也不同于溶于水中的鈾,、鎂、鋰,、重水等化學(xué)能源資源,。
它有自己獨特的方式與形態(tài),就是用潮汐,、波浪,、海流、溫度差,、鹽度差等方式表達(dá)的動能,、勢能、熱能,、物理化學(xué)能等能源,。直接地說就是潮汐能、波浪能,、海水溫差能,、海流能及鹽度差能等。這是一種“再生性能源”,,永遠(yuǎn)不會枯竭,,也不會造成任何污染。
5. 海洋中的各種能量都是怎樣形成的
洋流又稱海流,,海洋中除了由引潮力引起的潮汐運動外,海水沿一定途徑的大規(guī)模流動,。引起海流運動的因素主要動力是風(fēng),,也可以是熱鹽效應(yīng)造成的海水密度分布的不均勻性。前者表現(xiàn)為作用于海面的風(fēng)應(yīng)力,后者表現(xiàn)為海水中的水平氣壓強(qiáng)梯度力,。加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用,,便造成海水既有水平流動,又有垂直流動,。其中盛行風(fēng)是風(fēng)海流的主要動力,。由于海岸和海底的阻擋和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底處的表現(xiàn),,和在開闊海洋上有很大的差別,。
流按成因分為風(fēng)海流、密度流和補(bǔ)償流,。
風(fēng)海流(吹送流)
亦稱吹送流,,漂流:在風(fēng)力作用下形成的。盛行風(fēng)吹拂海面,,推動海水隨風(fēng)漂流,,并且使上層海水帶動下層海水流動,形成規(guī)模很大的洋流,,叫做風(fēng)海流,。世界大洋表層的海洋系統(tǒng),按其成因來說,,大多屬于風(fēng)海流,。
大氣運動是海洋水體運動的主要動力。陸地形狀和地轉(zhuǎn)偏向力也會對洋流方向產(chǎn)生一定影響,。
大洋中深度小于二三百米的表層為風(fēng)漂流層,,行星風(fēng)系作用在海面的風(fēng)應(yīng)力和水平湍流應(yīng)力的合力,與地轉(zhuǎn)偏向力平衡后,,便生成風(fēng)漂流,。行星風(fēng)系風(fēng)力的大小和方向,都隨緯度變化,,導(dǎo)致海面海水的輻合和輻散,。一方面,它使海水密度重新分布而出現(xiàn)水平壓強(qiáng)梯度力,,當(dāng)它和地轉(zhuǎn)偏向力平衡時,,在相當(dāng)厚的水平層中形成水平方向的地轉(zhuǎn)流;另一方面,,在赤道地區(qū)的風(fēng)漂流層底部,,海水從次表層水中向上流動,或下降而流入次表層水中,,形成了赤道地區(qū)的升降流,。
大洋表層生成的風(fēng)漂流,,構(gòu)成大洋表層的風(fēng)生環(huán)流。其中,,位于低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流,,在大洋的西邊界處受海岸的阻擋,其主流便分別轉(zhuǎn)而向北和向南流動,,由于科里奧利參量隨緯度的變化(β-效應(yīng))和水平湍流摩擦力的作用,,形成流輻變窄、流速加大的大洋西向強(qiáng)化流,。每年由赤道地區(qū)傳輸?shù)降厍虻母呔暤貛У臒崃恐?,有一半是大洋西邊界西向?qiáng)化流傳輸?shù)摹_M(jìn)入大洋上層的熱鹽環(huán)流,,在北半球由于和大洋西向強(qiáng)化流的方向相同,,使流速增大;但在南半球則因方向相反,,流速減緩,,故大洋環(huán)流西向強(qiáng)化現(xiàn)象不太顯著。
大洋表層風(fēng)生環(huán)流在南半球的中緯度和高緯度地帶,,由于沒有大陸海岸阻擋,,形成了一支環(huán)繞南極大陸連續(xù)流動的南極繞極流。
密度流
在密度差異作用下引起,。不同海域海水溫度和鹽度的不同會使海水密度產(chǎn)生差異,,從而引起海水水位的差異,在海水密度不同的兩個海域之間便產(chǎn)生了海面的傾斜,,造成海水的流動,,這樣形成的洋流稱為密度流。
大洋上的結(jié)冰,、融冰,、降水和蒸發(fā)等熱鹽效應(yīng),造成海水密度在大范圍海面分布不均勻,,可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水,,而下沉到深層和底層。在水平壓強(qiáng)梯度力的作用下,,作水平方向的流動,,并可通過中層水底部向上再流到表層,這就是大洋的熱鹽環(huán)流,。
補(bǔ)償流
因為海水?dāng)D壓或分散引起,。當(dāng)某一海區(qū)的海水減少時,相鄰海區(qū)的海水便來補(bǔ)充,,這樣形成的洋流稱為補(bǔ)償流,。補(bǔ)償流既可以水平流動,,也可以垂直流動,垂直補(bǔ)償流又可以分為上升流和下降流,,如秘魯寒流屬于上升補(bǔ)償流。
其他形式
在大洋的東部和近岸海域,,當(dāng)風(fēng)力長期地,、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時,一方面生成風(fēng)漂流,,發(fā)生海水的水平輻合和輻散,,而出現(xiàn)上升流和下降流;另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜,,發(fā)生水平壓強(qiáng)梯度力而產(chǎn)生沿岸流,,就形成沿岸的升降流。
大洋西向強(qiáng)化流在北半球向北(南半球向南)流動,,而后折向東流,,至某特定地區(qū)時,流動開始不穩(wěn)定,,流軸在其平均位置附近便發(fā)生波狀的彎曲,,出現(xiàn)海流彎曲(或蛇行)現(xiàn)象,最后形成環(huán)狀流而脫離母體,,生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環(huán)和來自海洋內(nèi)部的暖水的暖流環(huán),。這是一類具有中等尺度的中尺度渦。此外,,在大洋的其他部分,,由于海流的不穩(wěn)定,也能形成其他種類的中尺度渦,。這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量,,形成了疊加在大洋氣候式平均環(huán)流場之上的各種天氣式渦旋,使大洋環(huán)流更加復(fù)雜,。
在海洋的大陸架范圍或淺海處,,由于海岸和海底摩擦顯著,加上潮流特別強(qiáng)等因素,,便形成頗為復(fù)雜的大陸架環(huán)流,、淺內(nèi)海環(huán)流、海峽海流等淺海海流,。
綜上所述,,產(chǎn)生洋流的主要原因是風(fēng)力和海水密度差異。實際發(fā)生的洋流總是多種因素綜合作用的結(jié)果,。
按冷暖性質(zhì)分類
海流按其水溫低于或高于所流經(jīng)的海域的水溫,,可分為寒流和暖流兩種,。 ①暖流:水溫較流經(jīng)海區(qū)水溫高的是暖流,來自水溫高處,。②寒流,,亦稱涼流,冷流:本身水溫比周圍水溫低,,來自水溫低處,。表層海流的水平流速從幾厘米/秒到300厘米/秒,深處的水平流速則在10厘米/秒以下,。鉛直流速很小,,從幾厘米/天到幾十厘米/時。海流以流去的方向作為流向,,恰和風(fēng)向的定義相反,。
按地理位置分類
赤道流、大洋流,、極地流及沿岸流等,。 具體為赤道逆流,北赤道暖流,,南赤道暖流,,西風(fēng)漂流和環(huán)流。
6. 海洋運動能量巨大是什么現(xiàn)象
臺風(fēng)的形成至少有兩個條件:
1,、比較高的溫度2,、充沛的水氣。
燒開水時,,鍋底的水會往上升,,這是因為鍋底的水受熱膨脹的原因。
空氣也是這樣,,當(dāng)?shù)讓拥目諝馐軣岷?,就會往上升?/p>
在氣溫較高的區(qū)域里,正好碰上大氣里發(fā)生的一些擾動大量的空氣就會往上升,,使地面的氣壓降低,,這時上升區(qū)域的外圍空氣源源不斷流入上升區(qū)里,因地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系,,使流入的空氣像車輪一樣轉(zhuǎn)動起來,,這就是產(chǎn)生臺風(fēng)的一個原因。
當(dāng)上升空氣膨脹變冷后,,其中的水氣冷卻凝結(jié)成水滴,,要放出熱量,這又助長了低層空氣不斷上升,,使地面的氣壓降的更底,,空氣旋轉(zhuǎn)的更加猛烈,,這就形成了臺風(fēng)。什么地方同時具有這兩個有條件呢,?
只有在熱帶的海洋面上,。那里的海洋面上的氣溫非常高,使低層空氣可以充分接受來自海洋面的水,。
那里又是地球上水器最豐富的地方,,而這些水器是臺風(fēng)形成發(fā)展的主動力。
沒有這個原動力,,臺風(fēng)即使形成也會消散。
其次,,那里離赤道有一定地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力有一定的作用,,有利于臺風(fēng)發(fā)展氣旋試環(huán)流和氣流輻合的加強(qiáng)。
第三,、是熱帶海洋面情況中緯度單純,。
因此,同一海域上方的空氣,,往往能保持較長時間的定常條件,,使臺風(fēng)有充分的時間積蓄能量,醞釀出臺風(fēng),。
在這些條件配合下,,只要有合適的觸發(fā)機(jī)制,例如:高空出現(xiàn)輻散氣流或南北半球信風(fēng)在赤道稍北地方相遇等,,臺風(fēng)就會在某些熱帶海洋區(qū)域形成并增強(qiáng),。
根據(jù)統(tǒng)計,在熱帶海洋,,臺風(fēng)常常產(chǎn)生在洋面溫度超過26,、7度以上的地區(qū)。
根據(jù)統(tǒng)計,,產(chǎn)生臺風(fēng)的海洋,,主要菲律賓以東的海洋、我國南海,、西印度群島以及澳洲東海岸等,。
這些地方海水溫度比較高,也是南北兩半球信風(fēng)相遇之處,,因此一年中常有20多次臺風(fēng)誕生,。
7. 海洋運動能量巨大是什么意思
潮汐能發(fā)電
僅是海洋能發(fā)電的一種,但是它是海洋能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大,、技術(shù)較成熟的一種,。
潮汐能發(fā)電是海洋能發(fā)電的一種,,但它是海洋能利用中發(fā)展最早,規(guī)模最大的一種,。
潮汐能海水周期性漲落運動中所具有的能量,。其水位差表現(xiàn)為勢能,其潮流的速度表現(xiàn)為動能,。這兩種能量都可以利用,,是一種可再生能源。由于在海水的各種運動中潮汐最守信,,最具規(guī)律性,,又漲落于岸邊,也最早為人們所認(rèn)識和利用,,在各種海洋能的利用中,,潮汐能的利用是最成熟的。
擴(kuò)展資料
海洋的潮汐中蘊藏著巨大的能量,。在漲潮的過程中,,洶涌而來的海水具有很大的動能,而隨著海水水位的升高,,就把海水的巨大動能轉(zhuǎn)化為勢能,;在落潮的過程中,海水奔騰而去,,水位逐漸降低,,勢能又轉(zhuǎn)化為動能。
世界上潮差的較大值約為13—15m,,但一般說來,,平均潮差在3m以上就有實際應(yīng)用價值。潮汐能是因地而異的,,不同的地區(qū)常常有不同的潮汐系統(tǒng),,他們都是從深海潮波獲取能量,但具有各自獨特的特征,。盡管潮汐很復(fù)雜,,但對于任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報。
潮汐能的利用方式主要是發(fā)電,。潮汐發(fā)電是利用海灣,、河口等有利地形,建筑水堤,,形成水庫,,以便于大量蓄積海水,并在壩中或壩旁建造水利發(fā)電廠房,通過水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電,。
只有出現(xiàn)大潮,,能量集中時,并且在地理條件適于建造潮汐電站的地方,,從潮汐中提取能量才有可能,。雖然這樣的場所并不是到處都有,但世界各國都已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐電站的站址,。
8. 海洋能的能量來源是什么
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)電站是一個原理。人們在靠海的河口或海灣處建造一條大壩,,在大壩中間裝上水輪發(fā)電機(jī)組,。在漲潮的時候,潮水從海洋通過大壩流進(jìn)河口或海灣,,帶動水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電;退潮時海水又在流回海洋時,,從相反的方向再次帶動水輪機(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,因為它不受洪水和干旱的影響,?! 『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)?! ±煤K韺雍蜕顚訙囟鹊牟顒e,,也可以發(fā)電。這樣的發(fā)電裝置和火力發(fā)電站類似:水蒸氣推動汽輪機(jī),,汽輪機(jī)帶動發(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,。
9. 海洋運動能量巨大是什么原因
洋流又稱海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐運動外,,海水沿一定途徑的大規(guī)模流動,。
引起海流運動的因素可以是風(fēng),也可以是熱鹽效應(yīng)造成的海水密度分布的不均勻性,。
前者表現(xiàn)為作用于海面的風(fēng)應(yīng)力,,后者表現(xiàn)為海水中的水平氣壓強(qiáng)梯度力。
加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用,,便造成海水既有水平流動,,又有垂直流動。
其中盛行風(fēng)是風(fēng)海流的主要動力,。由于海岸和海底的阻擋和摩擦作用,,海流在近海岸和接近海底處的表現(xiàn),和在開闊海洋上有很大的差別,。
洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者,。洋流可以分為暖流和寒流。若洋流的水溫比到達(dá)海區(qū)的水溫高,,則稱為暖流,;若洋流的水溫比到達(dá)海區(qū)的水溫低,則稱為寒流,。
一般由低緯度流向高緯度的洋流為暖流,,由高緯度流向低緯度的洋流為寒流。
海輪順洋流航行可以節(jié)約燃料,,加快速度,。
暖寒流相遇,往往形成海霧,,對海上航行不利,。此外,洋流從北極地區(qū)攜帶冰山南下,,給海上航運造成較大威脅,。洋流又叫海流,是指大洋表層海水常年大規(guī)模的沿一定方向進(jìn)行的較為穩(wěn)定的流動,。
洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者,,巨大的洋流系統(tǒng)促進(jìn)了地球高低緯度地區(qū)的能量交換。
洋流與所經(jīng)流經(jīng)區(qū)域之間,也通過能力交換改變其環(huán)境特征,。
10. 海洋能量資源有哪些
海洋是一個巨大的能源庫,,它不僅蘊藏著豐富的石油和天然氣,而且還蘊藏著比石油和天然氣儲量更多的天然氣水合物(又稱可燃水),,據(jù)估計,,這些天然氣水合物中有機(jī)碳含量為全世界已知的煤、石油和天然氣中所含有機(jī)碳總量的2倍,,他的儲量巨大,,可供人類利用1000年。
這些就是海洋石油是一個巨大的能源庫的內(nèi)容,。