Солнечная энергия общее количество

Как известно, из всей солнечной энергии, доходящей до поверхности Земли, энергия, усваиваемая в процессе фотосинтеза всей растительностью земного шара, составляет в среднем только 0,3%. Культурные растения используют солнечную энергию полнее, чем дикие. Используемая ими доля солнечной энергии составляет примерно 0,5—1,5%, а для таких культур, как рис, соевые бобы, сахарная свекла, сахарный тростник, кукуруза и некоторых других, 4— 5% от общего количества солнечной энергии, попадающей на посевы за вегетационный период. Есть основание считать, что полное раскрытие наукой механизма процесса фотосинтеза и овладение управлением им даст возможность повысить коэффициент использования солнечной энергии растениями в два-три раза и более. [c.8]

Превращение энергии на Земле осуществляется главным образом зелеными растениями и водорослями, выделяющими кислород. Главным функциональным пигментом служит хлорофилл а, который поглощает свет с длиной волны короче 700 ммк. По различным причинам в естественных условиях поглощенный свет используется с очень небольшой эффективностью, хотя в оптимальных условиях фотосинтеза до 30% поглощенной световой энергии может превращаться в потенциальную химическую энергию. В среднем лишь около 1 % солнечной энергии используется растениями для поддержания жизни на Земле остальная часть солнечной энергии теряется в виде тепла. Однако, даже несмотря на столь низкий выход, общее количество превращенной при фотосинтезе энергии на много порядков превышает общую величину энергии, создаваемой всеми промышленными установками на земном шаре. [c.552]

Для проведения фотохимических реакций используются различные источники световой энергии. До недавнего времени для этих целей довольно часто использовали солнечный свет [153, 173, 206, 341, 342, 347, 348], который можно получить без специальных приборов и устройств и без затраты дополнительной энергии. Кроме того, солнечный свет характеризуется достаточно высокой интенсивностью в широком диапазоне спектра. Общее количество падающей солнечной энергии на границе земной атмосферы составляет 1,9 кал-смГ -минГ . Распределение энергии солнечного излучения по длинам волн представлено на рис. 23. [c.137]

Количество солнечной энергии, попадающей на Землю, соответствует 348 Вт/м . Из этого количества 116 Вт/м (33%) непосредственно отражается в космос. Еще 22% этой энергии сначала поглощается в атмосфере, а затем излучается обратно. Земной поверхности достигает около 45% общего излучения (примерно 157 Вт/м ). Около 7з этого количества непосредственно отражается, а 2/з превращается в более длинноволновое излучение и тепло и рассеивается в космосе. На фотосинтез в растениях, основной процесс аккумулирования энергии на Земле, приходится менее 1% падающей на планету энергии Солнца. Этим путем запасается 4-10 Дж/сут (9,6-10 ккал/сут). [c.348]

Допустим, что в результате фотосинтеза на всей земной поверхности ежегодно связывается в виде глюкозы 110 кг углерода. Учитывая, что общее количество солнечной энергии, падающей на земную поверхность, равно [c.467]

Все возрастающий дефицит ископаемых топливных ресурсов выдвигает на первый план острую проблему создания и внедрения возобновляемых источников энергии и сырья за счет биосистем растений и фототрофных микроорганизмов, конвертирующих с высокой эффективностью солнечную энергию в энергию химических связей. Резервы солнечной энергии достаточно велики на поверхность земного шара попадает около 5 10 ккал этой энергии в год, что в 10 ООО раз превосходит современный уровень мировой энергетики за счет добычи ископаемого топлива. Солнечная энергия способна обеспечить современный и будущий уровень энергозатрат человечества. Количество энергии, падающей на общую площадь пустынь на Земле (2-10 км ), достигает 5 10 кВт ч. Если бы удалось освоить эту энергию с КПД хотя бы 5 %, то уровень мировой энергетики возрастет более чем в 200 раз. Даже если будущее население Земли достигнет 10 млрд человек, то энергия, снятая с земной поверхности, в 10—12 раз будет превышать необходимые потребности. Ведутся исследования в направлении освоения солнечной энергии, падающей на поверхность морей и океанов. [c.25]

Эффективность фотосинтеза с точки зрения производства биомассы можно оценить через долю общей солнечной радиации, попадающей на определенную площадь за определенное время, которая запасается в органических веществах урожая. Продуктивность системы можно оценить по количеству органического сухого вещества, получаемого с единицы площади за год, и выразить в единицах массы (кг) или энергии (мДж) продукции, полученной с гектара за год. [c.47]

Средняя температура на поверхности Земли во многом зависит от концентрации в атмосфере трех газов СОг, Н2О и Оз. Хотя концентрация этих веществ в атмосфере незначительна (НгО—2%, СО2 —0,033 % и Оз— 10 %), тем не менее они оказывают определенное влияние на общее количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли. В соответствии с одной из предложенных моделей [44], удвоение концентрации СО2 в атмосфере (от 0,03 до 0,06 %) при постоянной относительной влажности приведет к повышению температуры нижних слоев атмосферы на 1,9—2,36 °С. Такой подогрев атмосферы подтвержден непосредственными опытами [74]. [c.39]

И еще в одной грандиозной работе — аккумуляции солнечной энергии — участвует магний. Он входит в состав хлорофилла, который поглощает солнечную энергию и с ее помощью превращает углекислый газ в воду в сложные органические вещества (сахар, крахмал и др.), необходимые для питания человека и животных. Без хлорофилла не было бы жизни, а без магния не было бы хлорофилла— в нем содержится 2% этого элемента. Много ли это Судите сами общее количество магния в хлорофилле всех растений Земли составляет около 100 миллиардов тонн Элемент № 12 входит и в состав практически всех живых организмов. Если вы весите 60 килограммов, то приблизительно 25 граммов из них приходится на магний. [c.188]

Стойкость к старению пленок в атмосферных условиях определяется по ГОСТ 17050-71, 17171-71 и 17170-71 [45]. Образцы пленки размещают на стендах под углом в 45° к югу [46]. Периодически у части образцов определяют изменение механических, оптических, массовых, электрических и других характеристик. В процессе экспозиции производится учет некоторых метеорологических факторов, например количества общей солнечной энергии на единицу поверхности пленки, количества солнечной энергии в УФ-области спектра и др. При экспозиции тонких пленок их размещают на рамках с тканевой подложкой во избежание преждевременного разрыва образцов при сильном ветре. Стойкость к атмосферному старению является важным фактором, определяющим ценность пленки при использовании в сельском хозяйстве, строительстве, мелиорации и других отраслях народного хозяйства. [c.193]

ГИИ составляет примерно 0,5—1,5%, а для таких культур, как рис, соевые бобы, сахарная свекла, сахарный тростник, кукуруза и некоторых других, 4—5% от общего количества солнечной энергии, попадающей на посевы за вегетационный период. Есть основание считать, что полное раскрытие наукой механизма процесса фотосинтеза и овладение управлением им даст возможность повысить коэффициент использования солнечной энергии растениями в два-три и более раз. [c.8]

Из общего количества солнечной радиации, посылаемой к Земле, около половины достигает ее поверхности, остальное поглощается, отражается или рассеивается в атмосфере. При этом только около 50% достигшей Земли радиации может возбуждать фотосинтез и, по приблизительным оценкам, примерно 0,2% используется растениями для синтеза веществ (около 0,5% той энергии, которая фактически достигает листа). Этой небольшой частью доступной энергии, в сущности, поддерживается вся жизнь. Около 40% всего фотосинтеза приходится на мельчайшие водоросли — фитопланктон, живущий в океане. [c.254]

Из общего количества энергии, используемой при производстве сельскохозяйственной продукции, техногенная (промышленная) энергия составляет не более 3—4 %. Главная ее часть приходится на природную энергию — электромагнитную энергию солнечного излучения (света). Эту энергию первоначально преобразуют и запасают растения, а затем используют другие организмы (человек, животные, микроорганизмы) и их сообщества. Большие количества природной энергии накоплены в органическом веществе почвы, где она также преобразуется живыми почвенными организмами, которые формируют и поддерживают почвенное плодородие. [c.318]

Из всей солнечной радиации поверхности Земли достигает ежегодно около 5,5-кал, или 100000 кал/см /год. Примерно одна треть всего этого количества расходуется на испарение воды, так что на фотосинтез и на некоторые другие процессы остается около 67 ООО кал/см год. Ежегодно зелеными растениями связывается в процессе фотосинтеза — в виде сахаров — 200 млрд. т углерода из атмосферной СО2, а это приблизительно в 100 раз превышает массу всего того, что за год производит человек. Однако, хотя фотосинтез — самый распространенный химический процесс на Земле, зеленые растения используют солнечную энергию, вообще говоря, малоэффективно. В среднем по всей земной поверхности на фотосинтез ежегодно затрачивается всего лишь около 33 кал/см , т. е. около 1/2000 всей наличной энергии. Правда, эти цифры не очень точно отражают эффективность фотосинтеза, поскольку существенная часть солнечной радиации достигает поверхности Земли в тех местах, где растительность отсутствует. Если включить в расчет только тО количество солнечной радиации, которое действительно поглощается зелеными растениями, то общая эффективность фотосинтеза (отношение запасенной лучистой энергии к поглощенной) окажется более высокой — порядка нескольких процентов, [c.14]

Общее количество ясных солнечных дней в году в Дании сравнительно невелико. Вследствие этого ежегодно на поверхность площадью в 1 м наклоненную под углом 45° к горизонту, падает лишь примерно 1200 кВт-часов солнечного излучения. Это заставляет разрабатывать установки, эффективно использующие как прямую, так и рассеянную составляющие солнечной радиации. Поэтому даже в облачную погоду такие солнечные установки способны производить энергию. [c.107]

Измерения общей энергии солнечного света, результаты которых опубликованы Министерством торговли США [8], показали, что в течение длинного дня при сильном рассеянии света количество поступающей энергии может превосходить количество энергии, поступающей в короткие дни, несмотря на более высокие температуры и прямое освещение солнцем. Как показано в табл. 3, поздней весной Вашингтон или Аляска могут получать больше световой энергии чем Лос-Анджелес или Атланта в декабре, разумеется, наблюдается обратная картина. [c.317]

Главным источником энергии большинства процессов на поверхности Земли является Солнце. Мощность радиации Солнца оценивается величи1 й (3,86-10 Вт). Только ничтожная часть излучения Солнца попадает на Землю. Лучистая энергия Солнца, получаемая земной атмосферой, на нормальную поверхность выражается солнечной постоянной, в среднем равной 8,4 Дж/см -мин. В целом Земля получает 1,72-10 солнечной энергии, или же 5,42 10 Дж/год. Из этого общего количества 35 % отражается облаками и поверхностью суши или же от мелких пылевых частиц в верхней атмосфере, а 65 % поглощается атмосферой и земной поверхностью. Основные пути потоков солнечной энергии через земную поверхность представлены на рис. 3 работы [48]. [c.12]

Гидрологический режим, являющийся важнейшей характеристикой океаносферы, складывается из теплового и водного баланса, а также из общей циркуляции вод. Удельная теплоемкость воды в четыре раза выше теплоемкости воздуха, поэтому океаны служат крупнейшим аккумулятором поступающей к Земле солнечной радиации. В среднем поглощение ее водами Мирового океана составляет около 343,4 кДж/(см .год), тогда как для суши оно равно примерно 209,4 кДж/(см год). При этом наблюдаются резкие зональные различия радиационного баланса если в тропической зоне между 10° с. ш. и 10 ю. ш. поглощается около 482 кДж/(см год), то в зоне 40-60° в обоих полушариях - около 167 кДж/(см год). Общее теплосодержание Мирового океана составляет 318- 10 кДж, что почти в 21 раз больше того количества тепловой энергии, которое ежегодно поступает к поверхности Земли от Солнца. [c.24]

В основном трудность реакции состоит именно в превращении протона в нейтрон — процессе, требующем большой затраты энергии. Несмотря на такую редкую возможность превращения протонов в нейтроны, общее количество солнечных протонов так велико, что в среднем ка кдая секунда существования Солнца сопровождается, если учесть весь его объем, потрясающе большим числом этих маловероятных актов. Из общего числа 10 протонов, находящихся на Солнце, около 1,4- 10 превращается ежесекундно в нейтроны и входит в состав рождающихся дейтонов, а затем, как мы увидим, и в состав гелиевых ядер. [c.198]

Широко обсуждается также использование солнечной энергии. Но вот к какому выводу приходит В. Бойтер (Веи(ег, личное сообщение) для того чтобы получить достаточное количество водорода из воды, нужно будет построить гелиостанции по всему миру в области тропических морей, а тогда для сооружения плавучих островов потребуется мировая продукция стали всего последующего тысячелетия — общей стоимостью в 800-Ю 2 марок ФРГ [c.168]

Распределение температур воздуха по земному шару обусловлено поступлением солнечного тепла. Понижение температуры воздуха в общем происходит от экватора к полюсам по мере сокращения в указанном иаправленни количества доставляемой солнечной энергии. [c.23]

Интересны цифры, характеризующие фотосинтез как процесс накопления солнечной энергии. Из общего годового количества солнечней энергии на земную поверхность падает около 5X10 ккал, из которых на части Земли, покрытые растениями, а также на водоемы с содержащейся в них растительностью приходится только около 40%, т. е. 2x10 ккал. С учетом потери энергии радиации вследствие отражения и других причин, а также энергетического выхода фотосинтеза, не превышающего [c.93]

Поскольку все животные, а следовательно, и человек снабжаются метаболическим горючим за счет солнечной энергии, улавливаемой зелеными растениями, любые расчеты с целью выяснить, сколько людей может прокормить Земля, должны исходить из количества энергии, связываемой в процессе фотосинтеза. Выше мы уже сказали, что ежегодно в процессе фотосинтеза связывается около 200 млрд. т углерода. Можно ли увеличить это количество, и если можно, то насколько Ясно, что как бы мы ни старались расширить площади наших сельскохозяйственных угодий, даже и геркулесовы усилия вряд ли позволят нам увеличить возделываемые земли более чем вдвое. Однако даже и в этом случае продуктивность не удвоится, потому что лучшие земли давно уже заняты. Оценки продуктивности фотосинтеза по большей части приводят к выводу, что очень существенный вклад в общий итог вносят воды земного шара не менее 50%, а может быть, и до 80% всего фотосинтеза протекает в морях и в пресных водах. Нельзя ли в таком случае начата возделывать моря или, например, выращивать для пищевы [c.17]

Основа функционирования большинства наземных и океанических экосистем - солнечная энергия. Из общего количества поступающей на Землю солнечной энергии растения и микроорганизмы утилизируют лишь небольшую часть ее. Эффективность преобразования солнечной энергии в энергию химических веществ непосредственно в молекулярных системах природного фотосинтеза сравнительно высока (5-10%). Однако часть фотосинтетически фиксированной энергии расходуется на дыхание, поддержание клеточной структуры, транспирацию воды и т.д. В результате в процессах фотосинтеза в растениях и микроорганизмах в химическую энергию преобразуется лишь около 0,03% солнечной энергии. [c.25]

Благодаря непрерывному круговороту все эти формы воды находятся в подвижном равновесии друг с другом. Под действием солнечной энергии нагретая вода испаряется в атмосферу, где она охлаждается и выпадает в виде осадков на поверхность океана или суши. 505 тыс. км океанических вод (т. е. 0,04 % их общего запаса) ежегодно принимает участие в процессе глобального кругооборота. Это примерно равно объему Черного моря, составляющему 493 км . Вода, выпавшая на сушу, просачи-вается в почву и пополняет грунтовые воды, попадает в реки и озера, откуда снова выносится в Мировой океан или же повторно испаряется, в том числе и растениями, в атмосферу. Суммарное испарение, осуществляемое растениями, составляет около 12 %, Все запасы Мирового океана как бы проходят по большому кругу влагооборота за 2500 лет. Кругооборот воды, находящейся в атмосфере, совершается за 8—10 дней. В количественном отношеиии это самый значительный круговорот вещества на земном шаре. С ним связан важнейший энергооборот на Земле. Благодаря большой теплоемкости воды океаны накапливают огромное количество теплоты за счет поглощения солнечной энергии. Вся эта теплота в конечном итоге отдается в ат- [c.200]

Зеленые растения — источник жизни на нашей планете. Они являются посредниками между Солнцем п всеми живыми организмами, Световая энергия Солнца поглощается зеленым растением и в процессе фотосинтеза превращается в химическую энергию органических веществ. Благодаря фотосннтетическоп деятельности в мире ежегодно улавливается 10 кал солнечной энергии и образуется 150-10 т сухой растительной массы (биомассы), а ежегодный круговорот углерода составляет 33-10 т. Ме менее трети фиксируемого при этом углерода используется на синтез целлюлозы, основное количество которой, синтезируемое в процессе аккумуляции энергии Солнца, находится в древесине. Ее среднегодовая продукция 5-10 ° т, а общая биомасса древесных растений на земном шаре в пересчете на углерод равна 50-10 т. [c.5]

Общая картина, которую мояшо было бы представить себе иа осиоваиии всех фактов, описаипых выше, по существу, чрезвычайно проста. Создание органического вещества в растениях теснейшим образом связано с солнечной энергией. Как красочно писал К. А, Тимирязев [1936], лист — это едипственпая естественная лаборатория, где заготовляется органическое вещество на оба царства природы и делается запас энергии солнечного луча. Источником роста ютеток, тканей и органов растепия является фотосинтез. Как энергия фотосинтеза прямо зависит от количества солнечной энергии, в такой же прямой зависимости от нее стоят рост растений и накопление сухого вещества. [c.43]

Единство вещества — в общности его основных законов. Эволюция вещества совершается и в необъятных просторах Вселенной, и в пределах отдельных ограниченных ее участков (например, на нашей Земле), и в исчезающе малых частицах вещества — атомах, атомных ядрах, элементарных частицах. И везде — от величайших космических систем до мельчайших микрочастиц — эволюция вещества происходит в основном по одному и тому же общему закону — периодическому закону в различных его проявлениях и формах. Этот закон дал ключ к пониманию, казалось бы, неисчерпаемых источников внутризвездной энергии и вместе с тем к пониманию эволюции самих звезд и их вещества. В 1939 г. физик Г. Бете теоретически построил и рассчитал цикл ядерных превращений, в результате которого из четырех ядер водорода (протонов) образуется одно ядро гелия (а-частица) и выделяется громадное количество энергии. С тех пор астрофизики рассматривают выделение солнечной и вообще звездной энергии прежде всего как результат сгорания водорода ( ядерного горючего ) в гелий. [c.263]

Эти количества очень незначительны в ора в,нении -с количеством восстановленного углерода в осадочных породах — 6,8-102 г. Но онн не малы в сравнении с количествами, участвующими в фотосинтезе и дыхании. Это — следствие того факта, что размер запаса доступного угля значительно меньше, чем за па1С восстановлен.ного углерода в осадочных породах. Количество доступного для разработки ископаемого угля соответствует выходу фотосинтеза всего иримерно за 100 лет. Разумеется, он соответствует общей энергии солнечного света, поступающего на Землю за гораздо меньшее время — всего за несколько недель. [c.250]

Большие количества молекулярного водорода Нг мо Г т находиться в различных областях вселенной. Энергия связи молекулярного водорода столь значительна (7,4 эв), что он не поддается диссоциации в атмосфере почти всех звезд, кроме самых горячих. Однако спектроскопические условия его обнаружения весьма неблагоприятны. Сложная система полос содержит большое количество линий, которые как бы расщепляют общую полосу поглощения, разделяются и становятся каждая в отдельности более слабой но еще важнее то, что все линии в наблюдаемой области спектра имеют нижний уровень с потенциалом возбуждения 6 эв. Таким образом, в горячих звездах Нг диссоциирован, а в холодных звездах он практически не возбуждается до тех уровней энергии, с которых могут появиться линии, доступные для обнаружения. Поэтому никаких следов молекулярного водорода до сих пор не обнаружено ни в звездных спектрах, ни в солнечном спектре Р111 Р3,6). Вильд из Геттингена предположил В]/9), что в атмосферах долгопериодических переменных может иметь существенное значение конвекция, вызванная диссоциацией молекул [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология