Matahari terus menerus memancarkan energi ke bumi setiap hari. Esensi kehidupan di bumi juga tergantung pada energi yang dipancarkan oleh matahari, tetapi pada kenyataannya, energi yang diterima oleh bumi dari matahari itu sendiri hanya menyumbang sebagian kecil dari energi yang terpancar dari matahari. , yaitu 1/2,2 miliar dari total energi radiasi yang dipancarkan oleh matahari ke alam semesta, tetapi bahkan bagian kecil ini sudah cukup untuk segala sesuatu di bumi untuk tumbuh.
Nilai konstanta matahari yang diumumkan oleh Organisasi Meteorologi Dunia pada tahun 1981 adalah 1368 watt/meter persegi. Radiasi matahari melewati atmosfer, dan sebagian darinya mencapai tanah, yang disebut radiasi matahari langsung; bagian lainnya diserap dan disebarkan oleh molekul atmosfer, debu dan uap air di atmosfer. dan refleksi. Bagian dari radiasi matahari yang tersebar kembali ke luar angkasa, dan bagian lainnya mencapai tanah. Bagian yang mencapai tanah disebut radiasi matahari yang tersebar. Jumlah radiasi matahari yang tersebar dan radiasi matahari langsung yang mencapai tanah disebut radiasi total. Setelah radiasi matahari melewati atmosfer, intensitas dan distribusi energi spektralnya berubah.
Energi radiasi matahari yang mencapai tanah jauh lebih kecil daripada batas atas atmosfer. Setelah penyerapan dan pantulan atmosfer, permukaan dapat menerima sekitar 1.000 watt per meter persegi, dan jumlah total yang diterima oleh bumi adalah sekitar 11 miliar kilowatt-jam. Dan mari kita asumsikan kita dapat menutupi seluruh permukaan bumi dengan panel surya. Kemudian pembangkit listrik dalam satu tahun adalah sekitar 1 miliar kWh. Pada tahun 2016, total pembangkit listrik dunia adalah 25 triliun kWh. Ini adalah 1/40.000 dari energi matahari yang diterima bumi.
Mengapa suhu bumi tetap dalam kesetimbangan?
Perubahan suhu bumi tergantung pada karakteristik yang belum tentu dimiliki planet lain, seperti atmosfer, arus laut, dan kecepatan rotasi yang sesuai, dan mempertahankan interval yang relatif stabil. Sudut antara bidang orbital yang berputar mengelilingi matahari dan sumbu bumi itu sendiri, belahan bumi utara dan selatan menerima radiasi matahari yang berbeda pada waktu yang berbeda, sehingga suhu di utara akan turun hingga minus 30 derajat Celcius di musim dingin, dan bisa setinggi 30 derajat Celcius di musim panas, dan 60 derajat di tengah. Perbedaan antara derajat, mengingat ukuran bumi yang sangat besar, energi yang diterima dan hilang sangat besar; pada saat yang sama, akan ada perbedaan suhu yang relatif jelas antara siang dan malam di suatu wilayah, ini karena bagian bumi yang tidak diterangi oleh matahari di malam hari akan memancar ke energi alam semesta, sehingga mengurangi suhu. Oleh karena itu, suhu bumi berubah sepanjang waktu, dan perubahan ini justru karena fluktuasi energi yang diterima dan dilepaskan oleh bumi, yang tidak melanggar hukum kekekalan energi.
Selama lebih dari empat miliar tahun, bumi telah bermandikan kecemerlangan matahari, dan matahari dengan murah hati memancarkan energi ke bumi setiap saat. Menurut pemahaman umum, bumi harus semakin hangat dan bahkan lebih panas. Namun, nyatanya, bumi belum menjadi lebih hangat. Dalam tahun-tahun panjang bumi, ia juga telah menghadapi empat zaman es. Bumi bersama: dingin - hangat - dingin - lalu lebih hangat - lebih dingin ... lagi dan lagi, siklus Bolak-balik dan tidak pernah menjadi panas!
Ke mana perginya energi yang terpancar dari matahari ke bumi? Semua benda dengan suhu dapat menghasilkan radiasi, benda bersuhu tinggi memancarkan cahaya tampak dan ultraviolet (gelombang pendek), dan benda bersuhu rendah memancarkan inframerah (gelombang panjang). Suhu permukaan matahari yang tinggi memancarkan sinar ultraviolet dan tampak ke bumi, dan suhu permukaan bumi yang rendah memancarkan sinar inframerah ke alam semesta! Bumi mempertahankan perubahan iklim, dan mengkonsumsi energi untuk berputar dan berputar mengelilingi matahari, dan sejumlah kecil energi diubah menjadi batu bara, minyak, dan gas alam untuk penyimpanan energi Naik, dalam miliaran tahun yang panjang, semacam keseimbangan dinamis pada dasarnya tercapai, sehingga suhu permukaan bumi hampir konstan untuk waktu yang lama!
Konsumsi energi fosil menyebabkan pemanasan global
Energi fosil mengacu pada batu bara, minyak, gas alam, dll. yang dibentuk oleh organisme hidup selama ratusan juta tahun. Ini adalah sumber energi tak terbarukan. Mereka semua berevolusi dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan ratusan juta tahun yang lalu. Semua bahan bakar fosil terdiri dari hidrokarbon. , bahan bakar fosil saat ini menyumbang 80% dari sumber energi dunia industri. Meskipun energi fosil sangat tidak signifikan dibandingkan dengan energi matahari, jumlah panas dan karbon dioksida yang dihasilkan oleh energi fosil, yang telah disimpan selama miliaran tahun dan dikonsumsi oleh manusia selama ratusan tahun, juga mengejutkan, yang dapat menghancurkan Keseimbangan iklim yang ada.
Orang yang membakar bahan bakar fosil, seperti minyak, batu bara, dll., Akan menghasilkan gas rumah kaca dalam jumlah besar. Gas rumah kaca ini sangat transparan terhadap cahaya tampak dari radiasi matahari, tetapi sangat menyerap radiasi gelombang panjang yang dipancarkan oleh bumi, dan dapat dengan kuat menyerap radiasi tanah. Sinar inframerah di bumi, menyebabkan suhu bumi naik, yaitu efek rumah kaca. Pemanasan global akan mendistribusikan kembali curah hujan global, mencairkan gletser dan lapisan es, dan naiknya permukaan laut, yang tidak hanya membahayakan keseimbangan ekosistem alami, tetapi juga mengancam kelangsungan hidup manusia. Emisi gas rumah kaca di darat telah menyebabkan suhu benua meningkat, dan perbedaan suhu antara benua dan lautan menjadi lebih kecil, yang telah memperlambat aliran udara, dan kabut asap tidak dapat dihembuskan dalam waktu singkat. Saat ini, planet kita lebih panas daripada 2.000 tahun terakhir, dan jika situasinya terus memburuk, pada akhir abad ini, suhu Bumi akan naik ke level tertinggi 2 juta tahun.
Tenaga surya tidak akan mengganggu keseimbangan suhu Bumi
Pembangkit listrik tenaga surya adalah perangkat yang secara langsung mengubah energi matahari menjadi energi listrik menggunakan komponen baterai atau mesin energi panas. Ia tidak mengkonsumsi bahan bakar fosil. Dalam sistem keseimbangan suhu bumi, ia tidak menghasilkan lebih banyak energi; pembangkit listrik tenaga surya dibangun di atap dan tanah, dan tidak ada rumah kaca. Emisi gas tidak akan mempengaruhi radiasi eksternal bumi; pembangkit listrik tenaga surya umumnya dibangun di atas lahan yang tidak dapat ditanami, sehingga tidak akan mempengaruhi penyerapan energi cahaya oleh tanaman hijau lainnya (termasuk ganggang) di bumi.