利用浮动网采集波浪能

<正>王中林提出了一种截然不同的方法,即利用纳米发电机网络从海洋中采集可再生能源。大自然提供了3种免费的能源:阳光、空气和引力。人类对太阳能和风电的利用越来越多,但对引力的利用却相对较少。水力发电厂从流动的河流中采集能量,而一些水湾和海岸则可以采集潮汐能,但适合建造大坝或拦河坝的地方并不多,而且它们还有可能会破坏环境。相比之下,海洋覆盖了地球表面的70%。无论白     

月球大气的探索

地球外面有1000公里以上厚度的大气,古代的哲学家们说:“大自然厌恶真空。”尽管在1600公里的高度,此处远离地球母亲,空气密度只是海平面的千万亿分之一,虽如此,也还是外层空间空气密度的10亿倍,大气使天外来物不给地球带来厄运。那么,月球上是否也有空气存在呢?人们对这一问题,常有各种议论,一个天体能否保住那里的大气,要由这种天体上气体运动的平均速度和脱离速度来决定。脱离速度也叫做逃逸速度,天体表面上的物体,必备一定速度飞向宇宙空间,才能够摆脱该天体对它的吸引。若气体分子运动的平均速度大于脱离速度的1/5,那么气体便迅速跑掉,…     

太阳：人类的朋友和敌人

在银河系的数十亿颗恒星中，有一颗特别引人注目——它就是太阳。太阳是宇宙中最复杂的天体之一，更同地球以及地球上的生物息息相关。可以说，太阳既是人类的朋友，同时也是人类的敌人。本刊特分两期介绍太阳对人类的影响；本期介绍太阳为什么是人类的朋友。空气我们呼吸的是什么？谁给植物接花粉？谁赶着云彩四处漂荡？谁在水面掀起波浪？空气，就是这些问题的答案。空气是地球上的生命必不可少的，而太阳就是驱动空气的力量。风——空气的流动，是由太阳引起的。太阳加热海洋，海洋又加热它上面的空气；热空气会向上升，周围的冷空气就会…     

风能及其利用

大气运动形成风。风,可以酿成巨大灾害,但也是一种巨大的能源。合理利用风能,既可减少环境污染,也可减轻越来越大的“能源短缺”的压力。一、风能的来源风,起源于太阳,风能是太阳能的一部分。地球的周围包着厚厚的空气层,这就是大气。空气层底部对流运动显著的部分称对流层。它与地表联系最密切,厚度约7～18千米,其重量超过大气总重的3/4,是大气的主体部分。其上还有平流层与电离层。     

达·芬奇的飞鸟滑翔观

<正>500多年前,伟大的博学家莱昂纳多·达·芬奇曾通过素描作品详细描述了鸟类通过风速梯度获得动能补充的策略。只需轻拍翅膀,漫游的信天翁就能环航地球。当横飞在北太平洋上空时,信天翁和海鸟们能利用风切变(译者注:一种大气现象,是风速在水平和垂直方向的突然变化)来获取持续飞行的能量,无线电遥控的滑翔机采用的也是类似策略,我们称之为动态滑翔。利用风刮过山脊形成切变,滑翔机的飞行空     

黄土高原风尘沉积通量研究的一个实例

风是地球系统中大气子系统的一个基本因子,是地球系统质量和能量的全球性传输营力之一。新生代深海沉积物中风尘组分的粒度和通量记录了过去输送粉尘的大气环流的强度和风尘源区的干燥度。黄土高原风成黄土的形成亦即粉尘的产生、搬运、沉积和后生变化的过程完整地记录了较大空间尺度的风场的强度和气候状况。黄土这一风成粉尘的粒度分布指     

地热——来自地下的绿色能源

地球由地壳、地幔和地核组成,它是一个巨大的地热库,越往下温度越高。地热是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是1 km增加25℃～30℃,地下40 km处温度可达1 200℃,地球中心温度可达6 000℃。据科学家推算,仅地下10 km厚的一层储热能就达1 050万亿亿kJ,相当于9 950万亿t标准煤所释放的热量。用钻探手段把地下几千米的热水抽到地表,这就是地热资源开发。     

捕风捉“能” 履新前行

地球表面吸热能力存在明显差异，气压也因此发生变化。这种变化使得冷热空气形成对流。这种对流现象就是风。从古至今，乐观春风拂柳绿，难拒狂风沙莽莽，风摇动着生机，同时也带来不尽灾难．特别是沙尘暴，刮得天昏地暗。毁坏房屋，中断交通，严重威胁我们生命财产的安全。但是，它也唤起了人类抗争的决心，不仅要制服它，还要让它顺应人的意志，为人类服务。     

地心温度比太阳表面高

美国加利福尼亚大学和加州理工学院的研究人员通过模拟行星内部压力实验证明地球中心比太阳表面热。地球内心温度原估计值为2700～3700℃。新计算结果为约6880℃,比太阳表面温度(约5760℃)高。研究人员用金刚石、红宝石、激光束和特殊子弹压缩和加热铁,从而测定在压力约330万倍大气     

介绍激波管

一引言航空的发展不过是本世纪开端以来的事,年轻的航空技术成长很快,大约每十年就有一次划时代的进步。飞机已突破音速障碍而发展到超音速,有些先进国家正试造两倍音速的飞机(即飞行马赫数为2的飞机)。由于火箭及飞机等的速度愈来愈高,新的现象与困难也不断地产生。例如在高速飞行中,由于高速空气的动能在机身表面附近很薄的一层转变为热能,使飞机表面发高热:在两倍音速飞行时,机表面的温度已达300℃左右,而且机表面温度的增加是与飞行马赫数的平方成正比的,所以更进一步提高飞行     

全球的气候趋势

地球拥有一个独特的大气层,即大气圈。这个大气圈是地球和宇宙之间的缓冲地带。太阳透过它供应持续不断的能量,并提供保护以避免逸散地球上积聚的过量能量,因此,它是维持地球上生命活动所必需的。然而,在大气圈里,有持续不断的气象活动,导致形成了各种各样复杂、易变的气候变化特征,诸如:温度、湿度。蒸发、辐射、风向和风速、云层、降雨方式及其一定间隔时间内的降雨量、雷雨或雾的发生、烟尘浓度等等气候要素组合的周期性或非周期性的变化等。     

外星人眼中的“深海鱼”

地球上的人类每时每刻都离不开空气,这对生活在没有大气的星球上的外星人来说,简直是不可思议。也许在他们的眼中,地球人就是生活在“空气的海洋”中的“深海鱼”。 我们这些“深海鱼”实际上无时无刻不在承受着巨大的大气压力,但对此我们平常却毫无察觉,这是为什么呢?原来,从人体内也同样向外施放着强大的压力,其强度同人     

黄晞的能源漫话① 世界能源结构的两次大转变

能源是能够向人类提供所需要能量的自然资源。地球上的能源种类很多,有大家所熟悉的薪柴、煤炭、石油、天然气,还有天上的风,江河里流动的水,沿海的潮汐,地球内的地热,以及原子核裂变所产生的核能等等。这些能源的发现和利用与人类社会在漫长发展过程中科学技术的进步、生产力的提高、生产方式的改变息息相关,互为促进。科技进步,使生产更快发展,为新的能源开发提供了必要的条件;而新能源的利用,又为经济繁荣和科技进步     

受控核聚变 曙光初现

人类文明的不断进步导致能源消耗的急剧增长,世界性的能源危机令人触目惊心,经科学预测,目前地球上的矿物能源将在几十至几百年内枯竭,开发新能源已经刻不容缓。利用受控核聚变反应来发电是最具前景的能源之一。 通常,氢的同位素氘和氚在高温条件下会形成更重的元素氦,并释放出大量能量,太阳和其他恒星就是靠这种核聚变产生巨大能量。     

中子星上的生命形式

许多星体酷似我们的太阳。它们是炽热的燃烧气体的巨球,体积比地球大成千上万倍。但是,同样也存在体积比地球小成千上万倍的星体。它们甚至比太阳更热、更亮,但它们不是由熊熊燃烧的气体原质构成,而是固体。这些就是中子星,是星体演化的终末阶段表现。     

低碳经济引领人类未来——近期欧亚多国极寒天气引发的思考

气候科普 气候是地球上某一地区多年时段大气的一般状态,是该时段各种天气过程的综合表现,也就是长时间内气象要素(温度、降水、风等)的各种统计量(均值、极值、概率等)和天气现象的一种平均或统计状态,以月、季、年、数年到数百年以上为时间尺度,我们通常以冷、暖、干、湿来衡量,即由某一时期的平均值和离差值来表示,是地球与大气之间长期的能量交换与质量交换过程所形成的一种自然环境因子.     

与太阳系孤儿的第一次亲密接触

冥王星平均离太阳有39.5天文单位,也就是地球距太阳平均距离的39.5倍;可以想象,在冥王星上,太阳看起来比在地球上小得多,暗得多,所以它也就冷得出奇——表面的平均温度是摄氏-233℃,比绝对零度才高出40℃。     

神奇的寒潮

<正>寒潮是怎样形成的寒潮,顾名思义是寒冷的空气像潮水一样奔流过来的意思,但并不是所有的冷空气侵袭过来都被称为寒潮。一般是冷空气侵袭到某地以后,使那些地方的温度在一天之内降低10℃以上,同时那一天的最低温度又在5℃以下时,我们才把这股冷空气称为寒潮。受到寒潮侵袭的地方,常常是风向迅速转变,风速     

火红的太阳

九天之上的“核反应堆”太阳是银河系数千亿颗恒星中一颗中等大小的恒星,其中心的温度高达1500万～1600万℃,它的压力相当于地球表面大气压的400亿倍。太阳的中心是一个极其巨大的核反应堆,无时无刻不在进行着核聚变反应,把氢转变成氦,并控制     

交通影响降雨

科学家最近通过研究美国东南部地区的天气状况发现:夏季的降雨量往往与非周末日由交通导致的空气污染程度成正比。通常,午后的雷阵雨在非周末日比在周末日多得多,也猛烈得多;6月至8月的暴雨普遍发生在星期三,却在周末很少。造成这种现象的原因是什么呢?气象学家相信,由汽车尾气等造成的污染空气中含有大量微粒,它们能引发水滴的形成。水滴就越多,而且越小。这些小水滴被带到高空,最终变成降雨落下,从而加剧风暴的强度。在星期三,主要由繁忙的交通所导致的空气污染程度几乎是周末日的两倍,降雨量则与污染程度成正比。虽然周末大多数人也会乘…