避雷新术

苏联研究人员发现了一种有效的避雷电方法.但这绝不是使用什么新型避雷针.而是在带有雷电的乌云中把雷电消灭在它开始形成之前.现在地球上平均每秒钟要打雷100次左右,这么多雷电是好还是不好呢?从一方面来看,每打一次雷,就将降落到土地上5吨上等优质肥料——氮的化合物.另外,每一次雷电都是对大气进行一次臭氧消毒和净化.可是另一方面,一年中整个地球由于雷击而死亡的人数超过千人,而且还要破坏几十条高压线路和其他重要目标.     

趋利避害 变灾为“宝”

“降服”雷电 雷电是大自然的一种放电现象。据统计,地球上每小时约有1800～2000次雷雨,每秒钟约发生100次闪电,不到两秒钟打一次雷,一年中共闪电31亿5360万次,打雷1600万次,其中40％是在同一地点重复出现3～4次。一次闪电的放     

太阳光芒照发明

太阳是一个巨大炽热的球体,光耀眩目。它的表面温度约6000℃,核心温度高达1500万℃。太阳内部不断地进行着热核反应,同时向广漠的宇宙释放出巨大的清洁无污染的能量。据估算,地球上每年接收的太阳能,相当于地球上每年燃烧其他燃料所获能量的3000倍。因此,大力开发利用太阳能,是     

太空时代新天气预报

<正>太阳是恒星家族中一个脾气暴躁的“中年大叔”,动不动就会释放出大量的能量。自2019年12月以来,太阳进入了周期性活动的活跃阶段,越来越强烈的能量脉冲向各个方向迸射,其中一些带电粒子会朝着地球的方向飞来。如果没有一个好的预测方法,那么直面太阳风暴袭击的地球是很脆弱的。     

基于“C-C键优先断裂”的光催化生物质制氢

<正>随着人类社会的高速发展,化石资源被迅速大量消耗,带来能源短缺和一系列环境污染问题.化石资源的消耗也向大气中排放了大量的CO₂等温室气体,导致全球变暖.为应对能源危机、减少CO₂排放,发展核能、风能、潮汐能、太阳能和生物质能等可持续能源来替代化石资源是国际上的共识.太阳能是地球上重要的能量来源,通过辐射向地球源源不断地输入能量,     

驾驭雷电新技术

<正>全球平均每分钟遭受约2000次雷暴雷电是蕴含能量最大的自然事件之一。地球上每年大约会产生14亿次闪电。一道闪电的长度最短为100米,最长可达数千米。闪电的温度从1.7万摄氏度至2.8万摄氏度不等,约为太阳表面温度的3至5倍。闪电以其明亮的闪光点亮天空,呈“之”字形划过天空,而不是以直线形式在雷、雨、云和地面之间放电。当空中的冷暖气流相遇时,暖空气将会上升。在上升的过程中,暖空气中的水滴和冷空气中的冰晶彼此碰撞再分开,这种摩擦使云层中产生净电荷。上升的气流将较轻且带有正电荷的冰晶继续抬升到云层的上部,     

碳构造:一个地球系统科学新范式

地球系统科学是一门复杂性科学,迄今没有一个简单理论完整解释地球系统行为.碳构造既是地球系统运行的一种新模式,也是一种研究新范式,其基本构成有碳泵、碳传送带及碳开关.碳泵是跨圈层物质能量垂向交换机制,碳传送带则是同一圈层内的水平输送机制,碳开关控制着地球系统运行状态和进化方向.碳构造是多学科研究地球系统的突破口和交叉点.     

《回望人类发明之路》连载之十九 释放核能(上)

正20世纪40年代,人们开始向原子核索取能量。这项发明有可能让人类在未来获得永不枯竭的能源。但与此同时,世界亦蒙上了核战争的阴影。能量是物质运动变化的动力,人类生存发展的重要基础。直到18世纪前,人类和其他生灵利用的一切能源几乎都来自太阳,太阳的光和热使地球充满生机。在太阳的照耀下,绿色植物的光合作用造就了地球上的食物链,为一切生命提供了必需的保障。由于太阳的热辐射,地球上的水和大气时刻不停地运动,造就     

地球系统理论基础概述

本文探讨关于地球系统的理论核心，包括地球系统的非均衡理论，地球系统的耗散结构理论与地球系统的引力场理论。非均衡理论是基础，耗散结构和引力场理论是热力和动力的起因，构成地球系统的物质流、能量流和信息流的形成机制与地球系统的运动过程。其中信息流则是调控地球系统的物质流和能量流的流量、流速和流向的纽带。     

撞向地球的“石头”

当去年10月发现的一颗名为2008TC3小行星正迎头撞向地球豹时候，科学家们便有了第一次从头到尾研究小行星撞击地球事件的机会——     

地球“心跳”每1500万年一次

据英国《新科学家》杂志报道，地球也有心跳．来自夏威夷和冰岛的证据显示．地球核心每隔1500万年左右会向地表发送一次同步的岩浆脉冲。     

海啸,大海的"呼吸"

向池塘投入一块石头,可以产生一系列同心圆的涟漪。海啸就类似于这些涟漪．只是产生海啸的不是石头而是具有更大能量的地理运动,如海底山体滑坡,海洋岛屿的塌陷、火山爆发、地震甚至是小行星或者彗星撞击地球等都有可能引起海啸。     

末日救地球——用小行星撞小行星

据英国《新科学家》杂志报道,一颗小行星正风驰电掣奔向地球。为此,科学家决定发起一项离奇的末日救地球任务——“劫持”另一颗无害小行星,撞向这颗杀手小行星,从而使它偏离地球轨道!科学家设计“末日救地球”新法科学家相信,直径100m左右的小行星每隔几百年就会撞击一次地球,     

地表能量平衡与古温度脉动

在文献[1]中,曾给出地史上地表温度变化公式。本文将给出这一问题的推导和观测的详细比较。地球表面的能量过程主要是地表和大气不断吸收太阳辐射和地球内部来的热流又不断向宇宙空间发射辐射的过程。     

水伏科学与技术的召唤

正水覆盖了约71%的地球表面,占人体重量约70%,在细胞里的含量可达80%.水与能量相生,维持着大至地球系统的能量循环,小至生物体的温度平衡,是天然的吸能器、储能器、换能器和传能器.水吸收了太阳辐射到达地表能量的近70%,在地球上动态吸纳释放能量的年平均功率高达60万亿千瓦(10~(15)瓦),比全人类目前年平均能量消耗功率高3个数量级.     

日地关系研究

日地关系的研究,广义上说,就是研究太阳所产生的各种形式的能量是如何影响地球环境以及在日地系统各单元之中所造成的复杂的物理化学过程是如何相互作用的,即研究耦合、触发和反馈过程.日地关系研究的重点是研究太阳能量的变动部分及其如何向地球传输能量,同时也研究日地关系各单元的平均稳态状况,把它作为衡量变动的基准.太阳发射的绝大部分能量是以可见光的形式辐射到大气中来的.这种可见光与大气的作用过程是气象学研究的课题,已有一个相当长的发展史,并有它自身的规律.狭义上说,日     

人造卫星太阳能发电站

太阳时时刻刻向地球输送大量的光和热,地面上每年接收到太阳能量约有6×10~(17)千瓦小时,是目前全世界每年消耗能量的几万倍。利用太阳能是人类自古以来梦寐以求的理想。但由于地面上的太阳能比较分散,又不能储存,而且其日射量随昼夜、晴雨、四季而变化,利用太阳能就有很大困难。随着现代科学技术的发展,太阳能利用的前景将越来越广阔。     

太阳——地球物理学和它的未来

太阳—地球物理学是从研究太阳对大气层的电磁辐射和粒子辐射作用以及研究地球磁场而发展起来的。太阳—地球物理学最初研究电离层、磁暴、极光和太阳的闪光。目前,太阳—地球物理学包括许多发生在太阳大气中的现象,导致物质和能量经行星际空间向地球转移的复杂过程。众所周知,在电离层变化的各种类型与在行星际空间中太阳的起源过程是紧密相关的。类似的依赖关系表现在地球上的天气条件的变化。可惜,太阳—地球物理学不包括气象学。然而,人们还是研     

趋利避害话雷电

雷电是一种自然现象。地球上年均30多亿次,每秒钟100余次。全球每年因遭雷害的损失就在10亿美元以上。仅中国每年因雷害死伤人数约10500人,其中死3000人,伤7500人。非洲肯尼亚的维多利亚湖,每年雷电达7个月之久,发生雷击250多次。人们几乎天天“有雷贯耳”,是世界上著名的多雷区。仅该湖湖畔的7个区,在1983年前的20年中因雷击致死的有2170人之多,击毙牛羊4500～5000头。     

我国太阳辐射能量的研究

如果地球是一个均一的球体,地球外围也没有大气,那么,到达地球表面的太阳辐射能量称天文辐射量(w),其变化主要决定于日地距离、地理纬度、太阳的赤纬和时间。实际上,地球外围有大气,地球表面有海陆和地