封面说明

正水是生命之源,也是地球上最重要的能量载体.水吸收了太阳辐射到达地表能量的近70%,并在水循环过程中演化为蒸发能、雨滴能、流动能、落水能、波动能等丰富形式.纳米材料可通过与水的相互作用将各种形式的水能转化为电能,相关现象称为水伏效应,它比传统水能利用技术更具发展潜力.近年来,基于纳米碳材料的水伏科学与技术发展迅速,所     

21世纪的发动机

内燃发动机是最大量的一种热力发动机,其总功率超过世界全部电站的总功率.全球开采的液体燃料,有一半以上用于这种发动机,但很可惜,转化为有用功的燃料能量不到30～40%,同时放出一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等90%左右的有害废气.现在,已经制成了功率为20至500千瓦的各种类型的热力发动机——强制点燃式(汽化器发动机及燃气发动机)及压     

鸟类能看见紫外线

人类色觉约从400毫微米的紫色延续至750毫微米的红色.为什么我们的色觉会被限制在这狭小范围内呢?到达地球表面的电磁波,约有80%介于300毫微米的紫外线和1,100毫微米的外线之间.然而在这一范围内,只有一部分能引起视觉.波长超过800毫微米的辐射,所具能量太,不足以引发光化学     

利用海洋能为人类服务

70年代初,当不少工业发达国家感到能源匮乏时,地球的能源储备问题成了特别现实的问题。这个时期形成并被称为能源危机的不利的世界能源形势,引起了对未来能源的担心,并成为开展与地球的能源储备、能源生产和消费速度研究以及能源经济发展预测等有关的多项研究工作的推动力。今天在世界能源平衡表中97%的需求量依靠非再生资源来满足。在预测的能量需求年平均增长速度4%     

大气压强脉动对全球海洋输入的机械能

外来机械能是控制大洋环流的重要因素之一. 大气向海洋输入机械能主要是通过风应力和海表大气压强脉动来实现. 利用10 a (1993~2002)的TOPEX/POSEIDON卫星高度计资料计算了大气压强对海洋做功的速率. 其10 a平均的全球总功率为0.04 TW (1 TW=10¹²瓦), 主要分布在南大洋以及北半球的风暴带附近. 在过去的10 a间, 该项能量输入有明显年际变化, 变化幅度约为15%.     

地球之水从何来

世界上水的总储量约有13亿km^3,平铺在地球表面上约3km高。地球表面70％被水覆盖,因此有人把地球说成是“水球”。 比较权威的地质学家对地球水的来源是这样认识的：刚刚形成的地球表面可能含有少量彗核带来的水,即彗核中的固态水。它们在闯进地球上方1000km高空时瓦解,并且很快蒸发成空气中的水汽云。但是空气中水的含量太少,不足以形成这么多的地球水。     

生物质高能洁净燃料

地球生态系统是由环境和生物共同组成的一个完整的封闭循环系统.在这个系统中碳和能量是两个最重要的循环载体,碳是构成一切有机体必不可少的主要元素之一,约占生命物质总量的25%,能量则是维持自然界一切活动的动力源泉.由于碳和能量的不断循环并保持平衡,才使得地球生态系统不断延续并充满活力.     

为什么

太阳会不会燃烧尽? 地球上的生物是靠了太阳的能量才得以生存、发展的,没有了太阳,也就没有了一切。那么,光芒四射的太阳会不会有一天能量耗尽?那时太阳将会变成什么样子? 首先,让我们看一下太阳是个什么样的星体。 太阳的半径约有70万千米,是地球的109倍。它是一个巨大的气体团,其中3/4是氢气,1/4是氦。其他的元素都不到太阳整体的千分之一,加起来也只占2％。太阳中心的温度约1500万℃,表面温度约6000℃。 太阳为什么会在燃烧时放出耀眼的光芒呢?太阳的燃烧和地球上的物体的燃烧不一样。太阳是在中心部位进行氢原子变为氦原子的核聚变反应。在进行这种反应的同时,原子质量的一部分(约0.7％)变成了能量。太阳就是靠了这一部分能量才能放射出耀眼的光芒。     

自制二种金属油扩散泵的特性

根据近代油扩散泵的理論及經驗,設計及制造了两种大小的三极分餾油扩散泵,特性如下: 1.內徑100毫米,速度300立升/秒,最高真空1×10~(-6)毫米水銀高,最高前級耐压0.2毫米,功率750瓦,油量75毫升,前級机械泵国貨202型,1/3升/秒。 2.內徑220毫米,速度1500立升/秒,最高真空1.6×16~(-6)毫米水銀高,功率1600瓦,油量800毫升,     

地球在劫难逃生命何去何从

(全文分两期刊登完) 1 地球生命史上的五次物种大灭绝 在漫长的地球生命演化史上,地球生命至少遭受了五次超级灾难事件,每一次地球物种损失都在70%以上.     

向海洋要能源

每年夏天,当我们在海边游玩的时候,我们是否意识到海洋是一个巨大的能源宝库呢?几十年来,各国政府加大了对开发海洋的投入.一望无际的汪洋大海,不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量. 5种主要的海洋能源 由于海洋能源是一种可再生的绿色能源,所以海洋科学家、能源学家和环保专家都对开发海洋能源有强烈的兴趣.海洋能通常包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等.根据联合国教科文组织的统计数据,这5种海洋能的总功率为766亿千瓦,相当于25万个秦山核电站的发电功率.更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等.     

CaF_2:Dy~(2+)熒光晶体的紅外受激发射

在現有固体工作物貭中,CaF_2:Dy~(2+)熒光晶体是目前阈值低、連續輸出功率最大(高达9瓦)的一种。据报导,利用15瓦鎢絲灯或50瓦太阳輻射器作为激发光源,就能使CaF_2:Dy~(2+)器件連     

我国大型低温制冷技术取得重大突破

<正>百瓦级功率,制冷至零下18摄氏度,家用冰箱可以做到。同等功率,制冷至零下271摄氏度,则需要国际先进技术。近日,国家重大科研装备研制项目"液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制"通过验收及成果鉴定,标志着我国具备了研制液氦温度(零下269摄氏度)千瓦级和超流氦温度(零下271摄氏度)百瓦级大型低温制冷装备的能力。     

植物光合机构的光破坏防御

植物的光合作用是以太阳光能为根本推动力的复杂的生物合成过程.它将二氧化碳和水等无机物合成碳水化合物等有机物并释放氧气,为地球上包括人类在内的几乎所有的生物提供它们赖以生存、发展和繁荣的物质和能量.     

平均功率最大的紫外准分子激光器

准分子激光器是最近才开始被广为研究的一种激光器。它使用一种电子处于激发态时才存在的化合物。例如,KrF 在基态时不形成分子,在激发态时才形成分子。这类激光的主要特征是功率大、效率高、波长短(175～350毫微米的紫外区)。例如 KrF 准分子激光器的功率达1.9×10~9瓦,效率为1%,波长是248毫微米。     

中国科学院物理研究所在强场物理研究领域取得重要进展

近年来,随着超短脉冲激光啁啾放大(CPA)技术的重大突破,激光强度提高了5~6个数量级.利用这种放大技术建立的激光装置的脉冲宽度可以短至几个光周期(十几飞秒),输出功率可以高达拍瓦(1015W)量级,聚焦光强超过1020W/cm2.     

地球之水哪里来

正水是生命之源,如果没有水,也许地球就不会像现在这样,人类也不会存在。但你想过这个生命之源是本就存在,还是远方来客?在太阳系八大行星中,地球是目前唯一被液态水覆盖了大部分地表的星球。在这颗蓝色星球上,陆地面积只占地球表面的29.2%,剩下的70.8%全是茫茫大海。其中,仅太平洋的面积就达到了18134.4万平方千米,约占地球总面积的1/3,和陆     

固体连续激射的若干问题

继气体连续激射器的出现,固体工作物质在脉冲工作的基础上,亦相继观察到连续激射现象。目前,除红宝石、钨酸钙和氟化钙外,还在半导体和玻璃工作物质中观察到连续激射现象。据报导,固体连续器件的输出功率已超过1瓦,激发阈值亦显著降低。对于CaF_2:Dy~(2+)晶体,用15瓦钨丝灯激发,即可获得连续激射光。为将固体连续激射器用于光学定位、导航、跟踪和通讯等方面,目前正在开展一系列工作:改进激发方式、提高输出功率和效     

海洋“造林”的碳汇效率之争

<正>在21世纪末实现温控2～1.5℃的目标,需要全球各国政府、企业和个人共同努力,采取积极的减排和增汇措施.据Berger等人^[1]研究,在有效减排的前提下, 2050年之前每年还需从大气中去除160亿吨二氧化碳(CO₂)方能实现温控2℃之内的目标.海洋覆盖约71%的地球表面积,是地表系统中最大的碳储库,吸收了自工业革命以来约25%的人为CO₂^[2],发挥着不可替代的碳汇功能.海洋不仅有广度还有深度,平均深度约3400 m,如果能将海洋吸收的CO₂输出至1000 m以下,     

寻找外星人

宇宙中有其他生命存在吗? 如果有,是什么样子呢?我们刚刚发现了一些有趣的线索. 水和气泡 看不见的海洋震惊全球的新闻"星尘号"奇遇记我们都知道,生命离不开水,人体内有70%是水.因为有水,体内细胞才能产生各种化学反应,生命才得以延续.地球上曾有过的其他生物都一样--从细菌到大白鲸,从雏菊到恐龙.