一次能源主要包括________、________、________、________等.
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科目:初中物理 來(lái)源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
閱讀短文,回答文章后面的問(wèn)題.
溫室效應(yīng)近百年來(lái),地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化.這種全球性的氣候變曖是由自然的氣候波動(dòng)和人類(lèi)活動(dòng)增強(qiáng)的溫室效應(yīng)共同引起的.近50年的氣候變暖主要是人類(lèi)使用化石燃料排放的大量二氧化碳等溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的.預(yù)測(cè)表明,未來(lái)50~100年,全球和我國(guó)的氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展.
氣候變化已經(jīng)給全球與我國(guó)的自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來(lái)了重要影響,而且許多影響是負(fù)面的.因此人類(lèi)需要采取適應(yīng)氣候變化的措施來(lái)克服氣候變化的不利影響.
減少溫室氣體排放、減緩氣候變化是《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書(shū)》的主要目標(biāo).在參加氣候變化框架公約的國(guó)際談判中,我國(guó)面臨的減排溫室氣體的國(guó)際壓力將越來(lái)越大.
1988年11月世界氣象組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署建立的“政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)”,是為各國(guó)政府和國(guó)際社會(huì)提供氣候變化最新科學(xué)信息的權(quán)威機(jī)構(gòu).它在2001年發(fā)布的第3次評(píng)估報(bào)告指出了全球變暖對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重.
我國(guó)是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一.
引起氣候系統(tǒng)變化的原因有多種,概括起來(lái)可分成自然的氣候波動(dòng)與人類(lèi)活動(dòng)的影響兩大類(lèi).前者包括太陽(yáng)輻射的變化,火山爆發(fā)等.后者包括人類(lèi)燃燒化石燃料以及毀林引起的大氣中溫室氣體濃度增加,硫化物氣溶膠濃度的變化,陸面覆蓋和土地利用的變化等等.
人類(lèi)活動(dòng)會(huì)增加大氣中溫室氣體的濃度并導(dǎo)致氣候變化的研究,可以追溯到19世紀(jì)末.1896年,瑞典科學(xué)家斯萬(wàn)特·阿爾赫尼斯就對(duì)燃煤可能改變地球氣候做出過(guò)預(yù)測(cè).他指出,當(dāng)大氣中二氧化碳濃度加倍時(shí),全球平均氣溫將增加5~6℃.之后,有許多科學(xué)家陸續(xù)對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了研究.1957年,瑞威拉等在美國(guó)發(fā)表了關(guān)于增加大氣中溫室氣體濃度可能產(chǎn)生氣候變化的論文.同年,美國(guó)夏威夷觀(guān)象臺(tái)開(kāi)始進(jìn)行二氧化碳濃度觀(guān)測(cè),從而正式揭開(kāi)了人類(lèi)研究氣候變化的序幕.溫室效應(yīng)是這一話(huà)題的核心.它是指大氣中的二氧化碳等氣體透過(guò)太陽(yáng)短波輻射,使地球表面升溫;但阻擋地球表面向宇宙空間發(fā)射長(zhǎng)波輻射,從而使大氣增溫.由于二氧化碳等氣體的這一作用與“溫室”的作用類(lèi)似,故稱(chēng)之為“溫室效應(yīng)”,二氧化碳等氣體則被稱(chēng)為“溫室氣體”.
工業(yè)革命前,大氣中的二氧化碳等氣體造成的“溫室效應(yīng)”使得地球表面平均溫度由-18℃上升到當(dāng)今自然生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)已適應(yīng)的15℃.一旦大氣中的溫室氣體濃度繼續(xù)增加,進(jìn)一步阻擋了地球向宇宙空間發(fā)射的長(zhǎng)波輻射,為維持輻射平衡,地面必將增溫,以增大長(zhǎng)波輻射量.地面溫度增加后,水汽將增加(增加大氣對(duì)地面長(zhǎng)波輻射的吸收),冰雪將融化(減少地面對(duì)太陽(yáng)短波的反射),又使地表進(jìn)一步增溫,全球變暖更顯著.
除了二氧化碳外,目前發(fā)現(xiàn)的人類(lèi)活動(dòng)排放的溫室氣體還有甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫.對(duì)氣候變化影響最大的是二氧化碳.二氧化碳的生命期很長(zhǎng),一旦排放到大氣中,最長(zhǎng)可生存200年,因而最受關(guān)注.
排放溫室氣體的人類(lèi)活動(dòng)包括所有的化石能源燃燒后排放的二氧化碳.在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然氣較低.化石能源開(kāi)采過(guò)程中的煤炭瓦斯、天然氣泄漏時(shí)排放的二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳;水稻田、牛羊等反芻動(dòng)物消化過(guò)程中排放的甲烷;土地利用變化減少了對(duì)二氧化碳的吸收;廢棄物排放中產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮.1860年以來(lái),全球平均溫度升高了0.6±0.2℃.近百年來(lái)最暖的年份均出現(xiàn)在1983年以后.20世紀(jì)北半球溫度的增幅是過(guò)去1000年中最高的.
據(jù)資料顯示,近百年來(lái)大氣中溫室氣體濃度明顯增加.大氣中二氧化碳的濃度已達(dá)到過(guò)去42萬(wàn)年中的最高值.近百年里降水分布也發(fā)生了變化.大陸地區(qū)尤其是中高緯度地區(qū)降水增加,非洲等一些地區(qū)降水減少.有些地區(qū)極端天氣氣候事件(厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風(fēng)暴、高溫天氣和沙塵暴等)的出現(xiàn)頻率與強(qiáng)度增加.
(1)何謂溫室效應(yīng)?其主要影響因素是什么?
(2)文中提到“我國(guó)是世界上氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)之一”,面對(duì)溫室效應(yīng)的影響你有什么想法?我們應(yīng)該怎么做?
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變廢為寶的生物質(zhì)能
生物質(zhì)是地球上最廣泛存在的物質(zhì),它包括所有動(dòng)物、植物和微生物,以及由這些有
生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多有機(jī)質(zhì)。各種生物質(zhì)都具有一定的能量。以生物質(zhì)為載
體、由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量,便是生物質(zhì)能。
生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式。它直接或間接來(lái)源于
植物的光合作用。地球上的植物進(jìn)行光合作用所消費(fèi)的能量, 占太陽(yáng)照射到地球總輻射量的0.2%。這個(gè)比例雖不大,但絕對(duì)值很驚人:光合作用消費(fèi)的能量是目前人類(lèi)能源消費(fèi)總量的40倍?梢(jiàn),生物質(zhì)能是一個(gè)巨大的能源。
人類(lèi)以柴薪為能源,歷史長(zhǎng)達(dá)百萬(wàn)年。作為可直接利用的燃料,柴薪利用貫穿著整個(gè)人類(lèi)的文明發(fā)展史。除柴薪的直接燃燒外,生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)還有沼氣生產(chǎn)、酒精制取、木制石油、生物質(zhì)能發(fā)電等。
一、生物質(zhì)能的來(lái)源
柴薪 至今仍是許多發(fā)展中國(guó)家的重要能源。但由于柴薪的需求導(dǎo)致林地日減,應(yīng)適當(dāng)規(guī)劃與廣泛植林。
牲畜糞便 牲畜的糞便,經(jīng)干燥可直接燃燒供應(yīng)熱能。若將糞便經(jīng)過(guò)厭氧處理,可產(chǎn)生甲烷和肥料。
制糖作物 制糖作物可直接發(fā)酵,轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖肌?/p>
城市垃圾 主要成分包括:紙屑(占40%)、紡織廢料(占20%)和廢棄食物(占20%)等。將城市垃圾直接燃燒可產(chǎn)生熱能,或是經(jīng)過(guò)熱分解處理制成燃料使用。
城市污水 一般城市污水約含有0.02%一0.03%的固體與99%以上的水分,下水道污泥有望成為厭氧消化槽的主要原料。
水生植物 同柴薪一樣,水生植物也可轉(zhuǎn)化成燃料。
二、生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用
生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用具有巨大的潛力,主要包括兩方面:一是建立以沼氣為中心的農(nóng)村新能量、物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來(lái),解決燃料問(wèn)題;二是建立能量農(nóng)場(chǎng)、能量林場(chǎng)及海洋能量農(nóng)場(chǎng)。
沼氣利用技術(shù) 人類(lèi)發(fā)現(xiàn)、利用沼氣,已有悠久的歷史。1776年,意大利科學(xué)家沃爾塔發(fā)現(xiàn)沼澤地里腐爛的生物質(zhì)發(fā)酵,從水底冒出一連串的氣泡,分析其主要成分為甲烷和二氧化碳等氣體。由于這種氣體產(chǎn)生于沼澤地,故俗稱(chēng)“沼氣”。1781年,法國(guó)科學(xué)家穆拉發(fā)明人工沼氣發(fā)生器。200多年過(guò)去了,如今全世界約有農(nóng)村家用沼氣池530萬(wàn)個(gè),中國(guó)就占了92%。農(nóng)村沼氣池的主要填料是豬糞、秸稈、污泥和水等。隨著農(nóng)村沼氣使用的日益推廣和大型厭氧工程技術(shù)的進(jìn)步,90年代以來(lái),世界范圍內(nèi)的一些大型沼氣工程有了迅速發(fā)展。
生物質(zhì)汽化將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料,稱(chēng)為生物質(zhì)汽化。其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化(燃燒)的情況下,會(huì)產(chǎn)生出可燃的一氧化碳?xì)怏w,即煤氣。制造煤氣的設(shè)備稱(chēng)為汽化爐,人們故意不給足氧氣,讓含碳物質(zhì)在沒(méi)有足夠的空氣的情況下燃燒,“燜”出一氧化碳來(lái)。
生物質(zhì)液化 將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料,稱(chēng)為生物質(zhì)液化。它包括間接液化和直接液化兩種。間接液化是指通過(guò)微生物作用或化學(xué)合成方法生成液體燃料,如乙醇(酒精)、甲醇;直接液化則是采用機(jī)械方法,用壓榨或提取等工藝獲得可燃燒的油品,如棉籽油等植物油,經(jīng)提煉成為可替代柴油的燃料。
生物質(zhì)熱分解 這是一項(xiàng)很有潛力的技術(shù),用于制取人造石油。一些生物質(zhì)通過(guò)熱分解,可制取生物油、生物炭和可燃燒氣體,使生物質(zhì)得到充分利用。
能源農(nóng)場(chǎng) 即建立以獲取能源為目的的生物質(zhì)生產(chǎn)基地,以能源農(nóng)場(chǎng)的形式大規(guī)模培育生物質(zhì),并加工成可利用的能源;要對(duì)土地進(jìn)行合理規(guī)劃,盡可能利用山地、非耕荒地和水域,選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)條件的生物質(zhì)品種進(jìn)行培育、繁殖,以獲得足夠數(shù)量的高產(chǎn)植物。在海洋、水域,要充分利用海藻和水生物提取能源,建立海洋能源農(nóng)場(chǎng)或江河能源農(nóng)場(chǎng)。同時(shí),將基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源農(nóng)場(chǎng)中,以提高能源轉(zhuǎn)化率。
專(zhuān)家預(yù)測(cè),到2050年,以生物質(zhì)能為重要組成部分的可再生能源,將以相同或低于礦物燃料的價(jià)格,提供全球3/5的電力和2/5的直接燃料。
摘自《新科技啟蒙》
(1)生物質(zhì)能是屬于一次能源還是二次能源?是屬于可再生能源還是不可再生能源?
(2)生物質(zhì)能在使用時(shí)可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
(3)能源危機(jī)是一個(gè)全球性的問(wèn)題,對(duì)于我們個(gè)人,平時(shí)使用過(guò)哪些能源?我們?cè)谑褂脮r(shí)要注意些什么問(wèn)題?談?wù)勀愕目捶ā?/p>
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