第一節 我們的親密朋友(2 / 2)

在太陽光熱能的作用下,海水既因地理緯度高低不同而有差異,又隨水層的深度不同而產生溫差。通常,海水表層與深層的溫差可達15~25℃。海水溫差可以利用來發電(即海洋溫差發電)。此外,還可以利用海水流動(如寒流和暖流),象利用風力推動風車那樣,利用海浪和海流衝擊水輪機來帶動發電機發電。

太陽光能的利用,除了“黑、白罐頭”之外,目前對直接收集陽光而轉換成其它形式的能量加以利用,越來越受到人們的重視。一種是將太陽輻射光能轉換成熱能,用於取暖、烘幹、蒸餾、海水淡化、廢水淨化、產生動力及發電等。例如,采用凹形拋物鏡麵太陽灶使陽光聚焦於一處,獲得高溫,用來做飯和燒水;或者采用扁盒式或管板式集熱器,讓陽光直射到易於吸熱的黑色槽形或管形板上,水從中流過而被加熱,用來淋浴和洗衣服等;還可以將太陽能集聚起來,用於發電。另一種是將太陽輻射光能轉換成電能,利用矽晶體或非晶體製成太陽能電池。例如,人造衛星、海上浮標和燈塔、雷達通訊和無線電中繼站等就可以靠太陽能來發電。再一種是將太陽輻射能直接轉化成化學能,就是模擬植物的光合作用,人工控製進行光能向化學能的轉換。

太陽以其光輻射將能量源源不斷地送到大地上來。太陽用它的“光掃帚”掃盡殘雪,融開冰河,送來了溫暖的春天,處處鳥語花香,呈現一派生氣勃勃的景象。然後,太陽漸漸向北移來,給大地的熱量越來越多,夏季到了,陽光似火,而莊稼及其它植物猛長起來。隨後,太陽又漸漸向南移去,進入了涼風習習的秋天,花草枯萎了,樹葉剝落了,莊稼成熟了。繼而,太陽離我們更遠了,大地又進入了冬季,寒風呼嘯,雪花紛飛,大地銀裝素裹……寒來暑往,就是這樣,春夏秋冬,年複一年地循環著。為什麼能夠如此呢?原來,地球是繞著太陽轉的,轉一周為1年,在這個過程中,太陽光並不是直射在地球上某一固定地段上,而是往複於地球的北緯23.5°和南緯23.5°之間,因而形成了四季。同時,地球表麵各處所得到的太陽輻射熱能,由赤道到兩極,隨著緯度的增高而逐漸減少,形成了五個自然氣候帶。由於地理緯度、地形地勢各方麵的差異,接受的太陽輻射的不同,才形成了世界各地多種姿態的自然景色。

太陽究竟是何物?它那不盡的光能由何而來呢?

太陽是一個巨大的熾熱氣體火球。太陽的直徑為1,392,530公裏,是地球直徑的109.3倍;太陽的質量為1.989×1027噸,是地球質量的333,400倍;太陽的體積為1.4122×1012立方公裏,約等於地球體積的130萬倍,也就是說,如果太陽是個空心的球體,則可裝進去130萬個地球。這個巨大的熾熱氣體火球的溫度異常高,它的表麵是一片沸騰的火海,溫度可高達到6000℃。它的中心溫度則更高,約1300萬~1500萬度;而且中心密度很大,1立方厘米為160克,相當於水銀密度的12倍;內部壓力相當於3000億個大氣壓。在這樣的高溫、高壓、高密度的條件下,內部主要物質氫、氦、碳、氮等化學元素分離為電子和原子核,而原子核還可以分離成帶正電荷的質子和不帶電荷的中子。原子核受到質子和中子等高能粒子的轟擊,就發生轉變,即由一種元素轉變為另一種元素,並將其蘊藏的能量部分地釋放出來,這種轉變過程稱之為熱核反應。太陽的能量來源,正是這種熱核反應過程的結果——構成太陽的主要化學元素氫,經過熱核反應而蛻變為氦,其反應正象巨大的氫彈爆炸一樣,而且這個熱核反應每時每刻都在進行著,同時向四麵八方宇宙空間放射出驚人的熱能來——每秒鍾放射出80億億卡!

太陽及其它恒星自己能發光,而月亮和許多別的星星,看上去很亮,但它們自己卻不發光。我們習慣上將自己能發光的物體叫做發光體,物理學上則稱之為光源。通常,光源分為兩類:天然光源和人造光源。太陽,是我們最熟悉的巨大的天然光源,而各種各樣的燈則是人造光源。

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