高中物理 第四章 机械能和能源 第8节 能源的开发与利用课件 粤教版必修2.ppt

能源的开发与利用 第四章八节 一 能源及其分类 化石能源 煤 石油 天然气 一次能源 可再生能源 太阳能等不可再生能源 石油等二次能源 电能氢能 能源危机与环境污染 1 储量有限 煤 200年石油 40 60年 中国10年左右 天然气 40 60年 中国10年左右 2 需求量很大 1 煤的使用量很大2 石油天然气的使用量急剧增加 是最世界上主要的能源 3 能源使用带来环境污染 酸雨温室效应臭氧层破坏城市热岛效应土壤酸性化生态平衡破坏海平面升高暴雨干旱 温室效应与全球变暖温室效应亦称花房效应 是指大气通过对辐射的选择吸收而防止地表热能耗散的效应 在晴空地区 大部分太阳短波幅射可以透过大气而被地表所吸收 但地表发射的大部分长波辐射却被大气吸收 而又有一部分由大气以长波形式发回地面 这样 由于大气的存在 地表的辐射平衡温度将比它不存在时的辐射平衡温度要高得多 大气的这种增强向下辐射的作用与温室玻璃屋顶和四壁的作用有相似之处 故称温室效应 引起温室效应的主要因子有大气中的水汽 二乳化碳和云 另外 痕气体如甲烷 氮氧化物也可产生温室效应 近百年来 随着工业化社会的推进和人类活动的加剧 二免化碳 甲烷和氮氧化物等温室气体浓度增加很快 这种地球大气的温室效应导致了全球范围内的气候变暖问题 气象观测记录表明 过去100年中 全球的平均气温升高了0 3 0 65摄氏度 另据一些有相当权威的模式计算的结果表明 按照产生温室效应的气体增加的情况看 未来全球的平均气温每10年将升高0 2 0 5摄氏度 100年后将比现在升高3 6摄氏度 城市热岛效应城市热岛效应就是一种城市气温比郊区高的现象 随着城市规模的迅速扩大 城市的热岛效应越来越明显 而它的形成 一方面是在现代化的大城市中 除了数百万人日常生活所发出的热量 还有工业生产 交通工具散发的大量热量 另一方面 城市的建筑群和柏油路面热容量大 反射率小 能有效地储存太阳辐射热 据估算 城市白天吸收储存的太阳能比乡村多80 到了晚上 城市降温缓慢 因此夏季前半夜便仍感闷热 还有 晴天的夜间城市上空常有逆温层存在 它阻碍了热量向高空扩散 厄尔尼诺是西班牙语 圣婴 的音泽 现被气象和海洋学家做为用名词使用 厄尔尼诺现象是指赤道太平洋中部和东部海洋表面温度持续异常增暖 连续6个月高于常年0 5摄氏度 的现象 厄尔尼诺发生的机制目前还不十分清楚 但它并不是孤立的海洋升温现象 而是热带海洋和大气相互作用的产物 正常情况下 赤道太平洋海面盛行偏东风 信风 大洋东侧表层暖的海水被输送到西太平洋 使西太平洋水位上升 热量聚积 海平面通常比东部偏高40厘米 年平均海温西部为29摄氏度左右 而东部沿岸仅有24摄氏度上下 东西两侧差异为36摄氏度 当某种原因引起信风减弱时 维持赤道太平洋面西高东低的支持力量被破坏 西太平洋暖的海水向东蔓延 从而使东太平洋海面温度上升 形成厄尔尼诺 在热带地区 厄尔尼诺对气候的影响相当剧烈 当厄尔尼诺发生时 热带中 东太平洋海温迅速升高 直接导致该区域及南美太平洋沿岸国家异常多雨 引发洪涝灾害 同时使热带西太平洋降雨减少 造成印度尼西亚 澳大利亚严重干旱 厄尔尼诺还常常引起巴西东北部和非洲东南部的干旱 抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成 使得东北太平洋飓风增多 厄尔尼诺的影响不仅限于热带地区 它会引起加拿大西部和美国北部暖冬以及美国南部冬季潮湿多雨 它与我国东北及日本的夏季低温及其降水等也有一定的相关性 臭氧空洞指的是因空气污染物质 特别是氟化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散 侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象 在地球大气圈离地面20 25公里上空 平流层偏下方 聚集着一圈薄薄的臭氧层 它是抗击太阳能辐射紫外线 蔽护地球生物圈最有效的 保护伞 但自从1982年科学家首次在南极洲上空发现臭氧减少这一现象开始 人们又在北极和青藏高原的上空发现了类似的臭氧空洞 而且除热带外 世界各地臭氧都在耗减 过跟踪 监测 科学家们找到了臭氧空洞的成因 一种大量用作制冷剂 喷雾剂 发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的 罪魁祸首 另外 寒冷也是臭氧层变薄的关键 这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了 据世界气象组织最近提供的一份观测资料表明 与臭氧空洞尚未出现的1964年至1976年相比 南极上空各极点的臭氧层已分别下降了20 30 臭氧空洞今年内仍有可能继续扩大 欲使南极臭氧层显著恢复至少需要20年的时间 而直到2050年臭氧空洞才有望彻底消除 1 核能 裂变能和聚变能2 风能3 太阳能4 水电站5 地热能6 生物质能7 海洋能8 氢能 未来的能源 新能源的设备太贵 比化石燃料高一到二