地热的能量是哪来的?如果是地球形成之初就有的,地球经过几十亿年的散热,怎么能一直持续?
从结构上说,地球是由核心、外核、地幔和地壳组成。这种划分只是一种模型,地球内部的详细结构人类并不知道,有人说,地球是空心,生活着外星人。科学家也主要靠地球表面活动情况和探测的有关数据进行推理得知的。
地球的温度从表面到地核,温度变化有一定的规律,一般情况下,平均每下降1000米,温度就升高3 ℃,在地热异常区,温度随深度增加的更快。
地热到底来自哪里?众说纷纭,有多种假说或曰推理。其中,有一种推理得到大多数人的认可。即放射性元素衰变产生的。这是根据太阳释放能量的模式推理得到的。推理的根据,大爆炸理论,即地球和太阳有共同的“祖先”。地热约有80%来自放射性元素衰变时产生的能量,地壳像棉被一样保护热量不会散失。因此,地核温度可达到6000K。
第二,地壳内部物质产生化学反应,使岩石、矿物质结晶体等物质分解释放出内能。内能长时间的积累形成巨大的热储量,以火山爆发、地震、地热等形式释放出来。
第三,地球自转产生动能和板块运动产生的动能转化为内能。即地壳的板块自然断裂或移动;人类对地球的开发、台风诱导板块的移动;早期剧烈的造山运动等,使板块之间相互挤压、摩擦,机械能转化为内能。相当于地球表面的物体克服摩擦力做功,机械能转化为内能。
第四,有的人推理,来自于地球形成的初期,在宇宙大爆炸以后,地球温度很高,后来慢慢冷却下来。在冷却的过程中,地球的自转速度会越来越慢。科学家研究结果表明,几亿年前,地球的一年是400天,而现在是365天。地球的自转正在减弱。
由于地磁场是由于地球内部铁磁性物质在高温下流动而产生的,如果有一天(几十亿年后),地球的温度下降很多时,保护地球的地磁场会消失,地球的生命也会消失。
从长时间来看,地球的温度还是处于缓慢下降的,能量总有用完的一天。因为,地球的能量来源主要靠太阳的辐射。
当太阳最终消耗掉它所有的能量而衰亡时,地球的生命周期就结束了。
不管是那种情况,地球已经过几十亿年的散热,温度怎么还是保持基本恒定呢?
地球吸收太阳能后能否保持能量守恒决定地球升温的快慢。太阳以电磁波的形式不断地向地球辐射能量,地球也不停地向外辐射能量,我们只要比较地球吸收能量和辐射能量的大小就可以说明这个问题了。一般说来,地球每天吸收的太阳能与辐射的能量(包括地热)大致是平衡的。地球的温度才不会升得太快。
地球吸收太阳能的表达方法是用单位时间(例如1h)、单位面积 (例如1平方米) 内吸收的太阳能的多少来表达。科学家经过人造卫星的测量,地球表面接收太阳辐射的平均功率约为1367W。用这个数据去乘以地球的横截面积得到太阳对地球辐射的总功率(大约为1.7×10∧17W)。
太阳辐射的能量被植物以光合作用转变为化学能而储存。大部分的太阳能被地球反射回去。考虑地球的大气层和海洋,估测得知,地球的反射率在38%左右,还一部分太阳能,在晚上通过热辐射的形式释放出去。通过上述方法我们就可以估测太阳辐射能量和地球吸收太阳能量的差(或者比)。
从45亿年前太阳系诞生之初,整个太阳系所有星球那可真是灯火璀璨,我们的地球和月亮的表面都是岩浆沸腾,从远处看月亮像灯泡,地球像灯笼被大气雾团笼罩着。月亮体积小在27亿年前吐出最后一次岩浆终结了地质运动, 地球在15亿年前冷却出地层表面,谁要是说有史前文明那都是废话。10 亿年前水才落下地球,有机化合物的生命才刚萌化,5 亿年前地球处在温室效应中,地球两极都适合生物的生长和生存,地球总的趋势是逐步变冷。人类应当斬缓地球变冷,而不是怕变热,巴黎协定就是一个笑话。