地球的“能源预算”不平衡。这意味着什么？|事情怎兴发首页x么样

您可能还记得您的小学科学老师解释说活力既不能被创造也不破坏。那是宇宙的基本属性。

但是，能量可以转化。当太阳的光线到达地球时，它们会变成您感觉像热的分子的随机运动。同时，地球和大气正在将辐射恢复到太空中。即将到来的能源之间的平衡称为地球的“能源预算”。

我们的气候取决于这些能量流。当进出的能量远远超过消耗能量时，地球就会变暖。

这可以通过几种方式发生，例如，当通常反映太阳辐射回到太空的海冰消失时，黑暗的海洋吸收了能量。当温室气体在大气中积聚并捕获一些原本会散发出来的能量时，也会发生这种情况。

像我这样的科学家已经衡量地球的能源预算自1980年代以来，在卫星，空中和海洋以及地面上使用乐器。联合国时，您将更多地了解这些测量和地球的能源预算政府间气候变化报告将于8月9日发布。

但是在那之前，让我们仔细研究能源如何流动以及能源预算如何告诉我们地球如何变暖。

平衡阳光的能量

地球气候系统中几乎所有能量都来自太阳。只有一小部分是从地球内部向上进行的。

平均而言星球每平方米接收340.4瓦的阳光。所有阳光都落在白天，当地中午的数字要高得多。

每平方米340.4瓦：

99.9瓦通过云，灰尘，雪和地球表面反射回太空。
其余的240.5瓦被吸收 - 大约四分之一，而其余的则由行星的表面吸收。该辐射在地球系统中转化为热能。几乎所有这些吸收的能量都与发射回空间的能量相匹配。一个微小的残留物（每平方米0.6瓦）作为全球变暖积聚。这听起来可能不多，但加起来。

大气吸收了大量能量，并将其排放到太空中并回到地球表面。实际上，地球的表面从大气中获得的辐射几乎是直射阳光的两倍。这主要是因为天气仅在白天加热表面，而温暖的气氛则在24/7全天候在那里。

一起，从太阳和大气中到达地球表面的能量约为每平方米504瓦。地球的表面散发出约79％的退缩。其余的表面能量会蒸发水，并使空气，海洋和陆地变暖。

传入的阳光与外向红外之间的微小残留是由于积累温室气体就像空气中的二氧化碳一样。这些气体是对阳光透明，但不透明红外线- 他们吸收并散发出许多红外线。

地球的表面温度必须升高，直到恢复传入和传出辐射之间的平衡为止。

二氧化碳加倍会增加3.7瓦的热量到每平方米地球的。想象一下，整个世界上每3英尺（0.9米）间隔每3英尺（0.9米）的老式白炽夜灯，永远留下来。

按照目前的排放率，到本世纪中叶，温室气体水平将从工业前水平增加一倍。

气候科学家计算出为世界增加如此多的热量将使地球的气候减少约5度华氏度（3摄氏度）。防止这种情况将需要取代化石燃料燃烧，这是温室气体排放的主要来源，并用其他形式的能源来代替化石燃料。

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斯科特·丹宁是科罗拉多州立大学大气科学教授。他已获得NOAA，NASA，国家科学基金会和美国能源部的资助。