03.08 看看地球母親消耗能源的方式:颶風、火山和地震有多少能量


看看地球母親消耗能源的方式:颶風、火山和地震有多少能量

我們能利用大自然的力量嗎?

最近每個人都在想能源,可能是因為我們的社會正處於轉型期,試圖從汙染源轉向更清潔的汙染源。

我想看看大自然母親使用能源的一些方式會很有趣。

颶風、火山和地震等自然現象是令人印象深刻的力量展示,向我們表明,當涉及到大能源時,我們的工業文明甚至不是最大的參與者。

讓我們從颶風開始,它們的低壓“眼睛”和大量的雷暴圍繞著它旋轉。

看看地球母親消耗能源的方式:颶風、火山和地震有多少能量

你可能知道這些大型熱帶氣旋正在釋放大量能量。

但是到底多大呢?

這取決於你如何衡量它,但無論你怎麼切分,颶風釋放的能量都是驚人的。

如果我們開始只看風產生的能量,我們發現對於一個典型的成熟颶風,我們得到的數字在1.5x10^12瓦特或1.3x10^17焦耳/天的範圍內(這是根據大西洋海洋和氣象實驗室的數據)。

這相當於地球上總髮電量的一半左右!

一場颶風!但這還不是全部,我們才剛剛開始。

颶風還通過雲和雨的形成釋放能量(蒸發所有的水需要能量)。

如果我們計算一個平均颶風(1.5釐米/天的降雨量,圓周半徑為665公里)的數字,我們會得到一個巨大的能量:6.0x10^14瓦特或5.2x10^19焦耳/天!

這大約相當於地球上總髮電量的200倍!

美國宇航局說,“在其生命週期中,颶風消耗的能量相當於一萬枚核彈!”

我們現在談論的只是普通颶風,而不是卡特里娜那樣的強颶風。

火山噴發有多少能量?


看看地球母親消耗能源的方式:颶風、火山和地震有多少能量

火山也釋放出令人難以置信的能量,儘管通常沒有颶風那麼大(感謝住在附近的人!)。

但如果我們看看著名的大型火山噴發--1980年聖海倫斯火山噴發,我們會發現:“聖海倫斯火山總共釋放了2400萬噸熱能,其中有7個是爆炸的直接結果,這相當於投在廣島的原子彈大小的1600倍”(美國地質調查局)。

但是聖海倫斯火山甚至不在火山爆炸性指數的頂端。

它是5級的,而最高的等級是8級,這就是所謂的“巨型”噴發。

這些8級超級火山極少噴發(否則我們就不會在這裡),但當它們噴發時,超過1000立方公里的岩石和火山灰會噴出,整個星球的氣候會在很長一段時間內受到影響,可以預見會出現大規模滅絕。

這才是最有力的!

為了接近這種能量釋放,美國和俄羅斯將不得不同時使用他們的全部核武庫,即使這樣也可能不足以進行比較,這取決於火山噴發持續的時間。

最後但並非最不重要的是地震。

看看地球母親消耗能源的方式:颶風、火山和地震有多少能量

地球表面不斷受到構造力的影響,在某些地方,壓力累積到足以使地殼輕微彎曲的程度。

但由於岩石非常堅硬,這種應力最終會使它迅速回到一個新的位置,釋放出大量的能量。

這些突如其來的運動被稱為地震波,其嚴重程度差別很大。

從搖晃你杯子裡的水到完全摧毀整個城市,這取決於它們的強度。

在地球上,據估計每30秒就有一次地震。

但其中絕大多數都太弱了,沒有非常敏感的設備就無法察覺。

里氏6級以上的大地震每年發生100多次,儘管並不總是發生在人口稠密的地區。

4.0級地震僅相當於約6噸TNT炸藥,但由於里氏震級是以10為底的對數震級,釋放的能量迅速增加:5.0級地震約為200噸TNT,6.0級約為6270噸,7.0級約為19.9萬噸,8.0級約為627萬噸,9.0級約為9900萬噸TNT。

正如你可以想象的,9900萬噸TNT足以摧毀幾乎任何東西,相當於大約25000枚核彈。

冬哥譜科編譯收集整理


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