参加美国乔治梅森大学的培训,分享到美国在气候变化、GIS技术、洪水控制、大坝安全、材料与环境科学等领域先进的技术和经验;特别对能源与气候变化的相关性有了进一步了解。 乔治梅森大学主管经济研发的副校长Roger Stough博士指出了 “气候、能源、环境、经济的相互作用”;美国美国国家极轨运行环境卫星系统(NPOESS)首席科学家Stephen A. Mango 博士介绍了全球卫星观测先进技术,指出太阳能对地球的能量输入与输出关系,如图1所示.

图1太阳能对地球的能量输入与输出关系
美国海洋-陆地-大气研究中心主任James L. Kinter III 博士演示了在太阳照射下,大气、陆地、海洋系统的相互作用机理及其引起的全球环流变化,建立了地球表面温度分析模型(如图2所示)。

图2地球表面温度分析模型
可以看出,太阳能的平衡关系是地球表面温度的主要影响要素之一。但对能源平衡,美国专家只分析了太阳能的平衡关系对地球表面温度的影响。而我们人类活动引起的能源消耗量也很大,据英国石油公司(BP)最新出版的《BP Statistical Review of World energy 》,2009年世界一次能源消费量为111.64亿吨油当量,消费构成仍以石油、煤炭和天然气为主(约占能源消费量的88%)。而石油、煤炭和天然气都是从地球“内部”开采出来的化石能源,放到地球“表面”进行能源消费。所以,地球表面有“外部”太阳能和“内部”化石能源两方面的“能量输入”,一旦地球对外部散发的“能量输出”少于“能量输入”,地球表面温度必然上升,如图3所示。

图3地球表面温度上升记录
从能量平衡关系可见,我们可控的是减少“内部”化石能源的“能量输入”,即尽可能开发利用地球表面的清洁可再生能源,包括水能、太阳能、风能等。可再生能源被视为当代社会走出环境危机、能源危机和经济可持续发展危机的一条重要途径,也是减少“内部”化石能源的“能量输入”有效措施。但由于当前可再生能源开发利用存在技术障碍和经济瓶颈,与传统能源相比缺少市场竞争力,在当代能源利用结构中比重仍然较小,实际应用有限。因此清洁可再生能源现已备受全世界关注,促进可再生能源发展,成为各国能源立法的一项重要任务。
(徐锦才) |