青少年應(yīng)該知道的-能源

前言

莽莽蒼蒼的山川大地，茫茫無際的宇宙星空，人類生活在一個(gè)充滿神奇變化的大千世界中。面對(duì)異彩紛呈的自然現(xiàn)象，古往今來曾引發(fā)多少人的驚詫和探索。它是科學(xué)家研究的課題，更是充滿了幻想和好奇的青少年渴望了解的知識(shí)。為了幫助廣大青少年系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確、深入地學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，用科學(xué)發(fā)展觀引領(lǐng)他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)，團(tuán)結(jié)出版社按照國家確定的學(xué)生科普知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，編輯出版了《青少年科普?qǐng)D書館》大型叢書，應(yīng)該說這是一個(gè)很有意義、值得支持和推廣的出版工程。    加強(qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，是加快國家建設(shè)和發(fā)展的需要。中共十七大提出要把我們的國家建設(shè)成為富強(qiáng)、民主、文明、和諧的社會(huì)主義現(xiàn)代化國家，要在2020年實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)，必須堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心。為加快國家發(fā)展，要抓緊時(shí)機(jī)，實(shí)施科教興國、人才強(qiáng)國和可持續(xù)發(fā)展的三大戰(zhàn)略。把科教興國戰(zhàn)略放在第一位，就是要充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力的作用，認(rèn)真落實(shí)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，依靠科技進(jìn)步，建設(shè)創(chuàng)新型國家；要著眼于長遠(yuǎn)，努力培養(yǎng)新一代創(chuàng)新人才，提高勞動(dòng)者素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。大量優(yōu)秀的科普讀物的出版發(fā)行正是科學(xué)的教育和普及的基礎(chǔ)性工作，是科教興國、人才強(qiáng)國的文化基礎(chǔ)工程。    加強(qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，同時(shí)也是我們社會(huì)文化建設(shè)的需要。中共十七大強(qiáng)調(diào)“弘揚(yáng)科學(xué)精神，普及科學(xué)知識(shí)”，是“建設(shè)和諧文化，培養(yǎng)文明風(fēng)尚”的重要內(nèi)容，特別提出要重視城鄉(xiāng)、區(qū)域文化協(xié)調(diào)發(fā)展，著力豐富農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的精神文化生活，為青少年健康成長創(chuàng)造良好的文化環(huán)境。    有關(guān)科普教育和科普讀物出版發(fā)行工作，多年來得到中央和地方各級(jí)政府部門和相關(guān)社會(huì)團(tuán)體的廣泛支持。2002年6月29日，《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)普及法》正式頒布實(shí)施，標(biāo)志著我國科普事業(yè)進(jìn)入法制建設(shè)和發(fā)展的軌道。為持續(xù)開展群眾性、社會(huì)性科普活動(dòng)，中國科協(xié)決定從2005年起，將每年9月第三周的公休日定為全國科普日。自2003年以來，為支持老少邊窮地區(qū)文化事業(yè)發(fā)展，由國家文化部、財(cái)政部共同實(shí)施送書下鄉(xiāng)工程。2009年2月，中國科協(xié)等單位五年內(nèi)在全國城鄉(xiāng)建千所科普?qǐng)D書室的活動(dòng)舉行了啟動(dòng)儀式。多年來有關(guān)政府部門和社會(huì)團(tuán)體堅(jiān)持不懈的送書下鄉(xiāng)活動(dòng)，推動(dòng)了科普工作在全國，特別是在農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)和廣大青少年中的開展，豐富了他們的精神文化生活，提升了他們的科學(xué)文化素質(zhì)。    貫徹中共十七大精神，適應(yīng)國家建設(shè)的發(fā)展需要，特別是廣大農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展的需要，以及青少年健康成長的需要，像《青少年科普?qǐng)D書館》叢書這樣一類科普讀物的大量出版，符合廣大青少年探究自然科學(xué)的閱讀興趣和求知欲望，相信一定會(huì)得到青少年朋友的歡迎和喜愛。希望有更多更好的青少年科普讀物出版，為青少年的健康成長，為提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì)，促進(jìn)國家的現(xiàn)代化建設(shè)和文化大繁榮作出新的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　《青少年科普?qǐng)D書館：青少年應(yīng)該知道的能源》主要介紹了太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉匆约皻淠堋剂想姵?、核能等新能源的利用原理與基礎(chǔ)工程應(yīng)用技術(shù)，并介紹工業(yè)與生活垃圾等廢棄物的能源資源利用技術(shù)。闡述詳細(xì)，內(nèi)容豐富，科學(xué)實(shí)用，是青少年有益的科普讀物。

書籍目錄

第一章  豐富的物產(chǎn)——陸地探秘  第一節(jié)  能源概況    1.生存之本——能源連著你我他    2.大同小異——能源的含義    3.疏影橫斜——能源的分類  第二節(jié)  宇宙核能——太陽能    1.萬物之能——太陽能    2.此長彼消——太陽能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)    3.物盡其能——太陽能的利用  第三節(jié)  水中力量——水能    1.綠色之能——水能    2.左右逢源——我國水能資源的特點(diǎn)  第四節(jié)  空中舞者——風(fēng)能    1.自然之能——風(fēng)能    2.樹大招風(fēng)——風(fēng)力分級(jí)    3.漸入佳境——風(fēng)能的利用  第五節(jié)  光合作用——生物質(zhì)能    1.有機(jī)之能——生物質(zhì)能    2.獨(dú)樹一幟——生物質(zhì)能的特點(diǎn)    3.循序漸進(jìn)——生物質(zhì)能的利用    4.現(xiàn)實(shí)為鑒——生物質(zhì)能對(duì)我國的意義  第六節(jié)  地下寶藏——煤    1.黑色金子——煤    2.滄海桑田——煤的形成    3.點(diǎn)石成金——煤的成分和分類    4.物寶天華——煤的用途  第七節(jié)  石油    1.工業(yè)血液——石油    2.渾身是寶——石油的用途  第八節(jié)  中氣海云天——天然氣    1.熊熊之火——天然氣    2.燃燒自我——天然氣的用途  第九節(jié)  化石氣體——可燃冰    1.冰火之間——可燃冰    2.喜中有憂——可燃冰的缺點(diǎn)    3.演化更迭——可燃冰的形成    4.籌劃未來——我國的可燃冰狀況  第十節(jié)  原子能量——核能    1.冉冉新星——核能    2.百密一疏——核能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)    3.民用之路——核能發(fā)電  第十一節(jié)  地球體溫——地?zé)崮?   1.地下熱寶——地?zé)崮?   2.熱感地帶——地?zé)崮艿膭澐趾头植?   3.取精用弘——地?zé)崮艿睦? 第十二節(jié)  陰晴圓缺——潮汐能    1.引力之能——潮汐能    2小試牛刀——潮汐能的發(fā)展利用  第十三節(jié)  能量置換——二次能源    1.深度互動(dòng)——二次能源    2.磁力動(dòng)感——電能    3.能源“混血兒”——石油產(chǎn)品    4.“孿生兄弟”——汽油、柴油    5.家用能源——煤氣    6.生態(tài)能源——沼氣    7.奇異光——能激光第二章  地球盤點(diǎn)——能源利用現(xiàn)狀  第一節(jié)  放眼回眸——世界能源狀況    1.能源帝國——俄羅斯    2.世界霸主——美國    3.“世界一極”——?dú)W洲    4.工業(yè)強(qiáng)國——日本能源狀況    5.發(fā)展大國——中國  第二節(jié)  “狼來了”——能源危機(jī)    1.迫在眉睫——能源危機(jī)    2.封狼居胥——未來能源之路    3.高屋建瓴——世界能源的發(fā)展趨勢(shì)    4.馬首是瞻——能源危機(jī)對(duì)中國的啟示

章節(jié)摘錄

你知道可燃冰是怎樣識(shí)別的嗎？    可燃冰作為一種新興能源，它可以通過底質(zhì)沉積物取樣、鉆探取樣和深潛考察等方式直接識(shí)別，也可以通過擬海底反射層、速度和震幅異常結(jié)構(gòu)、地球化學(xué)異常、多波速測(cè)深與海底電視攝像等方式間接識(shí)別。    1.地震標(biāo)志識(shí)別    海洋可燃冰存在的主要地震標(biāo)志有擬海底反射層、振幅變形(空白反射)、速度倒置、速度一振幅異常結(jié)構(gòu)。大規(guī)模的甲烷水合物聚集可以通過高電阻率(大于100歐米)的聲波速度、低體積密度等測(cè)量數(shù)值進(jìn)行直接判讀。    擬海底反射層是地震剖面上的一個(gè)平行或基本平行于海底、可切過一切層面或斷層的反射界面?？扇急€(wěn)定帶之下還常圈閉著大量的游離甲烷氣體，從而導(dǎo)致在地震反射剖面上產(chǎn)生擬海底反射層。    現(xiàn)已研究證實(shí)，擬海底反射層代表的是可燃冰穩(wěn)定帶的基底，它的上面為固態(tài)的水合物層段，聲波速率高，它的下面為游離氣或僅為孔隙水充填的沉積物，聲波速率低，因而在地震剖面上形成強(qiáng)的負(fù)阻抗反射界面。    擬海底反射層除被用來識(shí)別可燃冰的存在和編制水合物分布圖外，還被用來判明可燃冰層的頂?shù)捉缑婧托誀睿?jì)算水合物層深度、厚度和體積。    然而，并不是所有的水合物都存在擬海底反射層。在平緩的海底，即使有可燃冰，也不易識(shí)別出擬海底反射層。擬海底反射層常常出現(xiàn)在斜坡或地形起伏的海域。另外，也并不是所有的擬海底反射層都對(duì)應(yīng)有可燃冰。在極少數(shù)情況下，其他因素也可能導(dǎo)致擬海底反射層。還應(yīng)注意的是，盡管絕大部分水合物層都位于擬海底反射層之上，但并不是所有的水合物層都位于擬海底反射層之上，這已被深海鉆探證明。因此，擬海底反射層不能被作為可燃冰的唯一標(biāo)志，應(yīng)結(jié)合其他方法綜合判斷。    近幾年，分析和研完地震的速度結(jié)構(gòu)成為可燃冰學(xué)科領(lǐng)域的前沿。水合物層是高速層，它下面的飽氣或飽水層是低速層。在速度曲線上，擬海底反射層界面處的速度會(huì)出現(xiàn)突然降低，表現(xiàn)出明顯的速度異常結(jié)構(gòu)。此外，分析振幅結(jié)構(gòu)也可識(shí)別可燃冰。相比而言，水合物層是剛性層，它下面的飽氣或飽水層則是塑性層。在振幅曲線上，擬海底反射層界面處的振幅會(huì)出現(xiàn)突然減小，表現(xiàn)出明顯的振幅異常結(jié)構(gòu)。這些方法對(duì)海底平緩的海域來說，尤其顯得重要。    2.地球化學(xué)標(biāo)志識(shí)別    淺層沉積物和底層海水的甲烷濃度異常高、淺層沉積物孔隙水礦化度異常高、出現(xiàn)富含重氧的菱鐵礦等，均可作為可燃冰的地球化學(xué)標(biāo)志識(shí)別。    3.海底地形地貌標(biāo)志識(shí)別    在海洋環(huán)境中，水合物富集區(qū)烴類氣體的滲逸可在海底形成特殊環(huán)境和特殊的微地形地貌。可燃冰的地貌標(biāo)志主要有泄氣窗、甲烷氣苗、泥火山、麻點(diǎn)狀地形、碳酸鹽殼、化學(xué)合成生物群等。    在最近幾年，德國基爾大學(xué)研究機(jī)構(gòu)通過海底觀測(cè)，在美國俄勒岡州西部大陸邊緣水合物海臺(tái)就發(fā)現(xiàn)了許多不連續(xù)分布、大小在5平方厘米左右的水合物泄氣窗。泄氣窗中甲烷氣苗不斷地滲出，滲氣速度為每分鐘5公升。在這個(gè)滲氣流的周圍有微生物、蛤和碳酸鹽殼。        可燃冰是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？    1810年，科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)可燃冰。    1934年，前蘇聯(lián)在被堵塞的天然氣輸氣管道里發(fā)現(xiàn)了可燃冰。由于水合物的形成，輸氣管道被堵塞。這一發(fā)現(xiàn)引起前蘇聯(lián)人對(duì)可燃冰的重視。    1965年，前蘇聯(lián)首次在西西伯利亞永久凍土帶發(fā)現(xiàn)可燃冰礦藏，并引起多國科學(xué)家的注意。    1970年，前蘇聯(lián)開始對(duì)西西伯利亞的可燃冰礦床進(jìn)行商業(yè)開采。    1970年，國際深海鉆探計(jì)劃在美國東部大陸邊緣的布萊克海臺(tái)實(shí)施深海鉆探，在海底沉積物取心過程中，發(fā)現(xiàn)冰冷的沉積物巖心不停地冒著氣泡，并達(dá)數(shù)小時(shí)。當(dāng)時(shí)的海洋地質(zhì)學(xué)家非常不解。后來才知道，氣泡是水合物分解引起的，他們?cè)诤５兹〉降某练e物巖心其實(shí)含有水合物。    1971年，美國學(xué)者斯道爾等人在深海鉆探巖心中首次發(fā)現(xiàn)海洋可燃冰，并正式提出“天然氣水合物”概念。    1974年，前蘇聯(lián)在黑海1 950米水深處發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物的冰狀晶體樣品。    1979年，國際深海鉆探計(jì)劃第66和67航次在墨西哥灣實(shí)施深海鉆探，從海底獲得91.24米的天然氣水合物巖心，首次驗(yàn)證了海底天然氣水合物礦藏的存在。    1981年，國際深海鉆探計(jì)劃利用“格羅瑪·挑戰(zhàn)者”號(hào)鉆探船也從海底取上了3英尺長的水合物巖心。    1992年，大洋鉆探計(jì)劃第146航次在美國俄勒岡州西部大陸邊緣海臺(tái)取得了天然氣水合物巖心。    1995年，第164航次在美國東部海域布萊克海臺(tái)實(shí)施了一系列深海鉆探，取得了大量水合物巖心，首次證明該礦藏具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值。    1997年，大洋鉆探計(jì)劃考察隊(duì)利用潛水艇在美國南卡羅來納海上的布萊克海臺(tái)首次完成了水合物的直接測(cè)量和海底觀察。同年，大洋鉆探計(jì)劃考察隊(duì)在加拿大西海岸胡安一德夫卡洋中脊陸坡區(qū)實(shí)施了深海鉆探，取得了天然氣水合物巖心。至此，以美國為首的國際深海鉆探計(jì)劃及其后繼的大洋鉆探計(jì)劃在10個(gè)深海地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模天然氣水合物聚集：秘魯海溝陸坡、中美洲海溝陸坡(哥斯達(dá)黎加、危地馬拉、墨西哥)、美國東南大西洋海域、美洲西部太平洋海域、日本的兩個(gè)海域、阿拉斯加近海和墨西哥灣等海域。    1996年和1999年期間，德國和美國科學(xué)家通過深潛觀察和抓斗取樣，在美國俄勒岡州岸外卡斯卡地亞海臺(tái)的海底沉積物中取到嘶嘶冒著氣泡的白色水合物塊狀樣品，這個(gè)水合物塊可以被點(diǎn)燃，并發(fā)出熊熊的火焰。    1998年，日本通過與加拿大合作，在加拿大西北麥肯錫三角洲進(jìn)行了水合物鉆探，在890～952米深處獲得57米水合物巖心。鉆井深1150米，是高緯度地區(qū)永凍土帶研究氣體水合物的第一口井。    1999年，日本在靜岡縣御前崎近海挖掘出外觀看起來象濕潤雪團(tuán)一樣的天然氣水合物。    到目前為止，在世界海域內(nèi)已有60處直接或間接發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物，其中在18處鉆探巖心中見到天然氣水合物。42處見有天然氣水合物的地震標(biāo)志——擬海底反射層。    ……    P93-99

編輯推薦

華春編著的《青少年應(yīng)該知道的能源》主要介紹了太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉匆约皻淠堋剂想姵?、核能等新能源的利用原理與工程應(yīng)用技術(shù)，并介紹工業(yè)與生活垃圾等廢棄物的能源資源利用技術(shù)。闡述詳細(xì)，內(nèi)容豐富，科學(xué)實(shí)用，是青少年有益的課外讀物。

圖書封面

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