宁夏高能聚合油价格-宁夏宁聚油田材料科技有限公司
1.说说太阳能都能用来干什么?
2.地震的实质是地内热核强爆炸
3.燕麦是什么东西
4.地震是怎样形成的
说说太阳能都能用来干什么?
太阳能热利用
就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。 太阳能集热器 太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40~50年且很少进行维修。 太阳能热水系统 早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种: 1、自然循环式: 此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用。 2、强制循环式: 热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器。 暖房 利用太阳能作房间冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳辐射热。大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,再加热房间,或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,再把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,在利用风扇吹送被加热空气至室内,而达到暖房效果。 太阳能发电 即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。 太阳能离网发电系统 太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。 太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。 太阳能并网发电系统 可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。 太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)。
[编辑本段]空间太阳能电源
第一个空间太阳电池载于1958年发射的Vangtuard I,体装式结构,单晶Si衬底,效率约10%(28℃)。到了1970年代,人们改善了电池结构,采用BSF、光刻技术及更好减反射膜等技术,使电池的效率增加到14%。在70年代和80年代,地面太阳电池大约每5.5年全球产量翻番;而空间太阳电池在空间环境下的性能,如抗辐射性能等得到了较大改善。由于80年代太阳电池的理论得到迅速发展,极大地促进了地面和空间太阳电池性能的改善。到了90年代,薄膜电池和Ⅲ-Ⅴ电池的研究发展很快,而且聚光阵结构也变得更经济,空间太阳电池市场竞争十分激烈。在继续研究更高性能的太阳电池,主要有两种途径:研究聚光电池和多带隙电池。 × 空间太阳电池主要性能 电池效率 由于太阳电池在不同光强或光谱条件下效率一般不同,对于空间太阳电池一般采用AM0光谱(1.367KW/㎡),对于地面应用一般采用AM1.5光谱(即地面中午晴空太阳光,1.000 KWm-2)作为测试电池效率的标准光源。太阳电池在AM0光谱效率一般低于AM1.5光谱效率2~4个百分点,例如一个AM0效率为16%的Si太阳电池AM1.5效率约为19%)。 ◎ 25℃,AM0条件下太阳电池效率 电池类型 面积(cm2) 效率(%) 电池结构 一般Si太阳电池 64cm2 14.6 单结太阳电池 先进Si太阳电池 4cm2 20.8 单结太阳电池 GaAs太阳电池 4cm2 21.8 单结太阳电池 InP太阳电池 4cm2 19.9 单结太阳电池 GaInP/GaAs 4cm2 26.9 单片叠层双结太阳电池 GaInP/GaAs/Ge 4cm2 25.5 单片叠层双结太阳电池 GaInP/GaAs/Ge 4cm2 27.0 单片叠层三结太阳电池 ◎ 聚光电池 GaAs太阳电池 0.07 24.6 100X GaInP/GaAs 0.25 26.4 50X,单片叠层双结太阳电池 GaAs/GaSb 0.05 30.5 100X,机械堆叠太阳电池 空间太阳电池在大气层外工作,在近地球轨道太阳平均辐照强度基本不变,通常称为AM0辐照,其光谱分布接近5800K黑体辐射光谱,强度1353mW/cm2。因此空间太阳电池多采用AM0光谱设计和测试。 空间太阳电池通常具有较高的效率,以便在空间发射的重量、体积受限制的条件下,能获得特定的功率输出。特别在一些特定的发射任务中,如微小卫星(重量在50~100公斤)上应用,要求单位面积或单位重量的比功率更高。 抗辐照性能 空间太阳电池在地球大气层外工作,必然会受到高能带电粒子的辐照,引起电池性能的衰减,主要原因是由于电子或质子辐射使少数载流子的扩散长度减小。其光电参数衰减的程度取决于太阳电池的材料和结构。还有反向偏压、低温和热效应等因素也是电池性能衰减的重要原因,尤其对叠层太阳电池,由于热胀系数显著不同,电池性能衰减可能更严重。 × 空间太阳电池的可靠性 光伏电源的可靠性对整个发射任务的成功起关键作用,与地面应用相比,太阳电池/阵的费用高低并不重要,因为空间电源系统的平衡费用更高,可靠性是最重要的。空间太阳电池阵必须经过一系列机械、热学、电学等苛刻的可靠性检验。 Si太阳电池 硅太阳电池是最常用的卫星电源,从1970年代起,由于空间技术的发展,各种飞行器对功率的需求越来越大,在加速发展其他类型电池的同时,世界上空间技术比较发达的美、日和欧空局等国家,都相继开展了高效硅太阳电池的研究。以日本SHARP公司、美国的SUNPOWER公司以及欧空局为代表,在空间太阳电池的研究发展方面领先。其中,以发展背表面场(BSF)、背表面反射器(BSR)、双层减反射膜技术为第一代高效硅太阳电池,这种类型的电池典型效率最高可以做到15%左右,目前在轨的许多卫星应用的是这种类型的电池。 到了70年代中期,COMSAT研究所提出了无反射绒面电池(使电池效率进一步提高)。但这种电池的应用受到限制:一是制备过程复杂,避免损坏PN结;二是这样的表面会吸收所有波长的光,包括那些光子能量不足以产生电子-空穴对的红外辐射,使太阳电池的温度升高,从而抵消了采用绒面而提高的效率效应;三是电极的制作必须沿着绒面延伸,增加了接触的难度,使成本升高。 80年代中期,为解决这些问题,高效电池的制作引入了电子器件制作的一些工艺手段,采用了倒金子塔绒面、激光刻槽埋栅、选择性发射结等制作工艺,这些工艺的采用不但使电池的效率进一步提高,而且还使得电池的应用成为可能。特别在解决了诸如采用带通滤波器消除温升效应以后,这类电池的应用成了空间电源的主角。 虽然很多工艺技术是由一些研究所提出,但却是在一些比较大的公司得到了发扬光大,比如倒金子塔绒面、选择性发射结等工艺是在澳大利亚新南威尔士大学光伏研究中心出现,但日本的SHARP公司和美国的SUNPOWER公司目前的技术水平却为世界一流,有的技术甚至已经移植到了地面用太阳电池的大批量生产。 为了进一步降低电池背面复合影响,背面结构则采用背面钝化后开孔形成点接触,即局部背场。这些高效电池典型结构为PERC、PERL、PERT、PERF[1],其中前种结构的电池已经在空间获得实用。典型的高效硅太阳电池厚度为100μm,也被称为NRS/BSF(典型效率为17%)和NRS/LBSF(典型效率为18%),其特征是正面具有倒金子塔绒面的选择性发射结构,前后表面均采用钝化结构来降低表面复合,背面场采用全部或局部背场。实际应用中还发现,虽然采用局部背场工艺的电池要普遍比NRS/BSF的电池效率高一个百分点,但通常局部背场的抗辐照能力比较差。 到了上世纪90年代中期,空间电源工程人员发现,虽然这种类型电池的初期效率比较高,但电池的末期效率比初期效率下降25%左右,限制了电池的进一步应用,空间电源的成本仍然不能很好地降低。 为了改变这种情况,以SHARP为首的研究机构提出了双边结电池结构,这种电池的出现有效地提高了电池的末期效率,并在HES、HES-1卫星上获得了实际应用。 另外研究人员还发现,卫星对电池阵位置的要求比较苛刻,如果太阳电池阵不对日定向或对日定向差等都会影响到卫星电源的功率,这在一定程度上也限制了卫星整体系统的配置。比如空间站这样复杂的飞行器,有的电池阵几乎不能完全保证其充足的太阳角,因而就需要高效电池来满足要求。虽然目前已经部分应用了常规的高效电池,但电池的高的α吸收系数、有限的空间和重量的需要使其仍然不能满足空间系统大规模功率的需要。传统的电池结构仍然受到很大程度的限制。在这种情况下,俄罗斯在研究高效硅电池初期就侧重于提高电池的末期效率为主,在结合电池阵研究方面提出了双面电池的构想并获得了成功,真正做到了高效长寿命和低成本。 × 太阳能路灯 太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供**响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。
[编辑本段]太阳能电池
太阳能电池发电原理 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。 当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。 太阳简介 太阳是离地球最近的一颗恒星,也是太阳系的中心天体,它的质量占太阳系总质量的99.865%。太阳也是太阳系里惟一自己发光的天体,它给地球带来光和热。如果没有太阳光的照射,地面的温度将会很快地降低到接近绝对零度。由于太阳光的照射,地面平均温度才会保持在14℃左右,形成了人类和绝大部分生物生存的条件。除了原子能、地热和火山爆发的能量外,地面上大部分能源均直接或间接同太阳有关。 太阳是一个主要由氢和氦组成的炽热的气体火球,半径为6.96×105km(是地球半径的109倍),质量约为1.99×1027t(是地球质量的33万倍),平均密度约为地球的1/4。太阳表面的有效温度为5762K,而内部中心区域的温度则高达几千万度。太阳的能量主要来源于氢聚变成氦的聚变反应,每秒有6.57×1011kg的氢聚合生成6.53×1011kg的氦,连续产生3.90×1023kW能量。这些能量以电磁波的形式,以3×105km/s的速度穿越太空射向四面八方。地球只接受到太阳总辐射的二十二亿分之一,即有1.77×1014kW达到地球大气层上边缘(“上界”),由于穿越大气层时的衰减,最后约8.5×1013kW到达地球表面,这个数量相当于全世界发电量的几十万倍。 根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的储量足够维持600亿年,而地球内部组织因热核反应聚合成氦,它的寿命约为50亿年,因此,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是取之不尽、用之不竭的。 太阳的结构和能量传递方式简要说明如下。 太阳的质量很大,在太阳自身的重力作用下,太阳物质向核心聚集,核心中心的密度和温度很高,使得能够发生原子核反应。这些核反应是太阳的能源,所产生的能量连续不断地向空间辐射,并且控制着太阳的活动。根据各种间接和直接的资料,认为太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气。 (1)核反应区 在太阳半径25%(即0.25R)的区域内,是太阳的核心,集中了太阳一半以上的质量。此处温度大约1500万度(K),压力约为2500亿大气压(1atm=101325Pa),密度接近158g/cm3。这部分产生的能量占太阳产生的总能量的99%,并以对流和辐射方式向外辐射。氢聚合时放出伽玛射线,这种射线通过较冷区域时,消耗能量,增加波长,变成X射线或紫外线及可见光。 (2)辐射区 在核反应区的外面是辐射区,所属范围从0.25~0.8R,温度下降到13万度,密度下降为0.079g/cm3。在太阳核心产生的能量通过这个区域由辐射传输出去。 (3)对流区 在辐射区的外面是对流区(对流层),所属范围从0.8~1.0R,温度下降为5000K,密度为10-8g/cm3。在对流区内,能量主要靠对流传播。对流区及其里面的部分是看不见的,它们的性质只能靠同观测相符合的理论计算来确定。 (4)太阳大气 大致可以分为光球、色球、日冕等层次,各层次的物理性质有明显区别。太阳大气的最底层称为光球,太阳的全部光能几乎全从这个层次发出。太阳的连续光谱基本上就是光球的光谱,太阳光谱内的吸收线基本上也是在这一层内形成的。光球的厚度约为500km。色球是太阳大气的中层,是光球向外的延伸,一直可延伸到几千公里的高度。太阳大气的最外层称为日冕,日冕是极端稀薄的气体壳,可以延伸到几个太阳半径之远。严格说来,上述太阳大气的分层仅有形式的意义,实际上各层之间并不存在着明显的界限,它们的温度、密度随着高度是连续地改变的。 可见,太阳并不是一个一定温度的黑体,而是许多层不同波长放射、吸收的辐射体。不过,在描述太阳时,通常将太阳看作温度为6000K、波长为0.3~3.0μm的黑色辐射体。 太阳能利用新近展 目前国际上已经从晶体硅、薄膜太阳能电池开发进入了有机分子电池、生物分子筛选乃至于合成生物学与光合作用生物技术开发的生物能源的太阳能技术新领域。 日前从上海市科委获悉,华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”叶绿体,以极其低廉的成本实现光能发电。 叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳的光能量转化成化学能。此次课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体,而是研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池,尝试将光能转化成电能。在上海市纳米专项基金的支持下,经过3年多实验与探索,这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%,接近11%的世界最高水平。 项目负责人、华东师大纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心主任孙卓教授展示了新型太阳能电池的“三明治”结构———中空玻璃夹着一层纳米“夹心”,光电转化的玄机就藏在这层几十微米厚的复合薄膜中。纳米“夹心”的“配方”十分独特:染料充当“捕光手”,纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多“吃”太阳光,科研人员还别出心裁地撒了点“佐料”———一种由纳米荧光材料制成的量子点,让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”,纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。 作为第三代太阳能电池,染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算,染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即便在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。另外,它还有许多有趣用途。比如,用塑料替代玻璃“夹板”,就能制成可弯曲的柔性电池;将它做成显示器,就可一边发电,一边发光,实现能源自给自足。 太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。
地震的实质是地内热核强爆炸
地球每年发生5万次地震,有感地震也有1万次左右,地震的能量很大,灾变也很频繁,就中国地震记录从公元前780年到公元1976年2756年期间共发生≥6M大震685次,平均0.248次/年。即两年一大震。其中≥8M强震22次,占大震总数的0.165%;7M地震129次占大震总数的18.2%。1900~1984年发生≥6M大震623次,平均7.33次/年。1900~1980年全球共发生≥6M地震7938次,≥7M地震1484次,>8M地震99次,地球地震每年释放的能量为1020J。地震级别与能量对比见表5-1。
表5-1 里氏地震级别能量分布表
注:其中8.30M地震能量相当于1000颗广岛的威力。
中国近年来发生8级以上地震23次(1303~2008年),其中1950年8月15日西藏墨脱8.6M地震,能量为1018J。
据不完全统计,自1303年来中国发生过的8级以上地质共23次。包括1303年山西洪洞、1515年云南永胜、1556年陕西华县(亡83万人的世界最多的地质亡人数)、1604年福建泉州(海域)、1608年山东郯城、1668年山东临沂、1678年河北三河平谷、1695年山西临汾、1739年宁夏平罗银川、1812年新疆伊宁、1830年河北磁县、1833年云南嵩明、1842年新疆巴里坤、1902年新疆阿图什、1920年台湾花莲、1920年宁夏海源、1931年新疆富蕴、1950年西藏察隅、1951年西藏当雄、1972年台东近海、1976年河北唐山、2001年青海昆仑山、2008年四川汶川地震等。2004年12月26日印度尼西亚的9级地震、海啸波及十几个国家,亡35万人。
公元前80年到1980年,全球共发生亡人数>1000人的地震325次,共亡589.5万人。这些地震能量巨大,地质构造独特,但地震前后征候都具有明显的地内热核强爆特征,应该列为地内热核能考证的研究重点。还有更多的6级以上的地震,地质构造背景和动力学特点,也都符合热核强力圆涌构造理论,其中地质构造运动圆涌特征明显,有地面碎裂现象者,也可选作考察重点,以便为地震地质学找出更确切的发震机理和监测预报途径。目前国家也对2008年5月12日汶川8级地震成因进行大型科学考证,但总的布署仍未放在地内热核强力圆涌灾变的理论基础上,能否探索到本质的真正动力真谛,仍值得担心。2008年5月20日作者曾向有关部门、领导及专家就汶川地震的核动力圆涌成因、具体的区域幔-壳地质构造背景,以及进一步考证内容提交过专题报告,附有插图3幅。
地震形成的原因很多,条件也很复杂,但强震主要起于地内强热爆炸,现就其有代表性的强震分析论证如下:
1.唐山大地震
1976年7月28日03时在河北唐山发生7.8级地震(按理应该是8.0级),当日18时45分又在附近滦县发生了7.1级强震,这次地震震前有一系列征兆,例如长期干旱无雨,地温增升,地下水位涌升,动物异常等。地震时出现蓝光、地声和电磁辐射异常,整个唐山市建筑几乎全部被破坏,亡24万人,地震破坏区210万km2。引起强震的原因,至今尚无明确结论。如此巨大的能量,相当于1000颗广岛的威力,2×1016J的能量源自何处一直是个疑问。在后期伤病员的治疗中发现普遍患放射性皮肤癌,至于是否还存在其他放射性伤害现象,有无其他气体、粒子喷射等有待进一步考证。这与前述的通古斯、北京王恭厂、保定-白洋淀、印度丘大爆炸相似,同样存在地内强热核爆炸的机理。从深部地质构造背景条件分析,本地段存在地幔热圆涌的结构特征,为了推动地震地质学的研究,今后应开展有关地下核试验与地震有关特征的对比考证。
2.智利地震
1960年5月21日发生的智利地震,从5月21日至6月22日在1400km长的沿海狭长地带中,连续发生225个强烈地震,其中8级以上3次,7级以上地震10次。震中区建筑物全部破坏,约13万km2的地面沉降2m,强烈的地震海啸浪高达6m,使沿海地带遭到严重损失。海岸崩塌,港口、仓库、建筑物等,或沉入海中,或被海浪卷走。智利山区发生数以千计的山体滑坡,使交通中断,河流阻塞。地震引起的火山喷发,火山烟云高达6000m,遮天蔽日。海啸波浪横扫太平洋,向西先后袭击新西兰、夏威夷、菲律宾和日本等地,而以日本受灾最重,此次地震亡5700余人。
2007年11月14日12时(当地时间)智利北部沿海再次发生7.7级地震,当日下午3时44分又发生5.7级余震,几乎同时阿根廷西部圣胡安也发生4.5级地震。
根据地质构造背景分析,本地带地内岩浆活动强烈应属于地内热核强爆型地震。
3.华县大地震
1556年1月23日发生在陕西华县华山中生代花岗岩侵入体北侧的8.0级强震,地面破坏严重,亡83万人,是历史上伤亡人数最多的地震灾害。此处地下深处存在一个隐伏的岩浆热点,圆形涌升通道,在赤水的黄土源下也存在一个直径600m的圆涌构造,近年来它一直在驱动着西安东北向的地裂缝活动。这些都是地内深源强热动力冲击所致,由于年代久远,记录不全,缺乏辐射技术观测,今后应补作若干项核辐射后期效应、深源喷射粒子、粉尘粒子的采样分析,这一事件的地内热核爆炸性质是不难证实的。
综上所述尽管地震的地源类型很多,呈现的导生应力状态千差万别,但从蕴震原理和激发能源方面应该重新认识,用现代核能爆炸知识,核技术追踪和气体径迹方法去追踪历史强震,就会取得新的启示和认识,指导今后的地震地质研究。
4.汶川地震
2008年5月12日发生的8.0级地震造成重大的损失,由于地震处于居民较密集的基岩山区其破坏性就更显突出,估计受灾范围达8000km2,受灾人口约2000万,汶川地震总能量估计为600万t(TNT)炸药爆炸,约相当于6000颗广岛的爆炸威力。亡8万人,伤20多万人。住房大量损毁,交通等设施破坏严重,引起大量崩塌、滑坡、泥石流灾害,造成数十处堰塞湖,直接经济损失8451亿元,救灾工作十分艰巨。
汶川地震的动力背景如何?需要认真查证研究。从区域深部地震地质动力结构考虑,青藏高原与四川盆地交界处有一个直径240km的汶川幔坪(原),这是一个中型圆涌结构。东南半圆为马尔康幔凹,中生代晚期以来地表持续隆升。这个圆涌结构的中心位于本次地震中的映秀,Φ形断裂带即为龙门山断褶带。映秀幔涌(强热爆圆涌中心)的高强热隐爆形成汶川地震,并引发包括持续近百日的多次中强余震。地震以强烈的垂向冲击为主,使青藏高原东部地表隆升4~6cm,四川盆地一侧则下沉3~5cm,同时也伴随龙门山断裂带的水平错移。与汶川幔坪圆涌对应的是甘孜幔坪(圆涌),中心在甘孜附近,直径也是240km。峨眉幔涌(热圆涌)是甘孜幔坪最活跃的次级构造,甘孜-峨眉深岩浆中心自二叠纪以来一直很活跃,对青藏高原、川滇地区的地质构造乃至中国西部的地质构造起着重要的控制作用,直到今日的汶川地震。成都市区正处在幔隆与龙泉山幔凹的交叉地段,由于动力牵制干扰,加上巨厚的新生代松散堆积缓冲,所以破坏程度较低。地震前从卫星上探测到热红外异常,表示伴随深部热能的上涌,地震期间阴雨不断则表示地内向上散发了大量的水热气体组分。按照深源热动力规律,地震前后地内会散发一系列气体、水分、热流和幔源组分,直到次年(2009年)的7月14~16日汶川、成都地区还遭遇了暴雨灾害,发生大范围的洪涝、滑坡、泥石流等灾害,及至后来的玉树地震,舟曲、陇南的山洪、泥石流均属于汶川深源强热动力事件,说明地震的地内余能仍在继续散发。
据徐道一研究 ,汶川地震是青藏滇缅印尼歹字型构造带中的一个组成部分。近年来由这一地带中地内强爆岩涌形成一系列强震大震,都可以找出具体的地质结构和地球动力学背景。
据最近报道,汶川地震区的青川县红光东河口地震断裂发生隆起,2009年2月初发现地热流和可燃天然气涌出,这正表明地震的深源热核余效,是否还有放射性元素、气体和射线粒子溢出,仍有待补充探测。同时溢涌出可燃性天然气也表明地震的热核余能还在进行石油、天然气的无机聚合,也是热核圆涌构造地内聚造石油、天然气的又一现实演示。作者曾就汶川地震的有关地球动力和发震机理提出见解致函有关部门,并对继续进行观测和地震地质研究提出建议方案。希望借此推动深源强热动力爆炸理论的研究,找出地球深部的灾害动力源。以此推动地震地质科学的研究(图5-4)。
2010年1月13日海地发生了7.3级地震,震源深度为13km,破坏严重,亡20万人。1月1日西藏日喀则发生5.0级地震,4日所罗门群岛发生7.2级强震,24日山西运城4.8级地震,31日重庆四川交界处发生5.0级地震,2月18日中俄交界处发生7.2级强震。2月25日云南楚雄5.1级地震,26日西藏日喀则又发生5.0级地震,台湾花莲海域5.1级地震。2月27日智利发生8.8级强震,余震60余次,其中5.0级者11次,震源深度35km。这次近百年罕见的强震呈现的总能量约为500亿t(T.N.T)当量,造成海底400km长的地震断裂,同时发生波及太平洋广大地区的海啸。3月11日又发生两次7.2级、7.1级强余震。同日日本冲绳发生6.1级地震,阿根廷北部6.1级地震,秘鲁4.2级地震。本地带1960年曾发生过9.5级特强地震,历史古城库里科被夷为平地,90%以上建筑物被毁。本地带也是世界铜矿床最集中的地区,地震与铜矿床同受相近的深源强热动力控制,地震导致世界铜价暴涨。
同期由于北极地区两次的地内强冷涛动爆喷的地球动力骚动,北亚、北欧和北美洲同步发生2~3次几十年罕见的低温奇寒、冰雪冷冻灾害,阿尔泰、内蒙古、玉门的暴风雪、华北近海的两次冰封冻、很多地区的暴风雨洪涝。还有南极冰盖的崩解,3月初巴西、秘鲁、法国、西班牙、葡萄牙的暴风雨,3月4日台湾高雄的6.8级地震,6日印尼的6.8级地震,唐山附近的三次4.0级地震,3月14日前后太平洋地区发生的4次5.0级以上地震。相应地导致火山活动和隐火山岩浆的增强。在这短短的60天之内,全球连续发生这近50~60年罕见的群发性灾害,表明地球深部的强热动力连发,这类强热动力散点状爆发,不是有人认为的板块挤压,而是地内10~40km范围内的散点状强爆、迸发。地球动力和灾害的如此集中展现实属难得的破解,研究地球动力机制的绝好时机,地面有很广泛的陆上、海域气象地况观记录,空中有全球覆盖连续的卫星气象云图和红外、微波地表温度扫描数据,如能开展一次全球性多专业的地球动力学大对比、分析、研讨,就可能对深源强爆热动力的背景、机理和时空分布规律得出较确切实时的、全面的阐述,发现其间的相关规律,深化对地球现实动力学的认识,促进地球灾害链的研究、监控和预测。地球动力与灾害系统诸因子错综复杂,要企图找出其间的时空分布关系对现有地球科学理论依然是严重的挑战。
图5-4 汶川地震的深源强热动力背景
另外近半年来贵州、云南部分地带持续严重干旱,印尼、美墨边界、西昆仑、玉树陆续发生6级以上强地震,这些灾变与地质构造、地球动力背景间存在相关性。根据天大旱、地大震、天大雨、人大疫的客观规律,2007年川渝大旱与2008年汶川大地震的因果对应,一年之后这一地带必然会有地震等严重灾难。
地震发震机制一直是影响预测的理论基础,近来地震地质学家林爱明根据1931年新疆富蕴8.0M地震、1994年玻利维亚8.3M地震、1999年台湾7.6M地震、2001年昆仑山7.8M地震以及“南非Verdefort陨击坑”等事件的考察研究,证实地震过程中所产生的“假熔岩”、强爆角砾岩、含角砾熔岩、强冲击变质岩、千糜岩、重熔岩浆注入脉体、气孔杏仁状结构、强冲击锥组构、高温高压矿物岩石等现象,此类与地震相关的岩浆事件,对阐明地震发生机制有很大的贡献。地震地质的无数实例表明,绝大部分地震、火山,特别是破坏性强震均源于地内的特高能强爆,与震下核试验和陨击事件相似,急剧的爆炸、膨胀引起深部岩浆向上喷涌,造成这一系列地质、岩浆事件。近年来的主要强震所发生的宏观地质构造部位,均处于深源高能强爆圆涌构造的边缘或顶部。2010年5月9日发生于泰国旁的印尼圆涌苏门答腊岛西南边缘的7.2M地震等强力地质事件的岩浆响应标志为研究地震发生机制、促进监测、预报提供了新的理论基础。
2010年4月14日发生的玉树7.1M地震,就发生在直径20km的结古圆涌的顶部,另外有两个直径10km的直门达圆涌和结隆圆涌,前者为β25的玄武岩通道,后者为底为β25玄武岩通道上的古近—新近纪上叠圆形盆地。它们是结古基性岩盆的次级Y形对偶圆涌,从地貌面结构显示结古圆涌在第四纪以来曾涌爆一次。比这次震级要高一级以上。由于震源较浅,能量有限,所以没牵动它的两个次级圆涌。这次的烈度破坏程度,与结古圆涌整合,地表破裂也是绕中心旋扭展布。证明是以重点向上爆涌为主震强力,这正是青藏高原块体抬升的重要动力,至于是否存在向北东的侧挤压仍有待考证。
同样的深部强爆冲击5月5~6日造成重庆几个县的狂风(11级)暴雨和巨冰雹灾害,受灾人口89.73万人,房屋损毁,农作物受损,估计与玉树地震相当。5月5~6日玉树的强雨雪也是地震后效作用,这种强烈的灾害,绝不能单靠气象因素解释。
燕麦是什么东西
燕麦是一种古老的农作物,早在2000多年以前已经有文字记载。燕麦属于八大粮食作物之一的禾谷类作物。
燕麦属禾本科、燕麦族、燕麦属,是世界各地广泛栽培种植的一种重要粮食兼饲草、饲料作物。具有抗旱、耐冷、耐瘠薄等优良性状和很高的营养及保健价值,主要栽培种分为有稃和裸粒两大类型。世界各国以有稃型为主,其中最主要的是普通栽培燕麦,又称饲用燕麦(A. sativa),而我国是裸燕麦(A. nuda)的起源中心,裸燕麦产量约占燕麦总产量的90%以上。我国东北、华北、西北、西南及广东、广西和华中等省区多为栽培。
燕麦不但具有很高的营养价值,而且具有一定的医疗作用。燕麦中的蛋白质、脂肪、赖氨酸含量和热量均比较高;还富含亚油酸,长期食用,可降低胆固醇在心血管中的积累,对于防止老年高血压、糖尿病、高血脂等大有裨益。而且燕麦具有防癌、治疗便秘等医疗作用。
基本信息
中文名
燕麦
界
植物界
门
被子植物门
科
禾本科
属
燕麦属
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物种多样性
中国种植燕麦已经有2000多年历史,在漫长的历史长河中经自然选择和人
工选择演化出不同的物种(变种)和多样的品种,加之从国外引进了许多燕麦种质资源,使中国燕麦种质资源更加丰富。
全世界燕麦属的物种约30个,其中栽培种5个,野生种25个。中国现拥有燕麦物种27个,其中按种型划分有栽培种和野生种,按染色体倍性水平划分有二倍体、四倍体和六倍体,按皮裸性划分有皮燕麦和裸燕麦,按来源划分有国内的和国外的。
分类
燕麦属于禾本科植物,分为有壳燕麦(皮燕麦)和无壳燕麦(裸燕麦)两种。皮燕麦主要用于做饲料和饲草,裸燕麦可粮、饲、草兼用,我国栽培的燕麦以无壳燕麦为主,平常我们所食用的为裸燕麦。
形态特征
小穗含1-2小花;小穗轴近于无毛或疏生短毛,不易断落;第一外
稃背部无毛,基盘仅具少数短毛或近于无毛,无芒,或仅背部有1较直的芒,第二外稃无毛,通常无芒。
中国普通栽培燕麦品种间的植株高度、穗部性状和子粒性状的遗传差异较大。
植株高度
编入全国燕麦目录品种的株高一般为100-120cm,最矮的仅23.4cm,最高的达到175cm,最高与最矮的相差7倍多。另据刘旭等统计,在1273份裸燕麦地方品种中株高最小值仅23.4cm,最大值151.5cm,平均值106.4cm,标准差为14.13cm。
穗部性状
穗型、稃壳颜色、芒性和芒形都有较大差异。
穗型
分为周散型和侧散型两大类。周散型又可分为周松散型和周紧密型,侧散型分为侧松散型和侧紧密型。
稃壳颜色
有白、黄、褐、红、紫、黑等颜色,其中**和白色占多数。
芒性和芒形
芒性分为无芒和有芒。芒形有短芒和长芒、曲芒和直芒、粗芒和细芒之分。
子粒性状
子粒的形状、颜色、大小、皮裸性均差异明显。
形状
子粒形状有纺锤形、椭圆形、长圆形、长筒形和卵形,其中以纺锤形为多数,约占50%,其次是椭圆形占20%左右。
颜色
子粒颜色分为白色、**、褐色、红色、黑色。在裸燕麦地方品种中,**子粒占75.0%以上,为大多数。
大小
子粒的大小一般以千粒重来表示,低者不到10g,高者可达40g以上,相差30g。刘旭等调查显示,裸燕麦地方品种的千粒重最小值为6.70g,最大值为36.1g,平均值为18.40g,标准差3.35g。
皮裸性
在编入全国燕麦种质资源目录的3202份种质资源中,皮燕麦1265份,裸燕麦1937份。在原产中国的2187份种质资源中,裸燕麦有1901份,占86.9%;而从国外引进的1015份种质资源中,裸燕麦仅有36份,占3.5%。
地理分布
主要分布在北半球的温带地区。种植燕麦的省区,主要为内河北、蒙古、山西,其次是甘肃、宁夏、陕西、青海及四川、云南、贵州山区。
农艺性状
中国普通栽培燕麦在成熟期、生育期、产量性状等方面的遗传变异明显。
成熟期
各地的品种均有特早熟、早熟、中熟、晚熟和特晚熟5类。
生育期
生育期长短差别悬殊,北方最早熟品种生育期仅70d左右,而最晚熟的为120d,两者相差50d。在西南地区多数品种生育期为220d左右,最晚熟的可达260d以上。
产量性状
各产量性状的差异较大,如单株粒重的幅度为1-10g;主穗粒重多为1g左右,极低者仅0.3g,高者达5g;穗子轮层数最少的仅2层,而最多的达9层;主穗小穗数少者不到10个,最多者达80个,相差70个。
生态类型
中国燕麦的生态区可分为6个,每个生态区都有与之相适应的品种类型,各生态类型的差异明显。
北方丘陵山区旱地早熟生态型
这一生态类型与华北早熟生态型有较多性状相似,主要区别是生育期短(75-85d),植株更矮,子粒灌浆速度快,千粒重20g左右。
华北早熟生态型
这一生态类型的品种生育期90d左右,春季(4月初前后)播种,夏季(7月中、下旬)收获。幼苗直立或半直立,分蘖力中等,植株较矮,小穗和小花较少,千粒重16-20g。较抗寒、抗旱、抗倒伏。早熟和中晚熟品种较多。
北方丘陵旱地中、晚熟生态型
该生态型品种生育期较长(95-110d),夏季(5月中、下旬)
播种,秋季(8月底至9月上旬)收获。幼苗多为半匍匐或匍匐,生长发育缓慢,分蘖力强。进入雨季(7月)植株迅速拔节,发育较快,植株高大,茎秆软,叶片狭长下垂。子粒较大,千粒重22-25g。中晚熟和晚熟品种居多。
北方滩川地中熟生态型
这一生态类型品种的生育期为85-95d,一般夏初(5月上、中旬)播种,秋季(8月)收获。植株高大,茎秆坚韧,抗倒伏。
西南平坝生态区
主要分布在我国西南地区的高原平坝,生育期200-220d,秋季(10月中、下旬)播种,翌年夏季(5月下旬至6月上旬)收获。幼苗生长发育缓慢,匍匐期较西南高山生态型稍短,抗寒性较强。叶片宽大,植株高大,茎秆较硬。子粒灌浆期略长,千粒重17g左右。
西南高山生态型
这一生态类型主要分布在我国西南地区的海拔2000-3000m高山地带。生育期220-240d,秋季(10月中、下旬)播种,翌年夏季(6月中旬至7月初)收获。幼苗匍匐期很长,分蘖力很强,叶片细长,抗寒性强。植株高大,茎秆软,不抗倒伏。子粒较小,千粒重15g左右,有些品种不足12g。
营养成分
脂肪
在世界上4000多种燕麦中,90%以上燕麦脂肪含量在5
%-9%,相当于大米、白面的4-5倍,居所有谷物类之首。燕麦脂肪80%为不饱和脂肪酸,主要是单不饱和脂肪酸、亚油酸和亚麻酸,其中亚油酸占脂肪含量的38.1%-52.0%。亚油酸是人体最重要的必需脂肪酸,在人体内具有重要的生理功能,可降低胆固醇在心血管中的积累。
蛋白质与氨基酸
燕麦中蛋白质含量十分丰富(15.6%),是大米、小麦粉的1.6-2.3倍,在禾谷类粮食中居首位。燕麦蛋白营养价值很高,含有18种氨基酸,其中8种是人体必需氨基酸。8种必需氨基酸不仅含量丰富且配比合理,接近FAO/WHO推荐的营养模式,人体利用率高。其中燕麦中赖氨酸含量是小麦、稻米的2倍以上,色氨酸含量是小麦、稻米的1.7倍以上。我国居民常食用的各类粮食中的第一限制氨基酸—赖氨酸,在燕麦中含量较丰富(680mg/100g)。因此,补充燕麦食品,能弥补我国膳食结构所导致的“赖氨酸缺乏症”。
维生素
燕麦含有丰富的维生素包括维生素B1、B2,较多的维生素E及尼克酸、叶酸等。其中维生素B1、B2较大米之含量高,维生素E的含量也高于面粉和大米。
矿物质
燕麦的矿物质含量也很丰富,包括钙、铁、磷、镁、锌、铜、硒等。特别是钙的含量明显高于小麦粉、稻米、小米、荞麦面等。燕麦中硒含量也很高,达0.696μg/g,相当于小麦的3.72倍,玉米的7.9倍,大米的34.8倍。
膳食纤维
膳食纤维是一种天然有机高分子化合物,是由单糖脱水聚合而成的非淀粉类
多糖,不能被人体内消化酶分解,但又是维持健康不可缺少的碳水化合物,它包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素等。按其溶解特性可分为可溶性纤维和不溶性纤维两大类。燕麦兼具可溶性和不溶性两种膳食纤维,因而又被誉为天然膳食纤维家族中的“贵族”。燕麦总纤维素含量为17%-21%,其中可溶性膳食纤维(主要成分是β-葡聚糖)约占总膳食纤维的1/3,明显高于其他谷物。
燕麦抗氧化物
燕麦中含有酚类物质、植酸、甾醇和维生素E等多种抗氧化的活性成分,其中含量最多的是阿魏酸、对香豆酸和儿茶酚等酚类物质,它们不规则地分布在燕麦籽粒中。燕麦产品中的抗氧化物含量受加工方式的影响。燕麦抗氧化物具有清除自由基、降低血清胆固醇和抑制低密度脂蛋白氧化等功能。
燕麦淀粉
燕麦淀粉比其他淀粉更容易糊化,糊化温度56.0-74.0℃。与玉米和小麦淀粉相比,燕麦淀粉更不容易老化。燕麦淀粉能够为人生命活动提供充分的能量,是重要的能源物质。
主要价值
谷粒供磨面食用,或作饲料,营养价值很高。
在我国古代,燕麦不仅作为一种耐饥抗寒食品,也作为一种药物,汉古籍中记载燕麦可用于产妇催乳及治疗婴儿营养不良和人的年老体衰等症。中医认为,燕麦味甘性平,能治虚汗。燕麦被称为一种医食同疗、药食兼用的作物。
降低胆固醇,降血脂
临床试验结果表明,燕麦具有明显的降低血清总胆固醇、低密度胆
固醇、甘油三酯及β-脂蛋白的作用,并具有一定的升高血清高密度胆固醇的作用,降血脂效果非常明显。主要原因是燕麦中含有多种能降低胆固醇的物质,如单一不饱和脂肪酸、可溶性膳食纤维等。燕麦可溶性膳食纤维中的β-葡聚糖在小肠中消化时可形成胶状,从而包围了富含胆固醇的胆酸,防止了胆固醇吸收而进入血液。同时,燕麦中含有较多的亚油酸,能与胆固醇结合成酯,进而降解,燕麦非常有营养。
地震是怎样形成的
一、地震是怎么形成的?
地震是人们感觉和仪器查觉到的地面振动。它与风雨雷电一样,是一种极为普遍的自然现象。地震的内在原因是地壳内部积累的应变能突然释放或人为因素引起地球表层的振动。按地震发生的原因可分为人工地震和天然地震两大类型。人工地震是由于人为活动引发的地震,如工业爆破、地下核爆炸、矿山开采等造成的地面振动,这类地震引起的地表振动轻微,影响范围不大,很少造成地面的破坏。天然地震指自然界发生的震,按其不同成因大致可分为以下几类:①构造地震②火山地震③陷落地震。
破坏性地震指造成人畜伤亡和经济损失或造成地表破坏的地震事件。这是地震学、地震预报、地震工程、抗震救灾等研究的主要对象。
二、什么是震源、震中、震源深度?
地震的震动发源处称震源,地面上某一点到震源的距离就是震源距。震源在地面上的投影称震中。地面上任一点到震中的距离称震中距。从震中到震源的垂直距离称为震源深度。地震一般发生在地表以下几公里至数百公里,根据震源深度不同可分为浅源地震(震源深度小于60公里)、中源地震(震源深度为60——300公里)、深源地震(震源深度大于300公里)。
三、什么是震级?
震级是按一定的微观标准,表示地震能量大小的一种量度,它和地震释放出来的能量大小密切相关,释放的能量越大,震级越大。5级和5级以上的地震称为中强震或强震,5级以下、3级以上的地震称为小震或弱震,3级以下、1级以上的地震称为微震,小于1级的地震称为超微震。通常3级以上的地震,人们才有感觉,称为有感地震,5级以上便能造成破坏,称为破坏性地震或强烈地震。目前记录到的震级最大的还没超过8.9级。
四、什么是烈度?
烈度是表示地震强度的一种方式,指地震时地面受到垢影响或破坏程度。烈度的大小,是根据地面振动的各种现象综合评价的。我国将烈度分为12度。烈度不公与地震本身的大小(震级)有关,而且还与许多因素有关,如震源深度、震中距、地质构造、土质条件、建筑物类型和质量、地基好坏等等。一般来说,震中区的烈度最大,向外逐渐递减,但由于受到构造和其它环境因素的影响,其递减速度在各个方向并不相同。鉴于工程建筑的需要,每个地区都设定了一个基本烈度。基本烈度是地震科学工作者通过对该区大量的历史地城资料进行统计分析与综合得来的结果。基本烈度确定之后,工程设计者再根据建筑物的使用年限以及各建筑部分的重要性,制定建筑物的抗震烈度并根据这一标准进行设计。
五、什么是地震带?
具有成因联系、地震密集的地理分布地带,称之为地震带。
全球主要有环太平洋地震带(包括南北美洲太平洋沿岸、阿留申群岛、堪察加半岛、日本列岛、台湾岛、菲律宾岛和新西兰)、欧亚地震带(又称喜马拉雅——地中海地震带,它贯穿印度尼西亚西部、缅甸,我国横断山脉、喜马拉雅山脉、帕米尔高原和地中海及其沿岸)和海岭地震带。
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