能量是守恒的嗎？？？疑義！

熱心網(wǎng)友：spy831001說得是對的，能量守恒指的是一個對外沒有能量交換系統(tǒng)的總能量守恒。這點要仔細體會。舉個例子。蠟燭燃燒，我們說化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。那么，蠟燭燒光了，也沒有化學(xué)能積累了，光和熱也消失了，僅就蠟燭本身來說，你能說能量還是守恒的么？不能。因為蠟燭的能量傳走了，到了別處去了。真的要講守恒，必須把蠟燭和它所在的環(huán)境一并算上，讓能量再跑不出去了，才能講守恒。我們通常說的能量守恒，不是說能量不會跑、不會變，而是說不管怎么跑，怎么變，只要找回來，能量都不會減少、消失，也不會增加、憑空產(chǎn)生。而這個“跑”，這個“變”（即能量的傳播與轉(zhuǎn)化），必須放在一個系統(tǒng)里，也就是好些物體的集合中。而且這個系統(tǒng)必須得是與外界沒有能量交換的，必須讓能量只能在里面變，不能往外面（或從外往里面）跑?；氐侥阏f的問題。太陽輻射，太陽的能量少了；地球接收輻射，地球的能量多了；其實地球也向外有少量輻射，于是地球的能量還要減少一點。——那么，總的效應(yīng)是什么？因為地球接收的太陽輻射比自身的輻射要大（這個在地理中有計算），所以地球上的總能量確實增加了。太陽呢，自然是減少了?？墒遣灰?，地球在向外太空輻射能量，太陽也不只照亮地球，也向外輻射能量，所以太陽和地球如果算作一個系統(tǒng)的話，總地來說是向外輻射能量的，里面的能量本來就不是守恒的。那么，如果把系統(tǒng)放大一點，把太陽光可以照見的空間地方都算上（其實這個空間是很難找的），這個系統(tǒng)只要對外不再放出能量，也不從外面接收能量，那么它里面的能量就是守恒的。（注記：物理中對外無物質(zhì)能量交換的系統(tǒng)叫孤立系統(tǒng)。無熱能交換的系統(tǒng)叫絕熱系統(tǒng)。這里的能量守恒，嚴格地說應(yīng)是質(zhì)能守恒，因為太陽發(fā)光利用的是核能。因此滿足質(zhì)能守恒的系統(tǒng)也要求必須是孤立系統(tǒng)。）

熱心網(wǎng)友：首先能量是守恒的，這一點是肯定的。地球確實吸收太陽能，同時地球也在向外輻射能量，所以總體上地球自身的能量變化是非常小的。不管地球上將太陽能轉(zhuǎn)換成何種形式的能量，最終這些能量都會轉(zhuǎn)換成熱能。然后這種熱能又會以不同的射線的形式輻射出去。（比如紅外線，紫外線）所以總體上你看到地球的氣溫的變化不大，這就說明地球整體的能量變化也不大。關(guān)于系統(tǒng)中的問題是這么解釋的。我們說的一個系統(tǒng)是一個封閉的系統(tǒng)，與外界沒有能量的交流，此時系統(tǒng)內(nèi)的能量才是守恒的。我們說宇宙能量守恒，是因為我們沒有發(fā)現(xiàn)我們的宇宙和外界（如果還有外界的話）進行任何的能量交流。在你的例子里，地球及吸收太陽的能量，又向外輻射能量，顯然不是一個封閉的系統(tǒng)。在這種情況下是不能單獨討論地球的能量守恒的。

熱心網(wǎng)友：能量守恒是熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，實際地球+大氣系統(tǒng)在接收太陽輻射的同時，也向宇宙空間輻射能量，兩者之和基本為0，所以地球+大氣系統(tǒng)中的能量是平衡的，假如不是這樣，地球受太陽輻射46億年了，早就化成氣體了。關(guān)于熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程不可逆，是熱力學(xué)第二定律，熵增原理并不與第一定律相矛盾，你可以自己研究一下，呵呵。有一部分太陽能被綠色植物吸收，保留在地球上，但絕大部分的太陽輻射能被地球反射、輻射等作用再次發(fā)射到宇宙空間中。由于地表溫度較低，地球的輻射基本是以長波輻射方式進行。太陽入射地球的輻射功率基本上等于地球系統(tǒng)（包括大氣）對宇宙的輻射功率，因此地球表面和大氣系統(tǒng)的溫度是基本平衡的。太陽向地球的輻射和地球向外的輻射都必須經(jīng)過大氣，正常情況下，大氣的能量是一定的，大氣會通過逆輻射等作用以長波輻射的方式將能量反饋會地表這就是所謂溫室效應(yīng)。大氣輻射的方向既有向上(向外層空間）的，也有向下（地表）的。大氣輻射中向下的那一部分，剛好和地面輻射的方向相反，所以稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射是地面獲得熱量的重要來源。由于大氣逆輻射的存在，使地面實際損失的熱量比地面以長波輻射放出的熱量少一些，大氣的這種保溫作用稱為大氣的溫室效應(yīng)。這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。月球則因為沒有象地球這樣的大氣，因而，致使它表面的溫度晝夜變化劇烈，白天表面溫度可達127℃，夜間可降至-183℃。當大氣中的二氧化碳等成分升高，增強了大氣對地球輻射的逆輻射，由于溫室氣體對可見光、紫外線等頻率的輻射阻礙小，而太陽輻射的能量集中在這個波段，因此不會影響太陽輻射到達地表；但溫室氣體對長波波段的輻射吸收大，因此會將地球輻射向大氣的能量部分保留在大氣中，由于地球向宇宙輻射的方式是以長波為主，久而久之就會造成地球氣溫的上升。這就是全球變暖的原因。大氣環(huán)流的能量平衡和轉(zhuǎn)換 energy balance and transformation of general rculation 大氣環(huán)流能量轉(zhuǎn)換和維持常定狀態(tài)的物理過程。 平衡 就地-氣系統(tǒng)全球年平均能量平衡而論,根據(jù)計算,若設(shè)到達大氣頂?shù)奶栞椛錇?00個單位（見太陽常數(shù)），則其中19個單位將直接被大氣吸收（水汽、臭氧和塵埃共吸收16個單位，云吸收3個單位）,30個單位被反射回太空（20個單位被云反射,4個單位被地面反射，6個單位被空氣散射）,余下51個單位被地面吸收。地面吸收的這51個單位太陽輻射，有21個單位成為紅外輻射由地面凈放射出去，其中15個單位又為大氣中的水汽和二氧化碳所吸收，6個單位直接返回太空；此外7個單位以感熱通量方式，23個單位以潛熱通量方式，分別進入大氣。此時大氣共吸收64個單位的能量，其中有26個單位由云、38個單位由水汽和二氧化碳分別以紅外輻射凈放射返回太空。這樣，整個地球與大氣均無凈的能量得失。但對于不同緯度帶而言，輻射收支情況不同，例如，北半球在北緯35°以南范圍內(nèi)的全年輻射差額為正，35°以北范圍內(nèi)為負。要使各緯度帶呈能量平衡，則低緯度地帶所凈得的輻射能量必須通過大氣環(huán)流和大洋環(huán)流以各種形式輸送到高緯度地帶和極地去。大氣中能量的輸送，主要有感熱、潛熱、勢能和動能四種形式。洋流中主要以水的內(nèi)能形式輸送。熱帶地區(qū)大氣中能量的輸送主要靠哈得來環(huán)流，在中緯度地區(qū)主要靠大型渦旋來完成。 轉(zhuǎn)換 因各緯度帶大氣凈輻射受熱不同，低緯度的大氣暖又得熱，高緯度的大氣冷又失熱，這樣大氣中儲藏著巨大的有效勢能，它源源地轉(zhuǎn)換為動能（見大氣能量），以補償摩擦耗散的動能而維持大氣的運動。對于大氣環(huán)流來說，大氣運動可分解為平均緯向運動和渦動運動兩部分，后者即指對前者的偏差。相應(yīng)地，動能可分為緯圈平均動能唕k和擾動動能E′k；有效勢能也可分為緯圈平均有效勢能唕PA和擾動有效勢能E′PA。根據(jù)A.H.奧爾特與J.P.佩紹圖的估算，整個大氣中能量儲藏和轉(zhuǎn)換循環(huán)，可簡要地用大氣能量循環(huán)圖表示。圓內(nèi)數(shù)字為各項能的儲藏量，單位為105焦耳/米2,箭頭指能量轉(zhuǎn)換方向，旁邊數(shù)字表示能量轉(zhuǎn)換速率，單位為瓦特/米2。

熱心網(wǎng)友：可以說地球上所有的能都來自于太陽。地球的能量沒有增加，只是地球上的某些東西利用了太陽的能量，比如植物利用了光能，我們用的太陽能熱水器吸收了太陽發(fā)出的熱能，冷熱不均勻造成空氣流動，又造成風(fēng)能?？墒悄悴荒芾闷饋?，即使有再多的能，也沒用。太陽一天發(fā)出的能量估計就能抵上全人類一年用的能量了。根據(jù)參考書，地球每年接受到的太陽輻射能達1.8*10^18kWh,是全球能耗的數(shù)萬倍。

熱心網(wǎng)友：能量是守恒的，你說的這個情況應(yīng)該把地球和太陽看成一個系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中能量守恒。能量守恒通常是用來分析系統(tǒng)中的能量情況的，而不是分析單個物體的（比如你在例子中提到的地球本身）

熱心網(wǎng)友：質(zhì)量是守恒的地球上的能量不是越來越多了嗎，沒錯，但多的這些能量和地球質(zhì)量比起來微不足道。