Ⅰ 石油有什麼用途
石油的用途有如下十項:
1.燃油
這個應該沒有懸念,而且消耗了大部分的石油。72%的石油用於製成各種燃油:汽車上的柴油、汽油,飛機、輪船等交通工具使用的燃油。
2.塑料
塑料無所不在,牙刷、盆、瓶子、iPad、聖誕老人……隨便就可以數出一大串,原來,我們生活在石油的包圍圈裡——幾乎所有的塑料都是石油產品,如果沒有專門了解,我們很難把黑乎乎的石油與五顏六色形態各異的塑料製品聯系起來。
3.瀝青
瀝青也叫柏油,是石油加工過程的一種產品,也有天然形成的瀝青。全球有鋪裝路面的公路總長為1700多萬公里,可以想像消耗了多少瀝青!
4.衣服
我們從衣服標簽看到的滌綸、腈綸、錦綸等面料,都是由石油生產的合成纖維。紡織所使用的纖維中,化學纖維的比重接近3/4,天然纖維佔比僅有1/4,而90%以上的化學纖維產品依賴於石油,所以想想看,你一生要「穿」掉多少石油?
5.合成橡膠
合成橡膠具有高彈性、耐高溫、低溫等性能,廣泛應用於工農業、國防、交通及日常生活中,我們生活中隨處可見的鞋子、體育用具、輪胎、電線電纜等物品都能找到合成橡膠的身影,而石油就是製作合成橡膠的主要原料。
6.制葯
制葯確實與石油密不可分。先不說間接耗材,如包裝使用的塑料,就連葯品本身也依賴石油。例如苯,許多葯都從苯衍生而來,而苯又是從石油里製取,現代醫葯的進步也和石化技術有著千絲萬縷的關系。另外假肢、人造器官以及醫用X光片及其處理溶液等等也使用了石油製品。
7.清潔用品
如果沒有了石油,我們的生活將會變得很臟。我們用的清潔用品很多都是石油製品,如洗滌劑、洗發水、沐浴乳、肥皂等等,裡面都含有石油的衍生物。
8.食品
石油不僅用來製造化肥、殺蟲劑等,很多食物的保鮮、染色、以及調味都有石油產品的參與,還有我們嚼的口香糖……如果算上食品生產間接消耗的石油,那麼人一生要"吃"掉551千克石油。一瓶500毫升的純凈水,經過發現水源、開采、凈化、裝瓶、運輸等環節,最後擺在你面前,一共需要消耗167毫升的石油。
9.潤滑油(潤滑脂)
潤滑油、潤滑脂廣泛用於各種機器潤滑,如果沒有潤滑,幾乎所有的機械都不能正常運轉。潤滑油、潤滑脂(黃油)裡面的成分大部分是石油煉制的基礎油,許多潤滑油裡面90%的成分是石油。生活中較常見的潤滑油是汽車發動機用的發動機潤滑油,俗稱機油。
10.化妝品
石油也是製作化妝品的原料,含量較高的可達80%!石油精煉或合成出來的油、石蠟、香精、染料等,都用來製作化妝品。有興趣的話可以留意一下自己所使用的化妝品成分表,看看裡面到底含有哪些東西。
(1)石油在地殼中有什麼作用擴展閱讀:石油的性質
石油的性質因產地而異,密度為0.8 -1.0g/cm3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60攝氏度),沸點范圍為常溫到500攝氏度以上,可溶於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。不過不同的油田的石油的成分和外貌可以區分很大。
石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年組成世界上最重要的二次能源之一。石油也是許多化學工業產品如溶劑、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。2012年開採的石油88%被用作燃料,其它的12%作為化工業的原料。實際上,石油是一種不可再生原料
擴展鏈接:石油-網路
Ⅱ 石油在地殼中對氣候能起到什麼作用
氣候既影響著地球上的生物,也被地球上的生物所影響,兩者似乎是共同進化
的。兩者還都與一些奇妙而復雜的循環發生作用。
環境就是一個由循環構成的復雜網路。這些循環對生命的產生、進化及生存至
關重要。水構成了雨、雪和海洋,導致沉積物的沉積。作為一種關鍵的營養成分,
氮無論是在大氣中還是在進入土壤和水的過程中,均在其自身的循環結構中發生遷
移。氮還與疏循環相關。硫不僅產生酸雨和其他構成潛在危害的狀態,它還在蛋白
質的功能中發揮必要的作用。對地球上的生命來說,碳是最重要的一種元素,碳循
環與外界的一切發生聯系。上述循環是如何工作?這些循環內部又各有什麼樣的危
險(如果有的話)對這些問題的解決只能藉助於科學家工具箱中最先進的一些儀器,
特別是人造衛星和電腦。電腦模擬技術的發展,將使我們中的大多數人盡可能地接
近時間機器所觀察到的真實狀態。營養成分在一個所謂的生物地球化學循環中發生
遷移。生物地球化學循環這一術語是由韋爾納茲基(V. Vernadsky)在 20世紀20
年代提出的,它描述的是生命、空氣、海洋、陸地和其他化學成分之間的相互作用。
氣候影響上述循環的途徑之一是通過控制物質在這些循環中的流動來實現的,部分
地是通過大氣環流的作用來實現。與此相應,營養成分有助於大氣成分的確定,而
大氣成分又決定了氣候變化。水蒸氣就是這種營養成分的一種。當它凝縮成雲的時
候,更多的太陽射線被反射回太空,影響了氣候。水蒸氣和雲還是溫室效應的重要
成分。另一方面,水還是維持地球上生命的生存的最重要的營養成分之一。水文循
環與沉積循環
任一時刻,穿越整個大氣層的某一垂直柱體所包含的以水蒸氣形式出現的水的
含量,只有同一柱體下的海洋和冰蓋中水的含量的50萬分之一。與海洋的含水量相
比,每年通過降雨形式降落到全球地表的淡水量也是可以忽略的。但是,不斷遭受
水文循環的蒸餾和擴散作用的只佔地球總水量極小比例的淡水,相當於年降雨量50
萬立方千米。這一數量足以使地球表面5億平方千米的面積接受每年約1米的降雨量。
大氣和海洋環流的能量當然源自於太陽。它使水從湖泊、海洋和陸地蒸發上升。
然後,凝聚作用和雨滴生長等作用使這些水以降雨形式回到地表。水的分布地點和
數量,很大程度上決定了在各地得以生存的生命形式。
水還通過蒸騰作用從植物樹葉轉移到空氣中。植物的蒸騰作用與水體和土壤的
蒸發作用一起,構成土壤水文蒸發和蒸騰作用。在全球平均水平上,海水的蒸發量
6倍於陸地的土壤水分蒸發蒸騰總量, 盡管後者在某些大陸中央部位可以是主要的
局部蒸發源。由水文循環引起的降雨過程既形成沉積物,也使沉積物遭受侵蝕。水
將物質從陸地搬運至海洋,使之最終以沉積物形式在海底沉積。在一個相對較短的
時期內,沉積循環包括了侵蝕、營養成分搬運及沉積物形成等過程,其中水流起著
重要作用。在一個更長的地質時代,沉積、抬升、海底擴張及大陸漂移等過程變得
更為重要。水文循環和沉積循環與以下6種元素的含量分布及遷移相互交織在一起:
氫、 碳、氧、氮、磷和硫。這6種元素又被稱為常量營養元素,活著的有機體的95
%以上是由這些元素構成的。 要維持各種生命形式,就需要這6種元素之間保持合
適時空間和量的平衡。盡管大量的這類營養元素以多種方式(有時不易提取)蘊藏
在地殼中,但任一時刻這些重要元素的自然供給量卻是相當穩定的。因此,為了使
生命得以不斷再生,需要這些元素進行反復的循環。氮循環
作為一個重要的營養元素,氮也是化學上最為復雜的元素之一,其循環以多種
形式進行。 作為氮的原始形態,氮氣(N。)佔大氣的78%。氮氣的一部分在土壤
和水中轉變為含硝酸控的化合物(亞硝酸鹽群)。這種轉變就是所謂的固氮作用。
氮被「固定在」或依附在其他化學元素上,並與其他原子(典型者如氫原子)之間
形成牢固的化學鍵,這一過程亦被稱為是氮的硝化作用。氮可以通過火(包括閃電
或汽車引擎的點火或經化學施肥的植物的燃燒)以非生物形式固定下來,也可以通
過特殊的固氮有機物而以生物方式固定下來。
被固定的氮殘留在空氣、土壤和水中。一些特殊的細菌在固氮時從植物中汲取
能量來完成其工作。這些細菌常常生長在豆科植物的根瘤中,這些植物包括豌豆科
的首精、蠶豆、豌豆和三葉草。由於這些植物具有固氮功能,人們通常在農作物生
長季節之間種植這些植物,來補充由於大麥、玉米、西紅柿等不具固氮功能的植物
的生長而造成的土壤中氮的含量的耗損。通過將這種天然肥料吸收到它們的根莖中,
使得這些植物能將適當形式的固定氮引入它們的組織中。這些植物然後通過化學過
程將固定氮轉變為氨基酸,再轉為蛋白質。
生物體內以蛋白質形式固定下來的氮,最終將通過氮循環而轉變為其原始狀態,
即大氣中的氮氣。當含有固定氮的植物死亡或被動物吞食時,這一轉變過程也就隨
之開始。如果它們被動物吞食,則大多數固定氮以動物排泄物或屍體的形式回歸自
然。這些含有固定氮的產物(包括沒有被吞食但死亡了的植物)將遭遇能分解腐生
物的脫氮細菌等,後者可使固氮細菌的工作成果一筆勾銷。通過脫氮作用,動物排
泄物、動物屍體及死亡植物中的大部分固定氮,經過若干過程而轉換成氮氣,其一
部分則轉化為氧化亞氮(俗稱笑氣) 。與水蒸氣和CO。一樣,氧化亞氮(N刃)也
是一種「溫室氣體」,它可以捕獲地球表層的熱量。許多年之後,風可以將氧化亞
氮吹至大氣層的高層,使得氧化亞氮被紫外線所分解。當氧化亞氮被這一作用所破
壞時,同時產生其他的氮氧化物氣體(NO和NOZ)o有趣的是,平流層中的NO和NO。
被認為是對臭氧的含量起了限製作用。大氣中的這類氮氧化物通過化學過程被轉換
為氮或硝酸鹽或亞硝酸鹽化合物,後者通過雨水帶回地球表面時,可被植物所利用。
硫循環
對氣候和生命具重要意義的另一個主要的生物地球化學循環是硫循環。作為營
養物質的疏通過在蛋白質的結構和功能中所起的重要作用而對所有生物產生影響。
某些數量和形式的硫對植物或動物是有毒的,而另一些流則決定著雨水、地表水和
土壤的酸性程度,後者又決定了諸如脫氮作用等一些過程的速率。
與氮一樣,硫可以有多種存在形式:二氧化硫氣體(SO。)或硫化氫氣體、亞
硫酸鹽化合物。其中亞硫酸鹽化合物如在陽光下暴露,可以轉變成腐蝕性的硫酸。
當硫酸顆粒在空氣中飄浮時,它們對籠罩在許多工業地區上空的煩人的煙霧的形成
起了促進作用,這些地區往往大量使用含硫的燃料。
可以將空氣中的二氧化硫氣體或硫酸鹽化合物顆粒作為硫循環的開始狀態。這
些硫酸鹽化合物從大氣圈中或直接降落、或以雨水形式降落,造成地表環境下硫化
物的形成。某些形式的硫被植物吸收到其組織中。然後,與氮一樣,當這些植物死
亡或被動物消化後,植物中的有機硫化物又重返陸地或水中。在這一過程中,細菌
又發揮了重要作用,它們能將有機硫轉變為硫化氫氣體。海洋中由某些浮游植物產
生的一種化學物質,會轉變為大氣中的二氧化硫氣體。這些氣體可以重新進入大氣
圈、水和土壤,使循環繼續進行。
硫循環通常進行得較為迅速,而含硫岩石的剝蝕、沉積和抬升等其他過程則需
要長得多的時間。火山和人類活動(一般是工業活動)將硫帶入環境。當人類燃燒
含流的礦物燃料時,釋放出來的二氧化硫可以與大氣中的水分混合,形成酸雨,從
而導致環境惡化。由硫酸小顆粒構成的一層煙霧(稱為硫酸鹽煙霧)既可以引起肺
部疾病,也可以改變大氣的反照率,因而影響氣候系統吸收太陽輻射能的數量,其
結果通常是造成地表變冷。不管其成因是由於工業活動引起,還是由於浮游植物或
火山引起,這類硫酸鹽煙霧可以改變大氣中雲層的亮度,影響氣候。雖然許多問題
有待澄清,但能夠肯定的是,總的硫循環,特別是人為因素引起的硫酸鹽煙霧、酸
雨、工業煙霧,構成了主要的物理學、生物學以及健康與社會的問題。
碳循環
對全球變化最有意義的循環是碳循環。我們知道,以二氧化碳(CO。)形式在
大氣中存在的碳的含量是很少的(目前是0.035%)。在海洋,沉積物和岩石中以
各種形式儲存的碳的含量相對來說要多得多。植物在光合作用中利用太陽能,將CO。
和水結合起來,利用碳合成來構造其組織的碳水化合物和糖類。在春夏時節,伴隨
日照的增加和溫度的上升,植物以更快的速率從空氣中吸收CO。
在北半球, 每年的春季和秋季之間,空氣中CO。的含量下降約3%。每年碳的
吸入量相當於數百億噸的CO。。在植物較為稀少的南半球,空氣和植被之間CO。的
交換量大約只是北半球的1/3。
隨著秋冬季的開始,由於可將CO。轉換為碳水化合物的太陽能減少,溫度下降,
光合作用的速率變慢。因為活著的植物的呼吸作用以及衰亡植物或死亡有機物的腐
敗作用超過了光合作用的速率,此時,植物碳循環中的另一部分起主導作用。
誠然,介入碳循環的因素並不限於CO。。海水內部復雜的生物學和化學過程式控制
制著空氣和海洋間的CO。交換。地球上植物的產地和數量則是另一類控制因素。此
外,誠如我們所知道的那樣,諸如水、氮等其他營養成分也是維持生命所必需的。
它們與碳和生命在一連串環環相扣的生物地球化學循環中相互作用。
前文提及CO。是地球大氣圈中的微量氣體,這意味著CO。的含量相對來說是不
高的,目前只佔大氣的0035%。但這一微小百分比所代表的大氣圈碳的總重量則有
7 500億噸, 它對大氣圈的熱平衡具有顯著的影響。CO。的氣候學作用在於它能讓
大多數的太陽輻射通過,但它同時也吸收更大比例的紅外輻射,捕獲地球熱輻射的
一部分,否則這些熱輻射將從大氣圈逸散至太空(換言之,如前所述的那樣,CO。
是一種「溫室氣體」)。
大氣圈中還有其他一些具有強烈溫室效應的微量氣體,它們的濃度有可能增加。
其中比較突出的是甲烷(CH。)。工業革命以來,CH。的濃度已增加了大約150%。
動物、細菌以及采礦、農業等人類活動所帶來的污染物均可產生甲烷。氧化亞氮的
含量也正在增加,這或許是氮肥使用量增長的一個後果。原始的CO。濃度來自於下
列幾種作用的組合:將氣體帶至大氣圈的火山噴發活動,岩石的形成和風化作用,
有機物質的合成和腐敗作用,以及將未腐敗的有機物質轉變為礦物燃料的化學作用。
所有上述作用都在較長的地質時期內發生。人類正在挖掘這些礦物燃料,並以比其
形成要快得多的速率消耗它們。 工業革命以來的150年間,為了滿足能源和農業需
求,人類活動已使大氣CO。的含量增加了20%一30%,大多數的預測結果指出,到
21世紀中葉,大氣CO。含量增加 100%不是沒有可能的。大海洋
地球大氣圈中總有足夠的CO。來支持光合作用。我們也知道通過有機的及無機
的機制,CO。不停地被風化作用所消耗。如果風化進行得很完全,地表將不會留下
足夠的CO。來支持植物的生存,而事實上這種情形還未發生。這里,火山作用,特
別是沿海底洋中脊的連續的火山作用,發揮著一定的作用。
將格陵蘭的所有冰塊融化可使全球海平面僅僅上升5米左右,全球所有山谷冰)
11融化也不過將使海平面上升一點兒。而將南極巨大的冰川融化則可產生一個大得
多的影響,但即使是這一顯著的、難以想像的事件,也將只使海平面上升60米。這
一數字還不到地質學家們所知的白望紀海平面上升值的四分之一。 1億年前的白正
紀,也是一個霸王龍主宰天下的時代。因此,雖然冰川消融確實能使海平面上升一
部分,但它顯然也不足以解釋發生在白玉紀的海平面上升,這次上升使得當時普遍
存在著大量的內陸海洋。與現代陸地佔地球表面積的30%不同,白玉紀時期陸地只
佔地球表面積的20%。那麼,引起如此高海平面的其他原因會是什麼呢?
有兩種合乎邏輯的可能性:一是當時地球的水量較現代為多;二是當時的大陸
下沉到地殼更深的部位。這些推想並無支持依據,因而被大多數科學家認為是極不
可能的。
一旦我們把自己放在地質歷史時間框架內進行思考,一個最經得住推敲的解釋
相對來說也是頗為直觀的,這就是在地球的那個早期歷史時期,洋盆體積較小,因
此當時的海水覆蓋了更多的陸地。那麼又是什麼東西充填了早期的洋盆呢?
最有可能的是來自洋中脊的火山物質, 因為l億年以前洋中脊火山活動的速率
可能比新近的要快得多。但是,如果當時構築成洋中脊的海底火山活動更為頻繁,
那麼,由於火山噴發釋放出的氣體之一是CO。,當時應有更多的CO。進入地表系統。
盡管今天我們仍未掌握測量恐龍時代大氣溫度的直接方法,但我們確實知曉下
列幾個事實:①當時曾經很熱。白里紀中期的地表溫度比今天要高出10C(或18C),
這意味著當時過量的CO。加劇了溫室效應並使大氣溫度升高;②地球各地普遍發育
闊葉植被。更多的CO。有利於光合作用的增強;③相當數量的礦物燃料在當時形成。
由埋藏的有機物質轉變而來的礦物燃料反映了當時可能存在較高的植物或浮游生物
生產率,這似乎又令人信服地表明,較高的CO。加劇了光合作用的進行。當然,上
述所有證據都只是定性的。
賓夕法尼亞州立大學的埃里克·巴倫(Eric Barron) 繪制出了白塵紀時期的
大陸漂移圖。 從圖ZI我們可以知道,1億年以前地模擬的藝術球的地理格局與今日
相差甚大。 一些內陸淺海將美國分成東西兩部分。現今高達1千米多的洛礬山山麓
上所見的蛤的化石即與此有關。
由於水體的顏色總的來說比陸地要深,因此它能吸收更多的太陽能。僅僅由於
這一因素,減少了三分之一陸地面積的地球比現今地球也要熱一些。此外,幾乎所
有證據都表明,在白玉紀中期,地球兩極缺乏衡穩的冰蓋。因此,與現代兩極覆蓋
著白色冰蓋的地球相比,當時從地球反射回去的太陽光要少一些,這又促進了地球
的變暖。為了定量估計白玉紀中期的地球到底有多少熱,人們在地球氣候系統的三
維電腦模擬中考慮了上述因素。
其中一種模擬研究指出,兩極無冰蓋及地理格局的改變,這兩者的結合足以使
當時地球的溫度比現代高出大約5℃。 但與白至紀中期的古氣候證據所表示的變暖
程度相比, 5℃似乎少了一些。 在科羅拉多州博而德的美國國家大氣研究中心
(NCAR) 工作的沃倫·華盛頓(Warren Washington)和巴倫兩人進行的這一模擬
所得出的溫度,顯然比其他證據所反映的要低得多。而且,鑒於化石證據表示當時
在北極圈附近生活著闊葉林和短吻鱷,因此我們可以推斷,在白查紀中期,即使是
冬季,嚴寒的出現也是極為稀少的。那麼當時的地球,是否熱得即使在冬天也甚少
在高緯度地區發生結冰?由於美國國家大氣研究中心的電腦得出的溫度結果偏低,
因此在其模擬中可以看到在中、高緯度地區出現大量的冰點以下溫度分布區,而這
與化石記錄所反映的情況是相體的。也許由於我們剛開始進行模擬,模型的不完善
造成對地理和冰的變化太不敏感;或許還有其他一些因素在同時起作用,如果我們
在模擬中考慮這些因素,模擬的結果可能會更真實地反映實際發生的情況。模擬絕
非僅僅是一種學術上的行為,因為我們正是利用這類模擬來預測未來數十年間人類
活動對氣候所可能帶來的影響。為了理解為什麼這類模擬研究是如此的復雜,科學
家們對之又是如此的著迷,我們有必要理解電腦模擬的構成。下面我將扯開主題,
對電腦模擬的基本內容作一簡單介紹。模擬的藝術
對於一個氣候學家或生態學家或經濟學家來說,能夠擁有的最有用的工具就是
一個快速、准確的模型。在快速、大型電腦問世之前,這是無論如何都不可能做到
的。只有利用快速、大型電腦,人們才能求解方程,對全球觀測系統(如人造衛星)
的數據進行處理,提出設想並對模型進行檢驗。確實,在現代巨型電腦問世之前,
20世紀60年代,一些大學和大公司使用的在當時已算相當昂貴的電腦的計算速度仍
是太慢,無法進行大量的計算。
劉易斯·理查森(I。 ewis F,Richardson)是一位倍受科學家們崇敬的具有
遠見卓識的學者,他被稱為大氣電腦模擬之父。早在20世紀20年代,也就是在早期
電腦得到普遍應用之前40年的時候,理查森就開始嘗試用數學方法來計算氣候。在
理查森之前,人們已在倫敦用戈爾德上校(E. GOld)的氣候圖索引來進行氣候預
報。各觀測台站將觀測到的數據用電報告知位於倫敦的氣象辦公室,這些數據然後
被標在一張大比例尺圖上。藉助於氣候圖索引,預報者從以前的氣候圖中找出大量
與剛剛畫出的氣候圖相近的氣候圖,基於過去曾發生過的將會重復發生這一思想,
預報者也就因此做出氣候預報。大氣的歷史被視為是「大氣自身在今天的工作模型」,
這實際上是地質學家的溝變論原理在大氣領域的翻版。理查森則為氣候預報找到了
一種新的革命性的方法--用反映基本物理學規律的數學模型來代替類比圖。
理查森注意到,氣候類比圖的問題在於氣候並不總是沿一相同的模式發生演變
的。雖然曾經發生過的可以再次發生,但我們並不能可靠地認定將要發生的必定曾
經發生過。 因為會出現一些獨特的事件或情形。 因此,理查森提出了以微分方程
(已知自然規律的數學表達)的形式進行氣候預報的設想。由於不能精確求解微分
方程,因此他建議採用一種逼近的數值方法。他還提出了一系列方案用以將觀測數
據變成便於進行數值計算的術語。他非常清楚,用他倡導的數值方法來進行實際的
氣候預報所需的計算能力在當時仍只是一種夢想。在他的夢想中,他預見有這樣一
種巨大的裝置(「像劇院那樣的大廳」),這個裝置內將有數百台可以進行氣候計
算的人類「計算機」。理查森使用初始微分方程中的數值法則(現在稱之為演算法),
幾次初步嘗試都以失敗而告終,但這並不意味著其基本思想是錯誤的。更確切地說,
理查森只是沒有意識到,除非對其演算法稍作改變,否則他所選擇的逼近方法會導致
一些荒唐的結論。數十年之後,隨著核武器競爭所帶來的經費資助,使得數學家們
找到了使理查森的數值方法取得成功的方法。事實上,這些方法已成為現代普遍采
用的氣候和天氣模型的基礎。
模擬的優勢在於我們可以進行一些在現實世界中所無法進行或不切實際的實驗。
從本質上來看,一個模型就是一系列編譯成電腦演算法的數學方程,它們被用來在電
腦中模擬現實情況。它使得科學家們能夠提出一系列問題,這些問題一般是假定一
些條件,然後考慮會出現什麼樣的後果。換言之,它使科學家們得以在某一較大的
尺度上安全地進行與自然之間的游戲:如果某一條件改變了,氣候系統的所有其他
方面將會發生什麼變化?如果人們改變一個變數,比如太陽的輻射能力,氣候及降
雨量等其他變數將會出現什麼情況?最後,既然各種模型不大可能完全真實地反映
實際情況,我們應在多大程度上相信模擬的結果?
要建立任何一個系統的模型,人們必須事先確定該系統中包含有哪些組成。例
如,要建立一個鐵路模型,人們必須在模型中包括一些諸如鐵軌這樣的基本組成單
元,然後選擇摹仿的機車類型。根據要模擬的鐵路模型的真實程度,人們還必須考
慮其他一些特徵:如水塔、道口、信號、火車站等。
要模擬氣候,模擬者必須確定系統的組成單元及所包含的各種變數。例如,如
果我們選擇模擬冰川期和間冰川期的長周期序列,我們的模型必須明白無誤地將過
去數百萬年間發生作用的氣候系統內所有相互作用的重要組分的影響包括進來。如
我們所知,生物影響了氣候,因此必須將生物包括在氣候系統中。這些相互作用的
子系統構成了一個模型的內部單元的一部分。
另一方面,如果我們只對模擬短周期(例如某一星期)氣候事件感興趣,那麼,
我們的模型中可以忽略冰川、深海、陸地形態及森林的任何變化,因為它們在短時
期內的變化非常有限。這些因素將被稱為模擬氣候系統的外界條件。
氣候模擬者所言的模型有一系列級別,這些級別可以大到簡單的整個地球的、
與時間無關的溫度模型(即有關在一較長時間跨度內整個地球的平均溫度的模型),
小至高精度的、三維的、與時間有關的模型。後者將包括大氣、海洋、生物圈中的
變數,有時甚至包括地殼的變數。可以想像,這些更為綜合的模型同時也是極端復
雜、難以建模的,而且費用昂貴,其結果又不易驗證。人們一般總會認為,隨著模
型復雜程度的增加,模擬的真實性也相應增加,但實際出現的情況並非總是如此,
這使得模擬工作常常成為一項艱巨的任務。
當我們確定了模型所包括的各個過程和子系統後,我們編寫出能最好地描述這
些變數的演算法,使得電腦能夠根據這些演算法來執行我們所給的命令。我們認為(有
時並未加以證明)氣候系統中的變數是在按照我們所理解的自然法則相互作用,並
可將這些變數以數學形式予以表述。我們所採用的模型的精度及綜合程度決定了我
們所要表述的演算法的數量和類型,使得模型能合理地接近(我們希望)已知的自然
法則。對於非常簡單的模型來說,描述各個氣候變數的行為的數學方程,可以被任
何知曉初等代數的高中一年級學生用解析的方法予以求解。盡管如此,一旦氣候學
家試圖在一個模型中加入許多氣候變數,或者在一維以上的空間中進行模擬,其數
學及其引起的電腦演算法的復雜性將大大增加。如果將全球表面劃分成大約四萬個網
格,計算每一網格幾天的氣候變化通常需佔用現代超級電腦一個小時的機時。天氣
或氣候模型中的初始方程通常表達了每一氣候變數在時空上的連續變化。但電腦求
解的實際方程只是上述初始方程的近似。試以溫度為例,現代電腦並不去求解一個
針對所有地方的溫度的方程,相反,它採用的是逼近法,它從網格中取數,或者說
是在離散的時空中取數計算。取數的阿格之間或者測量和計算時間之外的其他時間
段的一些模型數據,就需用平均的方法求得。最新的方法已在網格點之間取得了更
好的逼近效果。雖然一些局部現象,如湖泊、山谷及各場雷暴雨,可以改變局部的
氣候條件,但如果網格取得很大,上述條件就不會在電腦代碼中出現。現代的氣候
模擬所採用的網格通常是幾百千米的規模(第四章將進一步深入闡述這種「網格尺
度」現象)。因此,解決上述問題的唯一辦法是採用更多的網格節點,這意味著需
要有更多的數據、進行更多的計算,因而將也是十分昂貴的。每次當網格面積縮小
一半時,計算費用將增加 10倍。模擬恐龍時代的氣候
讓我們現在回到前還美國國家大氣研究中心所模擬的白華紀溫度過低的那個問
題。1984年,我們幾個在博而德的研究者試圖用一復雜的電腦模型來解決這一則和
題。在我們的模型中,我們採用廠假定的白里紀溫度模式的各種組合,意在尋找海
流是否以某種方式,阻止了模型所預測的高緯度地區內陸冬季嚴寒氣候的出現。我
們甚至在模擬中假定北極海洋與其他各地一樣,具有較高的表面溫度。然而,在我
們所進行的所有模擬中,均無法避免出現這樣的情況,即漫長的冬夜向太空輻射紅
外熱輻射,這種輻射足以引起嚴酷的內陸霜期,至少在冬季,當出現來自溫暖海洋
的風停止吹向高緯度大陸這種偶然情況時,上述情形肯定會發生。從「弱早期太陽
佯謬」論爭中可以得出這樣一種可能性:大氣中過量的CO。加劇了溫室效應。但這
些過量的CO。來自何方?又是如何增加的?
也是在20世紀80年代,我們在其他實驗室工作的一些同事,特別是耶魯大學的
羅伯特·伯納(Robert Berner) ,根據反映海底擴張速率變化的地質證據,指出
約至億年前的白至紀中期,是一個顯著的海底火山活動時期和擴張加速時期。這兩
者都使得海底快速堆積大量的火山岩,並因此而導致洋盆體積的縮小和海平面的上
升; 此外,火山活動還使大量的C()。進入海洋一大氣系統。他們在前文討論過
的蓋亞假說和WHAK機制的基礎上,提出了一個聯合的有機和無機反饋機制。當海底
擴張速率較大時,海平面上升,CO。含量增加,氣候溫暖而潮濕。具有高CO。含量
的暖濕氣候將加劇風化作用,提高浮游植物的生產率,而這又可以反過來通過無機
的風化作用和生物埋藏作用,以碳酸鹽沉積物形式來消耗部分的過量CO。。
因此,這就提供了一個消耗CO。的負反饋(起穩定作用),它使得氣候不至於
變得過熱。換言之,在幾千萬年(而不是數億年至10億年)的短時間尺度上,諸如
大陸漂移、火山活動及生物活動的速率的變化等因素的聯合作用,或許可以使空氣
中CO。 的濃度高達現代CO。濃度的5倍。伯納及其同事們的模型預計,白玉紀中期
的CO。含量將數倍於現代的CO。含量。
在缺乏明確的直接證據的時候,上述描述與其說是經過合理的推敲而被證實,
還不如說是帶有一定偶然性的自圓其說。如果願意,你也可以稱之為是一個古氣候
學者的飯後談資。這也說明為什麼當我們過於依賴未加驗證的電腦模擬的結果時,
科學論爭也就隨之開始。不幸的是,除電腦模擬以外,還沒有其他手段可以進行這
類「假如……那麼……」的實驗。奧妙就在於要向這些電腦問一些它們能夠可信地
加以回答的問題,而這絕非是一種簡單的技巧。
地球化學家們總是支持這樣一種觀
Ⅲ 石油的用途
石油的用途有:可用作燃料、可做潤滑油、可作溶劑。
1、可用作燃料,廣泛用於各種類型汽車、拖拉機、輪船、軍艦、飛機、火箭、鍋爐、火車等動力機械。
2、可做潤滑油,使各類滑動、轉動、滾動的機械或儀器減少磨損,保證效率。
3、可作溶劑,是橡膠、油漆、皮革、油布等工業所需的溶劑,並可用於洗滌機器和零件。
石油簡介:
石油是指氣態、液態和固態的烴類混合物,具有天然的產狀。石油又分為原油、天然氣、天然氣液及天然焦油等形式,但習慣上仍將「石油」作為「原油」的定義用。石油是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。
地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。是地質勘探的主要對象之一。古埃及、古巴比倫人在很早以前已開采利用石油。「石油」這個中文名稱是由北宋科學家沈括第一次命名的。
Ⅳ 石油是如何形成的地球上為什麼會有很多石油
石油是由早期海底的動物生物屍體經過漫長的沉積演化而來的,因為人類有上萬年的歷史,隨著時間的推移,動物和生物的屍體不斷累積,產生的石油也不斷累積,所以現在地球上會有很多石油。

石油經過成千上萬年的錘煉才能為人類所用,表面上看起來地球上石油很多,但隨著社會的發展,石油的需求也不斷攀升,只有珍惜能源才能讓人類文明生生不息。
Ⅳ 石油在地球開采完了以後,對地球,對大氣層,對人類有什麼影響
對於石油在地球開采完了以後,對地球,對大氣層,對人類有什麼影響呢之話題。此題我已有多年的相關研究,已在「科學中國人」雜志上發表了關於《大地震、海嘯和火山爆發頻繁發生原因》(網路可查)學術論文,詳細闡明了石油在地球存在的自然作用和開采完畢所造成的嚴重效果,人們要清晰理解此題,首先要明白地球地殼層存在的石油之自然作用,方能明白開采完畢之後會對地球、大氣層和人類有什麼影響。
上述所說是地球物質運動儲能自然規律的生態鏈,而碳化物沉積層(石油層)在這個生態鏈之中扮演著一個重要的不可缺少的環節。有了它的自然存在,就會有這個生態鏈常規性運行的自然存在。如果人類只顧生物能源和經濟利益上發展,將儲存在地殼圈層之中的石油層全部開采完畢,會徹底破壞了地球物質運動的發展規律,破壞地球儲能生態鏈的自然性。
由於地核和地幔圈層自然吸納碳化物沉積層的手段是地震現象,它們需要適當比例有機碳化物的不斷來源和補充,達成地核不斷儲能之目的。可是地殼圈層的石油都被開采完了,被地震吸納到地幔圈層之中的物質比例發生了突大的變化,無機物尤其是液態水體居多,有機物居少或無。
會徹底破壞了地核和地幔圈層的儲能規律的自然性,會導致流進地幔表層的液態水體居多,佔領地幔表層的空間就越多,高溫蒸發後所形成的地幔表層空間就越大,引發地震的震級會越來越大,導致地球特大地震和特大海嘯現象頻繁發生成為必然。
此外,地幔表層的無機物居多,排泄出去的地幔廢物會越來越多,引發火山爆發現象會頻繁發生,級數就越來越大,所噴發有毒化學物質的時間會越來越長,進而改變了大氣層物質的自然比例結構,導致地球氣候環境惡劣的突變現象和有毒氣體超標之霧霾天氣的頻繁發生。
由此可見,如果人類將石油開采完畢,將會徹底破壞了地球儲能的自然發展規律,破壞地球物質運動的自然性,會引發地球特大地震、海嘯和火山爆發現象的頻繁發生,造成對地球、大氣層和對人類的生存產生惡劣的影響。
如果再不警醒,再不保護自然,不採取行之有效的措施,任其開採下去,地球上的惡劣生存環境將會越演越烈,將會進入到無法收拾的地部,我們現代人就無法向後代做出交代。不知這樣的回答是否准確?
Ⅵ 石油是怎麼形成的為什麼會形成它有什麼用處還有什麼能同時形成
石油是由古代有機物變來的。在漫長的地質年代裡,海洋里繁殖了大量的海洋生物,它們死亡後的遺體隨著泥沙一起沉到海底,長年累月地一層層堆積起來,跟外界空氣隔絕著,經過細菌的分解,以及地層內的高溫、高壓作用,生物遺體逐漸分解、轉化成石油和天然氣。
關於石油的成因,目前大多數人主張有機生成說。古代低等動植物(其中以繁殖量最大的浮游生物為主),同泥沙一起在低窪的淺海、海灣或湖泊中沉積下來,首先形成有機淤泥。這種有機淤泥被新的沉積物所覆蓋,造成與空氣隔絕的環境。隨著低窪地區泥沙的不斷沉降,沉積物不斷加厚,有機淤泥承受的壓力和溫度也不斷加大,在嫌氣細菌、溫度、壓力等因素的作用下。逐漸變成分散的油滴,這些油滴在壓力作用下逐漸移到多孔隙的儲油岩層(沙岩和礫岩)中,並聚集在一定的地質構造(如穹隆構造)之中,這就形成了油田。
石油賦存於地下岩石孔隙中的一種液態可燃有機礦產。一般認為是有機物死亡後經分解、運移、聚集而形成。也有認為是無機碳和氫經化學作用而形成。常呈黑褐色。是世界上最重要的動力燃料與化工原料。石油及其產品廣泛用於生產和生活的各個方面。
Ⅶ 石油有什麼作用
一、石油提煉出來的汽油,柴油,煤油和重油應用於機械類工具運轉;提煉出來的煤氣用於家庭和工業燃料;提煉出來的瀝青用於建設公路;提煉出來的化工產品可用於生產塑膠,衣服等;石油可生產出農業肥料。
二、沒有石油的話,正常生活中的一些工具是無法使用。
這會導致許多問題,換句話說人類發展速度將會減緩。
(7)石油在地殼中有什麼作用擴展閱讀
石油,地質勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
Ⅷ 石油在地殼中的作用是什麼
加壓,防止地殼下沉(填充作用)
Ⅸ 石油的作用是什麼
一、石油提煉出來的汽油,柴油,煤油和重油應用於機械類工具運轉;提煉出來的煤氣用於家庭和工業燃料;提煉出來的瀝青用於建設公路;提煉出來的化工產品可用於生產塑膠,衣服等;石油可生產出農業肥料。
二、沒有石油的話,正常生活中的一些工具是無法使用。
這會導致許多問題,換句話說人類發展速度將會減緩。
(9)石油在地殼中有什麼作用擴展閱讀
石油,地質勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
Ⅹ 石油在地球的作用
化石能源之一,屬於能量含量比較高的,除此以外,通過石油化工還能生存其他的一些產品,比如塑料等等。
而且你的理解有誤,石油只是存在某些地層內部,不是所有地方都有的,不然世界上的國家也不會這樣的爭奪了,地心也不是石油組成的。石油所在的地層相對整個地殼來說只是很小的一部分,更何況地殼以下還有很多層次才到達地心呢。
地球的冷熱也不是開採石油造成的影響,它本身有一定的周期性,人類對他的影響,只是現在過量使用化石能源(包括石油提煉出來的汽油等等),產生了大量的溫室氣體使得溫室作用加劇。
石油只是地質年代生物埋藏後經過漫長時間後形成的,是先有生物再有石油的。按照你的邏輯,石油形成之前的地球就沒有生物了?這明顯是矛盾的。