海水淡化能帮助解决水危机吗
随着气候变化和用水量的增加,水文循环发生变化,寻找新的水源变得非常重要。raybet雷竞技最新海水淡化包括一系列去除水中盐分的水处理过程;它正变得越来越重要淡水供应海水淡化的成本过高,许多国家都无法负担。雷竞技手机版app有许多不同的过程可以实现海水淡化,无论是来自海洋还是地面。这些过程大致分为热过程,膜过程,以及诸如冷冻、膜蒸馏,以及太阳能加湿。所有现有的海水淡化技术都需要能量输入才能工作,最终将一小部分清水或水流从富含浓盐的水流中分离出来,而浓盐必须被处理掉,通常是将其放回大海。
热蒸馏过程生产了世界上大约一半的脱盐水。在这个过程中,盐水被加热或煮沸以产生蒸汽,然后冷凝以收集淡水。这种技术有很多种,包括降低水的压力和沸腾温度以有效地引起闪蒸的过程,比简单地煮沸水消耗更少的能量。多级闪蒸工艺是世界上应用最广泛的工艺。在这种技术中,蒸汽被浓缩在一排管子上,这些管子将经过化学处理的海水通过一系列被称为盐水加热器的容器,压力逐渐降低,这些淡水被收集起来供使用。多效蒸馏已用于工业用途多年。多效蒸馏采用一系列环境压力较低的容器进行冷凝和蒸发,其操作温度比多级闪蒸蒸馏要低。盐水一般预热后喷在热蒸发器管上,以促进快速沸腾和蒸发。然后,蒸汽和蒸汽被收集并凝结在冷的表面上,在那里浓缩的盐水流出。蒸汽压缩冷凝通常与其他工艺结合使用,或单独用于小规模操作。 Water is boiled, and the steam is ejected and mechanically compressed to collect freshwater.
膜工艺的原理是膜能够选择性地将盐与水分离。在美国常用的反渗透是一种压力驱动的过程,在这个过程中,水被压过膜,留下盐。电渗析利用电压驱动的电势,使盐选择性地通过膜,留下淡水。电分析的原理是大多数盐都是离子并带有电荷,因此它们可以被驱使向带相反电荷的电极迁移。薄膜只允许某些类型的离子通过,通常是带正电(阳离子)或带负电(阴离子)。带正电荷和负电荷的直流源放置在容器的两侧,在容器中放置一系列交替的正离子和阴离子选择膜。盐水被泵入容器,盐离子通过膜迁移到带相反电荷的极点,淡水从容器的另一端收集。反渗透技术直到20世纪70年代才出现可行性。这个过程所需的主要能量是施加压力迫使水通过膜。含盐饲料水经过预处理以去除悬浮固体,并经过化学处理以防止微生物生长和沉淀。当水被迫通过膜时,必须从工艺中排出一部分含盐的饲料水,以防止过饱和盐的沉淀。目前薄膜是由中空纤维或螺旋缠绕而成。 Improvements in energy recovery and membrane technology has decreased the反渗透的成本这种趋势可能会持续下去,特别是随着新型纳滤膜的使用,它可以通过选择性地去除钙(Ca2+)和镁(Mg2+)离子来软化过滤过程中的水。
在海水淡化方面,其他几种方法都不太成功。其中包括冰冻,它自然地将盐从冰晶中排除。膜蒸馏采用膜和蒸馏过程的结合,可以在低温差下操作,但需要大通量的盐水。在第二次世界大战中,太阳能加湿被用于救生筏上的海水淡化蒸馏器,但这些并不是特别有效,因为它们需要大量的太阳能收集区,资本成本高,而且容易受到与天气有关的损坏。
也看大气;云;洪水;冰川,冰川系统;海洋盆地;河流系统。
进一步的阅读
博特金,D,凯勒。环境科学。流浪汉,
肯,新泽西州:约翰威利父子,2003年。布洛斯,好。脱盐的基本知识。旁边:
国际海水淡化协会,2000年。戈登,N. D., T. A.麦克马洪,B. L.芬莱森。溪流水文学:生态学家导论。纽约:John Wiley & Sons出版社,1992年。政府间气候变化专门委员会主页。raybet雷竞技最新网上。URL:http://www.ipcc.ch/index.htm.2008年1月30日访问。政府间气候变化专门委员会2007。raybet雷竞技最新raybet雷竞技最新气候变化2007:自然科学基础。第一工作组对第四次评估的贡献
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美国地质调查局。水资源美国的主页。网上。URL:http://water.usgs.gov /。2008年10月8日访问。每天更新一次。
冰河时代全球气候较冷,大量的冰覆盖着许多大陆的时期被称为冰河时raybet雷竞技最新代。在地球历史上的几个时期,地球表面的大部分都被巨大的冰盖覆盖。大约1万年前,加拿大全境、美国北部大部分地区和欧洲大部分地区都被冰盖覆盖,占世界剩余陆地面积的30%左右。这些冰原使海平面下降了大约320英尺(100米),大陆架暴露出来,使今天的城市包括纽约、华盛顿特区和波士顿距离大海100英里(160公里)。在过去的25亿年里,人们已经确定了几个冰河期,中间是与今天类似的温和气候时期。raybet雷竞技最新冰期的形成似乎是几个不同因素的结合,包括以下因素:
•入射的太阳辐射量,它会随着几种天文效应而变化
•大气和海洋保留的热量,或输入和输出热量之间的平衡
•地球上陆地的分布。大陆的移动影响着海洋环流和热量分布的模式,两极的一个大大陆导致该大陆上的冰堆积,增加了反射到太空的热量,以一种正反馈机制降低了全球温度。
冰川作用在过去的5500万年中经常发生,而且几乎在任何时候都可能再次发生。在18世纪末和19世纪初,欧洲经历了一个“小冰河期”,在此期间,许多冰川从阿尔卑斯山蔓延开来,摧毁了沿途的小村庄。在古代地质历史上,冰河时代也曾发生过好几次,包括在古代晚古生代志留纪(距今约3.5 - 2.5亿年前)、志留纪(距今约4.35亿年前)和晚元古宙(距今约8 -6亿年前)。在部分的晚元古代冰期,有可能整个地表温度温度低于冰点,星球被冰覆盖。
在晚元古代,地球经历了地球历史上最深刻的冰期之一。同位素记录和地质证据表明整个地球表面都是冰冻的,尽管一些科学家对这一证据提出质疑,并声称地球不可能从这样的冰冻状态中恢复过来。无论如何,很明显,在晚元古代,形成期间冈瓦纳超大陆中在此期间,地球经历了有史以来最强烈的冰川期之一,全球平均气温达到了已知地球历史上的最低水平。
持续时间最长的冰期之一是晚古生代冰期,持续了大约1亿年,表明了全球变冷的长期潜在原因。在这些长期尺度上运行的变量中,大陆的分布和方向似乎导致了晚古生代的冰川作用。晚古生代见证了地球大陆板块的融合的超大陆的泛大陆.泛大陆的南部被称为冈瓦纳,包括今天的非洲、南美洲、南极洲、印度和澳大利亚。在晚古生代大陆漂移的过程中,冈瓦纳火山缓慢地穿过南极,在这些南方大陆经过南极的过程中形成了巨大的冰盖。全球气候总体上要冷得多raybet雷竞技最新,亚热带带变得非常密集,极地和亚极地带扩展到低纬度地区。
在所有主要的冰川期,大陆都位于其中一个极点。目前南极洲位于南极之上,这片大陆有巨大的冰原。当大陆在极地地区停留时,它们会积累大量的雪,这些雪会转化为几英里厚的冰盖,将更多的太阳辐射反射回太空,降低全球海水温度和海平面。
另一种有助于冰川形成的安排是大陆大致沿南北方向分布赤道地区.赤道水域比极地水域接受更多的太阳热量。大陆阻断并改变了由地球自转引起的简单的由东向西的海洋环流。当大陆出现在赤道上或赤道附近时,它们会转移热量水流到高纬度地区,把温暖的海水带到高纬度地区。因为温暖的水蒸发比冷水更有效,有温水水动到高纬度促进蒸发,云的形成和降水。在寒冷的,高纬度地区降水以雪的形式落下,并形成冰川冰。
晚古生代冰川期结束时,泛大陆的超大陆开始分裂,这表明了进一步的联系构造与气候raybet雷竞技最新.较小的陆地可能无法再将温暖的海水转移到两极,或者可能与分裂相关的火山活动增强导致更多的温室气体在大气中积聚,从而提高了全球温度。
地球在大约5500万年前开始进入一个新的冰川期,在此之前,全球气温上升了1000万年,温暖的亚热带带向亚北极扩张。这是晚古新世全球温室海洋和大气的热量比地球历史上任何时候都要多,但赤道的温度并没有特别升高。相反,热量在地球上更均匀地分布,导致更少的猛烈风暴(低纬度和高纬度之间的温度梯度较小)和大气中更多的水分。在这段时间里,有几个因素导致了地球上异常温暖的温度,包括赤道地区没有大陆的大陆分布。这使得海洋更有效地升温,从而提高了全球气温。海洋变暖得如此之多,以至于深海环流改变了,通常寒冷的深海洋流变得温暖起来。这些融化的冻结气体(被称为甲烷气体水合物)积聚在海底,释放出大量的甲烷到大气中。甲烷是一种温室气体,其含量的增加将太阳辐射困在大气中,导致全球变暖。此外,火山爆发释放出大量的镁铁质熔岩而随之而来的大量二氧化碳的释放会增加大气中的温室气体,使地球进一步变暖。古新世晚期的全球变暖是如此极端,以至于生活在深海的所有单细胞生物中约有50%灭绝了。
在古新世晚期温室之后,地球开始了长期的冷却,尽管上个世纪的变暖仍在继续。这个冰河时代的标志是南极冰川从大约3600万年前开始,直到大约1400万年前,南极冰盖用几英里厚的冰覆盖了大部分大陆。在这个时候,全球气温下降了很多,北半球的许多山脉都被高山覆盖山麓冰川类似于今天阿拉斯加南部的那些。冰期持续加剧,直到300万年前,大面积的冰原覆盖了北半球。北美被冰盖覆盖从加拿大北部一直延伸到落基山脉横跨达科他、威斯康辛、宾夕法尼亚和纽约,在大陆架上。在冰期的高峰期(18000 - 20000年前),大约27%的陆地表面被冰覆盖。中纬度的风暴系统被转移到南方,美国西南部、非洲和地中海的沙漠盆地得到了充足的降雨,并形成了许多湖泊。海平面下降了425英尺(130米),形成了覆盖大陆的冰,因此世界上大部分的大陆架都暴露出来并被侵蚀。
晚新生代冰期的原因尚不清楚,但似乎与南极洲在南极和其他地方的静止有关板块构造这些运动继续将曾经相连的冈瓦纳大陆分开,不断变化全球环流模式在这个过程中。其中两个重要事件似乎是2300万年前地中海的闭合和300万年前巴拿马地峡的形成。这些地壳运动限制了赤道海水从东向西的流动,导致温水流向高纬度地区,在那里蒸发促进了降雪。与一些高山脉隆起有关的另一个影响,包括青藏高原,已经改变了格局空气循环与印度季风.
巴拿马地峡的关闭与北半球冰原的推进密切相关,这表明两者之间存在因果关系。这片狭长的土地极大地改变了全球海洋环流以至于太平洋和大西洋的海水不再有效地交流,它就转向了暖流到北大西洋的近极地纬度,增加了降雪和北半球的冰川作用。自300万年前以来,北半球的冰盖交替前进和后退,显然是对地球绕太阳轨道变化和其他天文效应的反应。这些变化以数千年至数十万年的时间尺度改变入射太阳辐射量(米兰科维奇旋回).加上大陆移动、全球环流模式变化和大气中大量温室气体等其他长期影响,全球气候的大多数变化都可以大致解释。raybet雷竞技最新这些知识可能有助于预测气候的走向,并可能有助于模拟和减轻人为引起的大气温室气体变化的raybet雷竞技最新影响。如果地球进入另一个变暖阶段,地球上现有的冰融化,海平面将迅速上升210英尺(64米),淹没世界上许多城市和农田。此外,如果地球进入一个新的冰原阶段,海平面将降低,地球的气候带将转移到更多的赤道地区。raybet雷竞技最新
也看大气;冰川,冰川系统;温室效应。
进一步的阅读
埃里克森,J。冰川地质学:冰是如何塑造陆地的。
纽约:档案事实,1996年。气候变化:沙漠、冰川和气候raybet雷竞技最新带的变化。纽约:档案事实,2008年。
由熔融或部分熔融物质结晶而成的岩石岩浆)属于火成岩。岩浆是地球内部的熔岩;如果它到达地表,就被称为熔岩。不同的岩浆类型形式不同构造设置在岩浆结晶形成各种各样的火成岩时,许多过程都作用于岩浆。
大多数岩浆在地表以下凝固,形成火成岩(拉丁文中火成岩是火的意思)。形成于地表以下的火成岩称为侵入岩(或侵入岩)plutoniC)岩石,而那些在表面结晶的被称为挤出的(或火山)岩石。在很浅的深度结晶的岩石被称为浅成岩。侵入火成岩缓慢结晶,使晶体有更长的时间生长,从而形成具有肉眼可以清楚分辨的大矿物颗粒的岩石。这些岩石被称为phanerite。相比之下,岩浆迅速冷却形成细粒岩石。亚闪岩是一种火成岩,其中的成分颗粒在没有显微镜的情况下很难区分,它是由火山岩浆下落或流经地表并迅速冷却时形成的。一些火成岩,被称为斑岩,有两种晶粒大小——一种大晶体(斑晶)与均匀的基质(基质)混合在一起,后者填满了大晶体之间的空间。这表明有两个冷却阶段,就像岩浆在火山下面停留了很长时间,形成了大晶体一样。当火山爆发时,它喷出一种大晶体和液态岩浆的混合物,然后迅速冷却。
一次岩浆它们是由地球上的岩石融化形成的,它们侵入地壳,可以有多种形式。冥王星是地球上大型、冷却、火成岩侵入体的总称。冥王星的具体类型取决于它的几何形状、大小以及与周围更古老的岩石(称为乡村岩石)的关系。和谐型岩体的边界平行于乡村岩体的分层,而不和谐型岩体的边界则横切乡村岩体的分层。堤防通常很薄,平行的两侧呈现出表格状,并穿过先前存在的层,因此被认为是不协调的侵入。相比之下,窗台是平行于层的表格状侵入体,称为和谐侵入体。火山颈是连接火山和地下岩浆房的管道(火山颈的一个著名例子是怀俄明州的魔鬼塔)。有些深成岩体大到有特殊的名字。例如,岩基的表面积超过60平方英里(100平方公里)。
大型岩浆侵入地壳的机制一直是地质学家们争论的焦点,而且对于不同的深成岩来说,机制可能有所不同。一种机制是同化作用,即热岩浆在上升过程中融化周围的岩石,使它们成为岩浆的一部分。当岩浆冷却时,其成分会发生变化,反映出熔化的乡村岩石。岩浆通过同化作用只能上升有限的距离,因为它们在融化之前会迅速冷却,穿过地壳。如果岩浆处于高压之下,它可能会有力地推入地壳。这个词的一种变体侵位风格是底辟作用在那里,周围岩石的重量压在熔体层上,然后通过裂缝向上挤压,这些裂缝可以扩大和延伸,在表面形成火山喷口。然而,另一种机制正在停止。在深成岩侵位期间,通过大的停止
周围的乡村岩石块被热粉碎,从岩浆库顶部脱落,落入岩浆库,最终融化并成为岩浆的一部分。
继续阅读:岩浆类型百分比sio2火山岩深成岩
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