A guide to the energy of the Earth - Joshua M. Sneideman

Translator: Ali Hosseini Reviewer: soheila Jafari

Energy is all around us,

انرژی در همه جا هست،

a physical quantity that follows precise natural laws.

کمیتی فیزیکی که از قوانین طبیعت پیروی می کند.

Our universe has a finite amount of it;

جهان ما دارای مقدار محدودی انرژی است،

it's neither created nor destroyed

نه بوجود می آید و نه از بین می‌رود

but can take different forms,

اما شکل‌های مختلفی دارد،

such as kinetic or potential energy,

مانند انرژی جنبشی و پتانسیل،

with different properties and formulas to remember.

که هرکدام خواص و فرمول‌های متفاوتی دارند.

For instance,

به عنوان مثال،

an LED desk lamp's 6 Watt bulb

یک لامپ ۶ وات چراغ رومیزی

transfers 6 Joules of light energy per second.

۶ ژول از انرژی نور را در هر ثانیه منتقل می سازد.

But let's jump back up into space

اما اجازه دهید به فضای خارج از جو برویم

to look at our planet, its systems, and their energy flow.

تا به سیاره‌مان، به سیستم‌های آن و به جریان انرژی نگاهی بیندازیم.

Earth's physical systems include

سیستم‌های فیزیکی زمین شامل

the atmosphere, hydrosphere,

جو، آب کره (بخش آبی زمین)،

lithosphere, and biosphere.

سنگ کره (بخش خشکی) و زیست کره (بخش قابل زندگی)

Energy moves in and out of these systems,

انرژی به داخل و خارج از این سیستم‌ها در حال حرکت است،

and during any energy transfer between them,

و در حین انتقال انرژی میان آنها،

some is lost to the surroundings,

بخشی از انرژی در محیط اطراف از بین می‌رود،

as heat, light, sound,

مثل گرما، نور، صدا،

vibration, or movement.

لرزش، یا حرکت.

Our planet's energy comes from internal and external sources.

انرژی سیاره ما از منابع درونی و بیرونی تأمین می‌شود.

Geothermal energy from radioactive isotopes

انرژی زمین گرمایی از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو

and rotational energy from the spinning of the Earth

و انرژی دورانی از گردش زمین به دور خودش

are internal sources of energy,

نمونه‌هایی از منابع درونی هستند،

while the Sun is the major external source,

در حالیکه خورشید مهم‌ترین منبع خارجی است،

driving certain systems, like our weather and climate.

که محرک سیستم‌های مشخصی، مثل آب و هوا و شرایط اقلیمی است.

Sunlight warms the surface and atmosphere in varying amounts,

نور خورشید سطح زمین و جو را به صورت متفاوتی گرم می‌کند،

and this causes convection,

و این سبب جابجایی گرمایی می‌شود،

producing winds and influencing ocean currents.

در نتیجه بادها و موج‌های دریایی ایجاد می‌شوند.

Infrared radiation, radiating out from the warmed surface of the Earth,

پرتوی مادون قرمز، از سطح گرم زمین بازتاب شده،

gets trapped by greenhouse gases and further affects the energy flow.

و در فضای گازهای گلخانه‌ای به دام می‌افتد که بیشتر بر جریان انرژی اثر گذار است.

The Sun is also the major source of energy for organisms.

خورشید مهم‌ترین منبع انرژی برای موجودات زنده است.

Plants, algae, and cyanobacteria

گیاهان، جلبک‌ها و سیانوباکتری‌ها

use sunlight to produce organic matter

برای تولید مواد عالی از خورشید،

from carbon dioxide and water,

از دی اکسید کربن و از آب استفاده می‌کنند،

powering the biosphere's food chains.

تا زنجیره غذایی موجودات زنده را تأمین کنند.

We release this food energy using chemical reactions,

ما نیز انرژی این غذا را با واکنش‌های شیمیایی آزاد می‌کنیم،

like combustion and respiration.

مثل احتراق و تنفس.

At each level in a food chain, some energy is stored

در هر مرحله‌ای از زنجیره غذایی، بخشی از انرژی

in newly made chemical structures,

به شکل مواد شیمیایی جدید ذخیره می‌شوند،

but most is lost to the surroundings,

اما بیشتر آنها در محیط تلف می‌شوند،

as heat, like your body heat,

مثل گرما، گرمای بدن شما،

released by your digestion of food.

که با هضم غذا آزاد می‌شود.

Now, as plants are eaten by primary consumers,

حال، همانطور که مصرف کننده‌های اولیه گیاهان را می‌خورند،

only about 10% of their total energy is passed on to the next level.

تنها ۱۰ درصد از کل انرژی آنها به سطح بعدی منتقل می‌شود.

Since energy can only flow in one direction in a food chain,

از آنجا که انرژی فقط در یک جهت در زنجیره غذایی می‌تواند جریان یابد،

from producers on to consumers and decomposers,

یعنی از تولید کننده به مصرف کننده و تجزیه کننده،

an organism that eats lower on the food chain,

موجودی که در سطوح اولیه زنجیره غذایی قرار دارد،

is more efficient than one higher up.

بازده بیشتری را نسبت به سطوح بالاتر دارد.

So eating producers is the most efficient level

بنابراین تولید کننده‌ها کارآمدترین عضو زنجیره هستند

at which an animal can get its energy,

تا حیوانی بتواند انرژی بیشتری از آنها دریافت کند،

but without continual input of energy to those producers,

اما وارد نشدن انرژی برای تولید کنندگان،

mostly from sunlight,

که بیشتر آن از خورشید است،

life on Earth as we know it would cease to exist.

سبب نابودی زندگی در زمین می‌شود.

We humans, of course, spend our energy doing a lot of things besides eating.

ما انسانها در خیلی از کارها علاوه بر خوردن انرژی مصرف می‌کنیم.

We travel, we build, we power all sorts of technology.

سفر می رویم، می سازیم، بسیاری از فناوری‌ها را راه می‌اندازیم.

To do all this,

برای همه اینها،

we use sources like fossil fuels:

بیشتر از سوخت فسیلی استفاده می‌کنیم

coal, oil, and natural gas,

زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی،

which contain energy

که حاوی انرژی هستند

that plants captured from sunlight long ago

که گیاهان در زمان‌های دور آنها را از خورشید گرفتند

and stored in the form of carbon.

و به شکل کربن ذخیره کردند.

When we burn fossil fuels in power plants,

وقتی ما سوخت فسیلی را در نیروگاه‌ها می‌سوزانیم

we release this stored energy

انرژی ذخیره شده آزاد می‌شود

to generate electricity.

و الکتریسیته تولید می‌کند.

To generate electricity,

برای تولید برق،

heat from burning fossil fuels is used to power turbines

حرارت ناشی از سوخت در راه اندازی توربین قدرت بکار رفته

that rotate magnets,

و مگنت‌ها را می‌چرخاند،

which, in turn, create magnetic field changes

در نتیجه میدان مغناطیسی نسبت به

relative to a coil of wire,

سیم‌پیچ‌ها تغییر می کند

causing electrons to be induced to flow in the wire.

تا سبب القای جریان الکترونی در سیم شوند.

Modern civilization depends on our ability

تمدن مدرن به توانایی ما

to keep powering that flow of electrons.

در برقراری جریان الکتریسیته وابسته است.

Fortunately, we aren't limited to burning non-renewable fossil fuels

خوشبختانه، ما محدود به سوزاندن سوخت های تجدید ناپذیر

to generate electricity.

برای تولید برق نیستیم.

Electrons can also be induced to flow

القای الکترون‌ها برای جریان

by direct interaction with light particles,

مستقیماً با برهم‌کنش با نور ممکن است،

which is how a solar cell operates.

روشی که سلول‌های خورشیدی انجام می‌دهند.

Other renewable energy sources,

سایر منابع تجدید پذیر انرژی،

such as wind, water,

مثل باد، آب،

geothermal, and biofuels

زمین گرمایی، سوخت زیستی

can also be used to generate electricity.

می توانند در جهت تولید برق استفاده شوند.

Global demand for energy is increasing,

تقاضای جهانی برای انرژی در حال افزایش است،

but the planet has limited energy resources

اما زمین منابع محدودی دارد

to access through a complex energy infrastructure.

که باید زیرساخت‌های پیچیده‌ای را برای دسترسی به آنها داشته باشد.

As populations rise,

با افزایش جمعیت،

alongside rates of industrialization and development,

به همراه رشد توسعه و صنعت،

our energy decisions grow more and more important.

تصمیمات مربوط به انرژی بسیار اهمیت می‌یابند.

Access to energy impacts health, education,

دسترسی به انرژی بر سلامت، آموزش،

political power, and socioeconomic status.

سیاست و شرایط اجتماعی اقتصادی مؤثر است.

If we improve our energy efficiency,

اگر ما بازده انرژی را افزایش دهیم،

we can use our natural resources more responsibly

می توانیم با احتیاط بیشتری منابع طبیعی را مصرف کنیم

and improve quality of life for everyone.

و کیفیت زندگی را برای همه بهبود ببخشیم.