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

Путеводитель по энергии на Земле — Джошуа Снайдеман

Переводчик: Юлия Арестова Редактор: Anna Joy

Energy is all around us,

Нас окружает энергия,

a physical quantity that follows precise natural laws.

физическая величина, беспрекословно подчиняющаяся законам природы.

Our universe has a finite amount of it;

Количество энергии в нашей вселенной ограничено:

it's neither created nor destroyed

ничто её не создаёт и не уничтожает.

but can take different forms,

Но формы энергии различны,

such as kinetic or potential energy,

например, кинетическая и потенциальная формы,

with different properties and formulas to remember.

каждая со своими свойствами и формулами для запоминания.

For instance,

Например,

an LED desk lamp's 6 Watt bulb

6-ваттная лампочка настольной светодиодной лампы

transfers 6 Joules of light energy per second.

переносит 6 джоулей световой энергии в секунду.

But let's jump back up into space

Но вернёмся к космосу

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

и взглянем на нашу планету, её системы и поток энергии, идущий через них.

Earth's physical systems include

Физические системы Земли включают

the atmosphere, hydrosphere,

атмосферу,

гидросферу,

lithosphere, and biosphere.

литосферу

и биосферу.

Energy moves in and out of these systems,

Энергия движется в эти системы и из них,

and during any energy transfer between them,

причём во время переноса из системы в систему

some is lost to the surroundings,

часть энергии рассеивается в окружающей среде

as heat, light, sound,

в виде тепла, света, звука, вибрации или движения.

vibration, or movement.

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

Энергия нашей планеты исходит

из внутренних и внешних источников.

Geothermal energy from radioactive isotopes

Геотермальная энергия радиоактивных изотопов

and rotational energy from the spinning of the Earth

и энергия вращения Земли —

are internal sources of energy,

внутренние источники энергии,

while the Sun is the major external source,

в то время как Солнце — основной внешний её источник,

driving certain systems, like our weather and climate.

влияющий на такие системы,

как погода и климат.

Sunlight warms the surface and atmosphere in varying amounts,

Солнце нагревает поверхность и атмосферу

неравномерно,

and this causes convection,

что вызывает конвекцию,

producing winds and influencing ocean currents.

которая влияет на формирование воздушных и океанических течений.

Инфракрасное излучение

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

от разогретой поверхности Земли

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

удерживают парниковые газы,

и оно продолжает влиять на потоки энергии.

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

Солнце является также основным источником энергии

для живых существ.

Plants, algae, and cyanobacteria

Растения, водоросли и цианобактерии

use sunlight to produce organic matter

при помощи света Солнца создают органические вещества

from carbon dioxide and water,

из углекислого газа и воды,

powering the biosphere's food chains.

чем обеспечивают работу биосферных пищевых цепочек.

We release this food energy using chemical reactions,

Энергия, получаемая с едой, высвобождается

при реакции окисления, имеющей место,

like combustion and respiration.

например, при теплообмене и дыхании.

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

На каждом уровне пищевой цепи

часть энергии накапливается

in newly made chemical structures,

в новообразованных химических соединениях,

but most is lost to the surroundings,

но большая часть рассеивается в окружающей среде,

as heat, like your body heat,

например, в виде тепла, излучаемого телом

released by your digestion of food.

в процессе переваривания пищи.

Now, as plants are eaten by primary consumers,

Консументы первого порядка, питаясь растениями,

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

получают лишь около 10% их общей энергии:

столько передаётся растениями на следующий уровень.

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

Так как энергия может течь лишь в одном направлении

по пищевой цепи:

from producers on to consumers and decomposers,

от продуцентов к консументам, а от них к редуцентам,

an organism that eats lower on the food chain,

организм, находящийся ниже в пищевой цепи,

is more efficient than one higher up.

более продуктивен, чем тот, что находится выше.

So eating producers is the most efficient level

Поэтому питание продуцентами — наиболее эффективный путь,

at which an animal can get its energy,

позволяющий животным получить необходимую им энергию.

but without continual input of energy to those producers,

Но без постоянного притока энергии к продуцентам,

основная часть которой —

mostly from sunlight,

энергия солнечных лучей,

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

жизнь на Земле, какой мы её знаем,

перестала бы существовать.

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

Мы, люди, конечно, тратим энергию

на множество других вещей помимо пищи.

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

Мы путешествуем, строим, обеспечиваем энергией всевозможные аппараты.

To do all this,

Для этого мы используем,

we use sources like fossil fuels:

к примеру, ископаемые виды топлива:

coal, oil, and natural gas,

уголь, нефть, природный газ.

which contain energy

Они содержат энергию Солнца,

that plants captured from sunlight long ago

полученную растениями

давным-давно

and stored in the form of carbon.

и хранящуюся в форме углерода.

When we burn fossil fuels in power plants,

Затем мы сжигаем ископаемое топливо в электростанциях

we release this stored energy

и выпускаем эту накопленную энергию

to generate electricity.

для генерации электричества.

To generate electricity,

При генерации электричества

heat from burning fossil fuels is used to power turbines

тепло от сгорания ископаемого топлива

используется для работы турбин,

that rotate magnets,

которые вращают магниты,

which, in turn, create magnetic field changes

создающие, в свою очередь, изменения магнитного поля

relative to a coil of wire,

вокруг проволочной катушки,

causing electrons to be induced to flow in the wire.

что заставляет электроны течь по проводнику.

Modern civilization depends on our ability

Современная цивилизация зиждется на нашей способности

to keep powering that flow of electrons.

поддерживать движение этого потока электронов.

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

К счастью, мы не ограничены

сжиганием невозобновляемого ископаемого топлива

to generate electricity.

для генерации электричества.

Electrons can also be induced to flow

Индукцию электронов также можно вызвать

by direct interaction with light particles,

прямым взаимодействием со световыми частицами.

which is how a solar cell operates.

Именно так работают солнечные батареи.

Другие возобновляемые источники энергии,

Other renewable energy sources,

such as wind, water,

такие как ветер, вода, геотермальная энергия и биотопливо

geothermal, and biofuels

can also be used to generate electricity.

могут использоваться для производства электричества.

Глобальный запрос на энергию растёт,

Global demand for energy is increasing,

but the planet has limited energy resources

но источники энергии на планете ограничены

to access through a complex energy infrastructure.

несмотря на развитую энергетическую инфраструктуру.

As populations rise,

По мере роста населения,

alongside rates of industrialization and development,

помимо ускорения индустриализации и развития,

our energy decisions grow more and more important.

решения проблем энергетики приобретают всё большую значимость.

Access to energy impacts health, education,

Доступ к энергии

влияет на медицину, образование, политику и социоэкономический статус.

political power, and socioeconomic status.

If we improve our energy efficiency,

Повышение эффективности использования электроэнергии

we can use our natural resources more responsibly

ведёт к более разумному использованию

and improve quality of life for everyone.

природных ресурсов и повышению качества жизни для каждого.