1.本实用新型涉及温度调节技术领域，具体涉及一种可调节大气温度的装置。


背景技术：

2.对于气候变暖的原因，科学界有多种理论观点。其一是气候变化周期论，认为地球正在经历一次由冷变暖的周期，与人类活动关系不大。然而，气候变化的周期通常以千年甚至万年来计算，在短短两百年不到的时间里发生如此大的改变，如果说和工业革命以来的人类活动无关，实在有些站不住脚。
3.另一种观点是温室气体论，认为以二氧化碳为主的温室气体是罪魁祸首，这类气体允许太阳短波辐射通过，却能强烈吸收地表发射的长波辐射，使大气温度升高。数据显示，自工业革命以来，由于人类大量燃烧煤炭、石油等化石燃料，大气中的二氧化碳浓度足足增加了25％。但同时也要看到，二氧化碳本身是一种对人体无毒无害的气体，在整个大气中的体积占比只有0.03％-0.04％，尽管它吸收长波辐射的能力较强，并不代表其它大气组分完全不吸收长波辐射，因此二氧化碳吸收长波辐射占大气整体吸收长波辐射的比例是不高的，二氧化碳浓度从0.03％增加到0.04％，并不足以使大气温度产生如此剧烈的变化。
4.本发明人试图从能量守恒的观点论述气候变暖的主要原因。更应该把注意力放在化石燃料燃烧释放热能这一过程上，而不是这一过程所产生的副产物二氧化碳上。由于这一过程既释放热能又产生二氧化碳，因此二氧化碳的增加和气温的升高亦具有较强的相关关系，使得该现象具有较大欺骗性和迷惑性。
5.为了方便阐述，有必要把浅层地表和包裹在外面的大气层视为一个整体，记为系统。系统的能量包括系统内所有物体的机械能，以及所有物质内部的分子动能和分子势能。其中只有系统的分子动能和大气温度直接相关。
6.在比最早的人类还要早上亿年的时候，现今的化石燃料被深埋于地下，之后经过漫长年代才进化出了人类。从人类诞生直到工业革命之前，化石燃料内部储存的化学能对大气温度几乎没有影响。而系统本身每年接收的太阳辐射能基本等于向外辐射的热能，整体上维系能量收支平衡，从而在一定时间尺度内保持大气温度的基本恒定。
7.从工业革命起，人类开始大量燃烧化石燃料，且用量逐年增加，打破了这种能量平衡。现以年为单位考察系统的能量变化：在化石燃料燃烧的过程中，储存在物质内部的化学能转变为热能，且不管该部分热能被人类用作何种用途，最终大部分都回归为热能。因此，这部分热能几乎全部被用来对系统进行加热。而系统向外辐射热能的能力是有限的，基本和接收太阳辐射的能力相当。由于系统的平均温度在短期内可视为不变，其热辐射的能力和温度的四次方成正比，如下式所示：
8.w＝σ
·
t49.其中，w为热辐射功率，t为辐射体的平均温度，σ为斯玻常数。
10.即使燃烧过程中有短暂的热辐射作用将一部分热能排放到系统以外，但大部分热能都通过传导、对流或其它形式稀释和滞留在系统内部。由于系统的物质结构在短期内没
有发生大的变化，辐射本领基本保持不变，系统接受的太阳辐射能量和往外辐射的能量基本相当，则系统内部的能量变化主要体现在化石燃料内部的化学能(维系分子结构的分子势能)转变为系统的热能(浅层地表物质和大气组分的分子动能)。这种热能的滞留效应随时间的积累，是造成全球气候变暖的主要原因。尽管温室效应也是造成气候变暖原因之一，但只是次要原因。
11.其实，只要人类继续当前状态下的生活生产强度，即使立即停止燃烧化石能源，也不见得能遏制住气候变暖的趋势。因为使用电能的过程也是把系统内其它形式能量转化成热能的过程，就要对整个系统进行加热。城市热岛效应是一个有力证明，即使不燃烧化石能源，热岛效应依然存在。解铃还须系铃人，由人类活动造成的后果，还需由人类活动来弥补，否则依靠自然的力量很难在短期内迅速扭转气候变暖的趋势。如果是自然的缓慢的气候变化，人类尚可通过进化机制逐渐获得适应性，但人为造成的急剧变化可能使人类来不及进化和适应。既然我们要中和的主要不是二氧化碳，而是系统内部多余的热能，若要使系统的温度不再上升，除非将更多的热能尽快的排出到系统以外。


技术实现要素：

12.针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种可调节大气温度的装置，以避免大气升温。
13.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
14.一种可调节大气温度的装置，包括平面镜，所述平面镜安装在地球表面上，所述平面镜的安装总面积至少为地球表面积的0.01％。
15.进一步地，所述平面镜均匀分散安装在地球表面上。
16.进一步地，所述平面镜安装在支架上，所述支架包括底座，在底座上安装有支撑柱，在支撑柱上中铰接安装有平面镜安装架。
17.进一步地，所述平面镜的四个角通过螺丝固定安装在平面镜安装架中。
18.进一步地，所述平面镜为长1m，宽1m大小的平面镜。
19.本实用新型的有益效果在于：
20.本实施例提供的可调节大气温度的装置相当于给地球装了一个分布式的空调，可将所接收的一定比例太阳辐射能量反射回地球大气层以外，以此中和对抗燃烧化石能源产生的额外热能，达到调节大气年平均温度的作用，从而延缓甚至扭转全球气候变暖的趋势。
附图说明
21.图1为平面镜的安装示意图；
22.图2为支架的结构示意图；
23.图中：1、平面镜；2、支架；21、底座；22、支撑柱；23、平面镜安装架。
具体实施方式
24.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
25.参阅图1-2所示，本实施例所提供的可调节大气温度的装置主要是平面镜1，该平面镜1安装在地球表面上，以把接收到的大部分太阳辐射能几乎原封不动的送回到系统以
外，这部分能量原本要用来对系统进行加热的，这样反射回去后，可以一定程度上中和掉化石燃料燃烧释放的额外热能。
26.问题是需要多少面积的平面镜，才能使大气温度不再继续上升。按全球每年燃烧约100亿吨煤炭和80亿吨石油计算，平均低位发热量，石油为41.87mj/kg，原煤为20.93mj/kg。二者全部燃烧产生的热量约为5.44*10
17
kj，大气层总质量约为5.1*10
18
kg，300k时的定压比热容约为1.005kj/kg
·
k，燃烧释放的热能如果全部用来加热大气，可以使气温每年升高0.106k，事实上由于一部分热能通过热辐射排出到系统以外，大部分用于加热包括大陆和海洋在内的浅层地表，一部分转化成其它形式的能量，如冰川融化的分子势能，由大气温度分布不均造成空气流动的风能等，因此大气每年的升温幅度仅为0.01k左右。最终用于加热大气的热能约占化石燃料燃烧总释放热能的10％，即5.44*10
16
kj。地球每年接收的太阳总辐射能约为5.47*10
21
kj。
27.但是不能将大气层看成孤立的存在，平面镜需要对抗的不仅仅是对大气层加热的那部分热能，而是对整个系统进行加热的热能。何况就算没有平面镜，地表同样具有一定量的反射率。因此，平面镜需要反射的能量最好和化石燃料燃烧释放的热能相当，才能真正起到中和热能的作用。因此，利用平面镜反射的太阳辐射能需要达到5.44*10
17
kj而不是5.44*10
16
kj，约占地球每年接收太阳总辐射能的0.01％。因此安装平面镜的总面积也需要占到地球表面积的万分之一，即5.1万平方公里。
28.由此可见，本实施例提供的可调节大气温度的装置相当于给地球装了一个分布式的空调，可将所接收的一定比例太阳辐射能量反射回地球大气层以外，以此中和对抗燃烧化石能源产生的额外热能，达到调节大气年平均温度的作用，从而延缓甚至扭转全球气候变暖的趋势。
29.作为本实施例的一种，上述的平面镜1通过安装在支架2来安装在地球表面上，该支架2包括底座21，在底座21上安装有支撑柱22，在支撑柱22上中铰接安装有平面镜安装架23，也就是说，该平面镜安装架23的是可以转动的，从而可以调整平面镜的反射角度，以在保证反射效率的同时避免对人类的生活造成影响。
30.本方案在具体应用时，可选择合适的建筑物屋顶，将1m*1m大小的平面镜以水平姿态安装，平面镜的四个角上用螺丝3旋紧在平面镜安装架，使其保持固定不动即可。当建筑物顶部铺满平面镜时，对建筑物本身也能起到降温作用。如果在生活生产强度较高的城市地区大量实施，可一定程度上减轻城市热岛效应。极限情况下，如果地球表面全部铺满平面镜，地球上可能因不存在液态水而回到冰河世纪，从另一个角度证明本实用新型方案的有效性。
31.不管引起气候变暖的主要原因是热能累积效应还是温室效应，平面镜对全球大气温度的调节功能始终成立。一个很好的证明是，在我国西北地区的戈壁滩上，原本是一片不毛之地，在建设了一些大中型光伏电站后，所在土地上长出了旺盛的牧草。这是由于光伏板表面比大多数自然表面更光滑，可反射相当一部分太阳辐射，使得局部气温降低，大大减小了下方土壤的蒸散发。但光伏板的光滑度和反射率远小于平面镜，且总面积有限，只能调节局部的小气候，尚不足以影响全球气候变化。
32.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护
范围之内。