熵与地球生命环境
生命的意义在于熵减
生命的意义在于熵减生命的意义在于熵减生命是地球上最复杂、最神奇的现象之一。
虽然科学家们对于生命的起源和本质仍然存在争议，但有一种观点认为，生命的存在是为了推动熵减。
熵是热力学里的一个概念，意味着无序度或混乱程度。
在自然界中，熵总是趋向于增加，即物质和能量的分布趋于更为均匀和无序。
生命的存在似乎违背了这个趋势，它在减少熵的过程中创造和维持了有序性。
生命体是高度有序的系统。
无论是一个微小的细胞还是一个复杂的生态系统，生命体都展现出了精密的结构和调节机制。
细胞通过遵循基因组中的指令来维持自身的结构和功能，而生态系统通过食物链、生态平衡等方式维持其稳定性。
这些机制的共同点在于它们都旨在减少系统的无序度，即熵。
生命的存在可以被看作是一个自发的、自组织的过程，其目标是创建和维持一个相对稳定和有序的状态。
这种有序性不仅体现在内部结构上，也体现在与外部环境的关系上。
生命体通过吸收外部能量和物质来维持其生存，同时将废物排出体外。
这个过程本身就是熵减的过程，因为能量和物质在被生命体利用的过程中被重新组织和利用，使其分布变得更有序。
除了维持内部有序性，生命体还通过进化的过程逐渐提高其自组织的能力。
进化通过自然选择和基因突变的机制使得生命体的结构和功能逐步优化，以适应环境中的压力和挑战。
这种优化过程也可以被看作是熵减的一种形式，因为它使得生命体的结构和功能更加有序和适应环境。
生命的存在不仅仅是为了推动熵减，还与宇宙的演化过程有着密切的联系。
宇宙在大爆炸后也经历了一个熵增的过程，从一个极其有序和高能量的状态逐渐演化为一个熵较高和低能量的状态。
而生命的出现恰恰是在宇宙最不稳定和熵最高的时期。
生命体的存在可以被看作是宇宙演化向着更高有序和稳定状态进化的一种方式。
生命的意义在于熵减，即通过自组织和进化的力量创造和维持有序性。
生命的存在使得无序的自然界变得有序和相对稳定，使得物质和能量在被重组利用的过程中减少熵的增加。
生命的出现是宇宙演化的重要一环，它推动着宇宙向着更高有序和低熵的状态前进。
熵增加原理在生态环境中的应用
熵增加原理在生态环境中的应用【摘要】本文探讨了熵增加原理在生态环境中的应用。
首先介绍了生态系统中的熵增加原理，讨论了能量流动和物质循环对熵增加的影响，以及生物多样性维持、自我调节机制、稳态与灵敏度等方面。
结合这些内容，突出了熵增加原理在生态系统中的重要性，并探讨了其对生态环境的启示。
总结了熵增加原理在生态环境保护中的应用，强调了其在维持生态平衡、提高环境灵敏度和可持续发展方面的重要作用。
通过对熵增加原理的深入探讨，可以更好地理解和应用自然规律，促进生态环境的保护和可持续利用。
【关键词】生态环境、熵增加原理、能量流动、物质循环、生物多样性、自我调节、稳态、灵敏度、生态系统、保护、启示1. 引言1.1 熵增加原理在生态环境中的应用熵增加原理是热力学的基本原理之一，它指出在任何系统中，系统的混乱程度是不断增加的。
在生态环境中，熵增加原理同样具有重要的应用价值。
生态系统中的各种生物和非生物元素之间的互动过程是非常复杂的，而熵增加原理可以帮助我们理解这种复杂性。
通过熵增加原理，我们可以看到生态系统中不可逆的趋势，即系统的无序状态不断增加。
这说明生态系统的复杂性和多样性是不断扩大的，而这正是生态系统健康和稳定的关键。
熵增加原理也可以帮助我们更好地理解生态系统中的能量流动和物质循环。
能量在生态系统中从高能量级别向低能量级别转移，同时产生熵的增加；物质在生态系统中通过生物和非生物过程不断循环利用，但也会产生熵的增加。
这种理解有助于我们更好地保护生态环境，促进循环经济的发展。
熵增加原理在生态环境中的应用是非常重要的，它可以帮助我们更好地理解和保护生态系统，实现人类与自然和谐共处的目标。
2. 正文2.1 生态系统中的熵增加原理生态系统中的熵增加原理是指在生态系统中的各种物质和能量流动过程中，系统的混乱度和无序度不断增加的规律。
这一原理反映了生态系统中的不可逆性和自然规律性，对于生态系统的稳定性和健康发展起着重要的作用。
熵与生命的关系
熵与生命的关系熵的定义：表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。
在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。
孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。
定义2：热力系中工质的热力状态参数之一。
在可逆微变化过程中，熵的变化等于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比，可用于度量热量转变为功的程度。
熵指的是体系的混乱的程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。
熵由鲁道夫·克劳修斯提出，并应用在热力学中。
后来在，克劳德·艾尔伍德·香农第一次将熵的概念引入到信息论中来。
按照一些后现代的西方社会学家观点，熵的概念被其移植到社会学中。
表示随着人类社会随着科学技术的发展及文明程度的提高，社会“熵”——即社会生存状态及社会价值观的混乱程度将不断增加。
按其学术观点，现代社会中恐怖主义肆虐，疾病疫病流行，社会革命，经济危机爆发周期缩短，人性物化都是社会“熵”增加的表征。
现在让大家看看我在网络中看到的熵与生命有着何种联系，下面是我看到的一篇论文中的部分内容，自我感觉它写的很好：1 熵理论的宏观意义及其与生命体系的关系生物体最基本的特征之一是物质代谢,伴随着物质代谢所发生的一系列能量转变即能量代谢,是生物体基本特征的另一方面。
生物系统不断地从周围环境中摄取物质,经一系列生化反应合成、转变成自身需要的组分,又将原有的组分通过一系列生化反应变为废料,排出体外,并伴有能量变化。
熵作为一种状态函数,其改变值可正可负,所谓负熵是指生命通过各种能量交换传递使体内或局部熵减小。
熵增定律说明了自然界趋向于混乱状态的趋势
熵增定律说明了自然界趋向于混乱状态的趋势引言：在自然界中，我们常常观察到许多过程的发展趋势似乎总是朝着无序与混乱的方向发展。
这种趋势被称为熵增定律，它是热力学第二定律的重要内容之一。
熵增定律指出，孤立系统的熵（即混乱程度）总是趋向于增加，而这一趋势是不可逆转的。
本文将对熵增定律进行详细阐述，并探讨其对自然界演化与生命起源的重要影响。
一、熵的定义与意义熵是一个热力学概念，常用符号S表示。
它是描述系统有序程度（即混乱程度）的物理量，与能量和温度等因素有关。
熵增定律指出，熵在孤立系统中总是增加的，从而表明自然界的趋势是趋向于混乱状态。
二、熵增定律的数学表达熵增定律可以通过数学公式表达为：ΔS ≥ 0。
其中ΔS表示系统的熵变，正值表示熵的增加，负值表示熵的减少。
根据热力学第二定律，当一份能量从热源流向冷源时，熵也会随之增加。
这一定律反映了能量传递过程中的不可逆性，即热量流动总是朝着温度较低的方向。
熵增定律的数学表达形式确立了自然界朝向混乱状态发展的趋势。
三、熵增定律与自然界的应用1. 天文学中的应用：宇宙的发展过程中，熵增定律起到重要的作用。
根据宇宙大爆炸理论，宇宙产生于一个高度有序而低熵的状态，随着时间的推移，宇宙不断膨胀、冷却，熵也逐渐增加。
这一过程使得宇宙逐渐进入了一个更加无序与混乱的状态。
2. 生态学中的应用：熵增定律在生态学中也具有重要的意义。
生态系统中的能量流动与物质循环过程通常以熵增的形式表现。
食物链中，能量从一个级别传递到另一个级别时，会伴随着能量的损耗以及熵的增加。
这一过程造成了生态系统中的能量流失和物质循环的混乱。
3. 生命起源中的影响：熵增定律对于生命的起源产生了重要的影响。
在地球上，生命起源于一个高度有序的状态，但随着时间的推移，生命体内的化学反应导致熵的增加。
然而，生命体透过吸收和利用环境中的能量降低自身的熵，以维持有序的状态。
生命的存在可以说是一种维持低熵状态的反抗力，而这一点与熵增定律形成了鲜明的对比。
试论述生态系统中熵与自然资源的关系
自然资源学原理作业11资环2班11250802210试论述生态系统中熵与自然资源的关系。
一、自然资源与熵的关系按热力第二定律，宇宙的熵在不断地增加，意味着越来越多的能量不能转化为有效能了，于是一切运动过程邪将停止，宇宙将走向“热寂”。
生态系统并不是封闭的而是开放的，开放系统不断与外界交换能量与物质，形成足够的负熵流，使系统的总熵不增长甚至减少。
在自然资源当中熵与负熵是并存的，在地球不断接受太阳能并将其作各种转化的过程中，地球的熵值不断下降，相应地物质与能量会形成具有结构的、非均匀分布的有序状态．形成自然资源；另一方面，人类在自然资源的开发利用过程中，又不断向环境散热，使熵增加改变地球物质与能量的结构和有序状态。
生物资源归根结底是来自太阳的负熵的聚集，化石燃料也是如此，尤机矿物要形成资源，需要有一定的富集程度，也是由太阳能所驱动的风化、沉积、搬运等过程所产生的，因此也可以看作是主要来自太阳能的负熵贮存。
熵的增加使气候变暖，从而对森林资源造成一定的影响：由于温度升高可使土壤温度降低．许多喜温性树种幼苗很难成活，从而使植物群落的组成会发生变化，甚至某些植物群落将消失或被另一些植物群落所代替；气候变暖，气候带迁移，植物带重新分布，一些动物还米不及迁移或⋯于海平面上升沿岸长期生活的某些动植物会随之消失，这势必会引起更多的物种灭绝；气候变暖可能造成非洲大陆热带森林加速减少，使得非洲受影响地区不稳定的生态系统情况遭到破坏。
以全球而论，目前到2050年的气候变化，将使森林覆盖面积从自然植被的58％减到49％，沙漠从21％扩大到24％，苔原从3％减为0，自然生态系统因之而变，森林资源减少严重。
人们相信自然资源在经济和社会发展中的重要作用，能量主宰了宇宙中的一切。
但是随着时代的发展，熵概念的重要性越来越突显出来了。
人们越来越多的把它和无效能量，混乱度，废物，污染联系在一起，认识到了自然资源与熵的关系的重要意义。
二、自然资源的开发利用与熵的关系熵从根本上揭示了人工自然演化过程中的客观规律，使人类看到自己开发利用自然资源在人与自然和人与人互动的关系中到底产生了怎样的影响、为什么会发生、应该怎样去做。
熵增原理在自然界演化中的应用
熵增原理在自然界演化中的应用引言：熵增原理是热力学中的基本原理，它描述了自然界中系统趋于混乱和无序的趋势。
在自然界的各个领域中，熵增原理都起着至关重要的作用。
本文将探讨熵增原理在自然界演化中的应用，包括生物演化、星系演化和地质演化等方面。
一、生物演化中的熵增原理1. 生命起源：熵增原理在生命起源中起着重要作用。
根据熵增原理，宇宙中的无序程度不断增加，而生命的起源恰恰是由于这种增加的趋势。
通过自然选择和突变的过程，有机物能够逐渐演化成复杂的有机分子和生命体。
2. 进化：熵增原理也可以解释进化的过程。
生物种群中的个体差异会导致熵的增加。
在自然选择的过程中，适应环境的个体更有可能存活下来，增加了物种的复杂性和适应性。
二、星系演化中的熵增原理1. 星系形成：熵增原理在星系形成中起着重要作用。
根据熵增原理，宇宙中的无序状态不断增加，而星系的形成正是这种无序状态的表现。
起初，宇宙只是由一些气体和尘埃构成的均匀物质。
然而，由于引力作用，这些气体和尘埃开始聚集，形成了星系。
2. 恒星演化：熵增原理也影响了恒星的演化过程。
恒星通过核聚变从氢转变为更重的元素，释放出能量。
这样一来，恒星的内部无序度增加，而外部星际介质的无序度也增加。
随着时间的推移，恒星将逐渐耗尽其核心的燃料，进入更加无序的末期演化阶段，如超新星爆发。
三、地质演化中的熵增原理1. 地壳运动：熵增原理解释了地壳运动的原因。
地球的地壳由许多板块组成，这些板块在地球内部不断运动。
这种运动会产生地震、火山等现象，增加地球系统的无序度。
根据熵增原理，系统趋于无序的过程会导致地壳运动的发生。
2. 沉积作用：熵增原理也可以解释沉积作用。
在地质长期的演化过程中，河流、湖泊和海洋等自然界中的水体会不断沉积泥沙和岩石，形成不同层次的沉积岩。
这些过程是熵增原理的体现，因为它们将原本零乱的沉积物有序地堆积起来。
结论：熵增原理在自然界的各个领域中起着重要的作用。
在生物演化中，熵增原理描述了生命起源和进化的过程。
生命与熵的关系
生命与熵的关系1864年法国物理学家克牢修斯提出了一个物理量和新函数——熵，熵是热力学系统的态函数，在绝热系统中熵变永远不会为负。
统计物理学研究表明,熵就是混乱度的量度。
20 世纪60 年代,比利时普利高津提出了耗散结构理论（把那些在非平衡和开放条件下通过体系内部耗散能量的不可逆过程产生和维持的时-空有序结构称为耗散结构）,将熵推广到了与外界有能量交换的非平衡态热力学体系。
熵的内涵不断扩大,逐渐形成了热力学熵,黑洞熵、信息熵等概念。
这种广义熵的提出, 阐明了非平衡态与平衡态热力学体系熵的本质是一致的,均受熵定律支配,从而也揭示了物理系统与生命系统的统一性。
各生命体的生命活动过程是具有耗散结构特征的、开放的非平衡系统, 生命现象也与熵有着密切关系, 生命体和一切无机物的一个根本区别是它具有高度有序性。
根据这一特点用“熵”来描述生命是较为恰当的。
引入广义熵的概念来度量生命活动过程的质量, 称为生物熵。
本研究将耗散结构理论用于生命过程的研究,建立了生物熵随年龄正常变化的宏观数学模型, 用以描述生命过程的熵变。
1 生命的自组织过程中的公式模拟一个无序的世界是不可能产生生命的，有生命的世界必然是有序的。
生物进化是由单细胞向多细胞、从简单到复杂、从低级向高级进化，也就是说向着更为有序、更为精确的方向进化，这是一个熵减的方向，与孤立系统向熵增大的方向恰好相反，可以说生物进化是熵变为负的过程，即负熵是在生命过程中产生的。
但是生命体是"耗散结构"，耗散结构认为一个远离平衡态的开放体系，通过与外界交换物质和能量，在一定条件下，可能从原来的无序状态转变为一种在时间、空间或功能上有序的状态，这个新的有序结构是靠不断耗散物质和能量来维持的。
生命体通过不断与外界交换物质、能量、信息和负熵，可使生命系统的总熵值减小,从而有序度不断提高,生命体系才得以动态地发展。
生物进化是个熵变为负的过程，即负熵是在生命过程中产生的。
熵在生态环境研究中的应用
熵在生态环境研究中的应用熵是热力学基本概念之一，表示了物质的混乱程度。
在生态环境研究中，熵也是一个重要的概念，可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
一、熵在生态系统中的意义生态系统是自然系统中最复杂的系统之一，包括生物、非生物和人类活动等多个方面。
生态系统的运行必须遵循能量守恒和物质循环原则，而这两个原则恰恰与熵密切相关。
当一个生态系统中的物质和能量处于稳态时，熵的增加速率最小，系统也就相对稳定。
相反，当生态系统处于不稳定的状态时，熵的增加速率就会快速增加，而系统的稳定性将会受到影响。
通过对生态系统中物质和能量流的观测和分析，可以计算热力学中的熵，并知道生物圈发生的化合反应和分解反应等。
这些数据可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
二、熵在生态系统评估中的应用生态系统评估是一项复杂的工作，需要综合考虑多个因素。
其中熵是一个重要的参考指标。
1. 生态系统稳定性的评估生态系统的稳定性是评估生态系统健康和可持续性的一个关键指标。
熵可以用来计算系统中物质和能量的流动状况，以及评估生态系统的稳定性。
当一个生态系统的熵增加速率较低时，说明该系统中能量和物质的流动运转效率较高，系统稳定性相对较高，反之则说明系统处于不稳定状态。
2. 水环境质量评估生态系统中的水是物质循环和能量交换的核心部分。
利用熵可以评估生态系统中水环境的质量，如水体中溶解氧的浓度、电导率、化学需氧量等指标，可以反映生态系统的稳定性和供应能量水平。
3. 生态系统的可持续性评估生态系统的可持续性是指生态系统中物质和能量的流量必须保持在一个可持续的范围内，以保障生态系统的稳定性。
熵可以用来评估生态系统中的物质和能量流量，并借此评估生态系统的可持续性。
三、熵在生态系统管理中的作用生态系统管理是保护和恢复生态系统中的物种、生态过程和社会经济利益的一项综合性工作。
熵在生态系统管理中可以发挥重要作用。
1. 环境监测和评估通过对生态系统的监测和评估，可以了解生态系统的状态和潜在的问题，并据此制定有效的管理方案。
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TEmcos
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱOI
-
K 4
dI
= TEO - "K2TEm
（7）
2 地球系统的能量收支估算
太阳在日地平均距离处单位时间投射到大气上
界垂直单位面积的能量，即太阳对大气上界的垂直
辐照度，称太阳常数 EO . 其值为［2］ EO = 1 367 . 4 W / m2
（8）
这样，地球系统单位面积接收到太阳辐射的平
1 地球系统温度变化的周期性
地球上一切能源主要来自太阳辐射 . 由于地球 自转与公转，对地球上某个地区来讲，接收的太阳辐 射是周期性的，以日为周期和以年为周期 . 为了方便 起见，我们 仅 讨 论 日 周 期 的 情 况，并 且 用 简 谐 函 数 （余弦）描 写 地 球 单 位 表 面 接 收 太 阳 周 期 性 辐 射 情
这里 R = 6.38 > l06m 是大气对流层上界的半径.
4 人体热熵变的估算
生命之所以存在，就在于从环境中不断得到负 熵［4］，下面我们对人体在一天之内由热能的吸收和 辐射引起的熵变进行估算 . 由于人体是一个开放系 统，与外界有物质交换，这些物质（食物）在人体内 进行复杂的化学反应，这种由物质交换引起的熵变 要另外计算 .
中图分类号：0 414 . 11；X171 . 1；O 111
文献标识码：A
熵增原理指出：一个孤立系统的熵永不减少 . 熵 高意味着混乱和无序；熵低意味着整齐和有序 . 熵的 增加将使系统从有序走向无序 . 但地球上生命的生 存及生物进化过程则是由无序走向有序 . 似乎在热 力学第二定律与进化论之间存在矛盾 . 本世纪 60 年 代，普里高津指出：一个封闭系（与外界有能量交换） 或开放系（与外界既有能量又有物质交换）在热力学 过程中熵变可以小于零，这时系统有负熵流存在 . 地 球上生命需要有负熵流，该负熵流从何而来？原来 地球不是一个恒温系统 . 白天温度高，有净热量（能 量）输入，晚 上 温 度 低，有 热 量（ 能 量 ）输 出，这 就 是 说，地球在高温下吸热，在低温下放热，由此产生负 熵流，下面我们仔细讨论这个问题 .
SD = 0 . 8079309 W（/ m2·K） SN = - 0 . 8375254 W（/ m2·K） !S = - 0 . 0l479725 W（/ m2·K）
（24） （25） （26）
这样，地球系统总熵变功率为
S总 = !S·4!R2 = - 7.5689 > l0l2 W / K
（27）
TD
=
T0
+
"2 !
T
bm
=
309 . 875 K
根据（7）式，人体夜间平均温度为
（28）
TN
=
T0
-
"2 !
T
bm
=
309 . 425 K
（29）
一个进行中等体力劳动的成年男子一日消耗的
能量约为 l . 254 > l07 J［9］，即吸热为
Ol = l . 254 > l07 J
（30）
这是人体从外界中获取的热量 . 人体通过辐射、
（32）
设白天散热是晚上的两倍，即 O2 = - 8.36 > l06
J，O2' = - 4.l8 > l06 J，Ol + O2 = 4.l8 > l06 J. 将
（28）（、29）式代入上式，得
Sb = - l9 . 836 J / K 平均熵变功率为
（33）
!S b
=
Sb #
=
- l9 . 836 24 > 3600
SN
=
0N T EN
=-
0D TEN
（19）
从以上两式可以看出，白天地球系统熵变功率
大于零，晚上则小于零 .
地球系统熵变平均功率为
( ) #S =
SD
+ 2
SN
=
0D 2
1 TED
-
1 TEN
=
0D（ TEN - TED）
2
TEN TED
（2O）
从上式可以看出，由于地球系统夜间温度低于白
天温度，TEN - TED < O，导致#S < O，即出现负熵流. 将（14）、 （6）、（7）代入（18）、（19）、（2O）式，我们
均功率 ——— 即太阳对地球系统的平均辐照度为
E
=
EO!R2 4!R2
=
EO 4
=
341 . 9 W / m2
（9）
太阳辐射到达地球系统后，被地球大气、云层
及地球表面反射回太空的能量约占 35%［3 ~ 5（］ 不同
文献对反射率的估计有差别）. 剩下的除了被 大气、
地表吸收之外，还要用于水的物态转变、光合作用、
驱动大气和洋流等 . 后一部分是在地球系统内部所
进行的能量转换 . 如果将地球系统看作为绝对黑体，
其平均辐出度为OT4EO，O = 5 . 67 > 1O-8W·m-2·K-4
为斯特藩常量 . 根据能量收支平衡，有
E（1 - P）= OT4EO
（1O）
式中 TEO 是地球系统的平均温度 .P = 35% 为地球
= - 0 . 0002295 W / K
（34）
全世界人口 6 > l09，总熵变功率为
!S b总 = - l . 377 > l06 W / K
（35）
严格来讲，应分别以人体活动和休息（睡眠）时
间对热量的吸收和散发引起的熵变进行计算 . 一个 上夜班的工人，他夜间的体温要高于白天体温［l0］.
他在夜间活动有净能量收入，在白天休息时有净能
TE0
+
"2 !
TEm
4
-
2
"2 !
TEm
T2E0
-
2 !2
T2Em
（23）
考虑到地 表 大 气 温 度（ 对 流 层 下 界 ）平 均 日 较
差为 8 ~ 9 C［6］，即温度振幅为 4 K . 根据温度振幅 衰减理论［l］，地球系统的温度振幅应大于 4 K . 我们
假设其温度振幅 TEm = l0 K . 将（8）、 （ll）式代入以 上 3 个式子，我们得到：
系统的反射率 . 由于地球系统并非绝对黑体，TEO 是
地球系统的亮温［5］. 根据（9）、 （1O）式，可得
TEO = 25O . 2 K
（11）
该值与大气对流层的平均温度差不多［6，7］. 下
面我们据此分别讨论地球系统昼夜能量收支情况 . 任意时刻，地球系统接收太阳总能量为 EO!R2，
面对太阳的地球表面积为 2!R2，则白天地球系统单 位面积吸收太阳辐射平均功率为
量输出 .
5结论
l）作为近 似 估 算，地 球 系 统 为 一 封 闭 系，与 外 界没有实物交换 ! 在一天 24 " 内，能量收支也相等 ! 但由于地球温度变化的周期性，导致地球上负熵流 的出现 ! 白天，太阳供给地球能量，地球同时也向太 空放热，但地球有净能量收入，导致地球温度升高， 并且，地球白天熵流是正的 ! 这说明太阳为地球提供 能量的同时也提供正熵流 ! 晚上，地球向太空放热， 熵流是负的 ! 由于地球白天能量净收入与晚上支出 相等，且白天温度高于晚上温度，总体出现负熵流！
统的平均辐出度为
0N = MEN = - OT4EN 实际上，根据能量守恒，应有
（15）
0D + 0N = O
（16）
即地球系统在白天净吸收的能量由夜间辐射出去.
3 地球系统的熵收支估算
我们将地球系统看成为一个封闭系统，与外界
只有能量（热量）交换，没有物质交换 . 根据系统的 熵变公式［4］，有
! AS =
=
2"，我们求出地球 !
2
华 南 理 工 大 学 学 报（自 然 科 学 版）
第 29 卷
系统白天平均温度为
! [ ( ) ] TED
=
2 T
T 4 -T4
T EO
+
TEmcos
OI
-
K 4
dI
=
T EO
+
"2 !
T
Em
地球系统夜间平均温度为
（6）
! [ ( ) ] TEN
=
2 T
34T T 4
TEO +
达式应为：
( ) TE
=
TE0 +
TEmcos
!t
-
" 4
（4）
式中 TE0 是地球系统的平均温度 . 这样，地球系统最
高温度为 Tmax = TE0 + TEm，最低温度为 Tmin = TE0
- TEm，两者之差称地球系统温度的日较差，其值为
Tmax - Tmin = 2 TEm
（5）
设地球自转周期为#，则#
收稿日期：2000 - 02 - 18 作者简介：李绍新（1955 - ），男，副教授，主要从事遥感 物理理论研究 .
况［1］：
F = F0cos!t
（1）
这里 F 是通过地表的热流密度，F0 是 t = （0 地 方太阳时中午 12 点）的热流密度，也是热流密度振
幅 . 相应地，地表温度也是周期性的 . 与上式对应的 地表的温度为［1］：
华 南 理 工 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版 ）
第 29 卷 第 1 期
Journal of South China University of Technology
Vol. 29 No. 1
2001 年 1 月
（Natural Science Edition）