太阳能无人机的飞行高度可以达到两万米以上，可以大范围的不间断的恢复通讯任务，并且还可以拍摄实时的影像数据，相当于一个低空的伪卫星。因为太阳能无人机具有机动性好，持续性飞行能力强，数据传输的速度快等优点成为了多国暗战新高地。

阳能无人机的空间分层。地球的空间主要包括四个层，分别是对流层，平流层，中间层，热层和外大气层等。对流层的高度约为海平面至10公里，平流层的高度约为40到80公里，热层的高度大约为80到370公里，而370公里以外就属于外大气层。其中对流层中，民航的飞行高度大约在一万米左右，战斗机的飞行高度大约在3公里左右。太阳能无人机的飞行高度可以和战斗机相媲美。而热层和平流层中因为环境相对复杂和不确定性，所以不太适合飞行器的飞行。而外大气层就是卫星的天下了。

太阳能无人机的高地。太阳能为飞机提供持续的能源，让其保持一定的持续性飞行。所以太阳能无人机可以持续性的获得情报和数据，在军事和救灾方面发挥重要的作用。相比卫星来说，它的机动性更强，数据获取的进度更高，最重要的是太阳能无人机可以忽略地球自转对其造成的影响。太阳能无人机的造价成本远远低于卫星的造价，环保而且节约能源。

太阳能无人机的难点。对流层的空气变化是比较复杂的，不但昼夜温差大，而且空气的密度很低。这就是飞机的能源转化带来了很多的挑战。包括电池的效率转化，太阳能源的转化等，飞机的本身也需要达到战斗机的标准。此外更重要的是高空无人机遥控的方式同样也是挑战，通过卫星控制还是地面控制等问题。

国产大型太阳能无人机“启明星50”首飞成功，为何能被称为高空伪卫星？

火箭和飞机都能在天上飞,但火箭发动机和飞机发动机的本领却不相同。飞机发动机只带燃料,不带液氧一类的氧化剂,燃料全靠从大气中得到的氧气帮助燃烧，产生推力使飞机上天,因此飞机在没有空气的太空是飞不了的。火箭就不同,因为它不仅带燃料,还带助燃的氧化剂,因此可以在没有空气的太空飞行。

但正是由于火箭带了大量氧化剂,重量就大大增加，从而使火箭的成本大大增加。现在有许多卫星,如通信卫星,需要发射到与地球相对位置保持静止的轨道上，这样就必须把卫星送到赤道上空约3500千米的位置。这么远的距离，当然就需要带很多的燃料和液氧一类的氧化剂。因此在发射通信卫星时,火箭的个头就特别大,即使如此,现在有些火箭还是缺乏足够的动力能够做到一次启动就把卫星送到这么高的地方。

因此现在常常采取“两步走”的办法,也就是从地面发射一枚火箭先把卫星送到低空的临时轨道上,再由另一枚附在卫星上的火箭发动机再点火,把卫星送到高空的最终轨道上。实际上就是要采用上下两级火箭。而这种火箭通常都属于化学火箭，即是通过燃料和氧燃烧的化学能转变为热能,生成高温燃气,经喷管膨胀加速、将热能转化为气流动能,以高速(1500-5000米/秒)从喷管排出产生推力。

为了减轻火箭的重量,火箭专家早就提出过用太阳能作动力推进火箭的设想，但这种设想因太阳能转换材料不理想,得不到足够的功率而长期得不到实现，一直处于试验之中。直到1995年,这个设想才有了眉目。

1995年10月,美国航空航天局(NASA)和一家航天航空公司合作,研制出一种太阳能火箭,称为“太阳能上段火箭”,它虽然不能独立地把卫星送上天,但可以代替以往使用的第二级化学火箭。这种太阳能上段火箭装有两面可充气的反射镜，能把阳光聚焦在一个液氢源上,使氢加热到2300摄氏度以上，然后将热的氢气送到喷管产生推力使卫星继续飞行。两面阳光收集器反射镜和支撑它的梁是用一种柔性材料制成的，它可以在太空中充气变硬。采用可充气的材料做收集器反射镜和支撑梁是因为这种材料在地面时可将它们卷起来装进一个小小的空间,这比用普通的刚性材料制成的反射镜和支撑梁要节省很多空间,减少发射时的体积。

按美国航空航天局喷气式推进实验室新概念小组领导人内维尔·马斯威尔的意见,太阳能上段火箭将比同样功率的传统化学火箭小得多,这样可以用较小而便宜的第二级火箭机动地操纵宇宙飞船,把发射一枚卫星的费用降低1.5亿美元。

马斯威尔认为,太阳能上段火箭可以和单级入轨火箭很好配合。单级入轨火箭是航空航天局设计的一种可重复使用的火箭，但它只能把卫星送到低空临时轨道。而太阳能动力第二级火箭可以在单级入轨火箭达到的临时轨道上,把卫星送到最终的高空静止轨道上。预计这种太阳能火箭在20世纪末可开始太空试验。

农村房屋取暖什么方式好？太阳能取暖好吗？

作为空天侦察平台具有很多优点，首先和军用飞机与卫星相比，生产成本和使用成本都是相对来说比较廉价的，费用不高。其次它可以长时间滞留于空中，飞机在空中的飞行时间通常是以小时来计算，而这个则是以天甚至以月来计算。这使得它能够长时间的持续工作，这对于研究者来说是一项很不错的成果，而且它能够在目标地域上空悬停，长时间可以对目标进行持续定点检测。在现代战争中，来自空天方向的侦察和情报支持已经变得必不可少。但是传统侦查平台并非十全十美，如当前侦察卫星主要存在研制成本高，寿命短和单颗卫星定点检测监控能力弱等问题，而各种侦察机飞行高度普遍偏低，滞留空间不够，难以对一个较大区域进行全天候无间断的长时间监控，因此像这类临近空间悬浮器受到了重视。为填补在轨卫星以及只能短距离飞行的低空无人家之间的空白，早在2008年的时候，就已经有很多航空公司开始布局研究高空，伪卫星伪卫星不是真的卫星，只是操作类似卫星高空卫，卫星更像一种传统，飞机漂浮在高空或者平行的平台，可以在大气中保持多个星期或数月，所以高空伪卫星也被称为高空自动驾驶飞机。高空维维星，它有很多独特的地方可以改变世界，相比于其他的飞机，它可以在花费，只是卫星造价的一小部分前提下实现更大有效载荷，加上具备高势能性和可重新配置性能依据任务要求随时重新定位重新编程，还可以再远离天气和其他飞机情况下运行，无需放弃某个站点。这个突破对于研究者来说是一项很大的成功。

城市的主要环境地球物理问题

好的呀，清洁能源，符合国家环保政策，也可以考虑一下几种方式

1.燃气取暖

现在使用天然气采暖已经比较普遍，在农村有沼气可以作为燃气取暖。秸秆燃气炉相当于变废为宝，是一种经济的采暖方式。利用植物燃料通过制气炉，在密闭缺氧条件下，采用干馏热解及热化学氧化法后产生一种可燃性气体，主要含一氧化碳氢气、甲烷、乙烷、丙烷等，亦称生物质气，秸秆气化炉，是农家不花钱的"液化气"

2.烧电取暖

小太阳、暖吹风可以算是目前市面上最常见，价格也最平易近人的一类采用电能源的取暖设备，深得普通农村佳通用户的喜爱。这种取暖设备在大大小小的超市里都可以买到，价格在100元左右，非常的亲民，并且使用或者收纳均很方便，连接电源后很快就能发热，占用空间少。

3.清洁煤+配套炉具取暖

清洁型煤取暖与其他清洁能源取暖方式相比成本相对较低，供应保障相对稳定，洁净燃煤易燃烧、热值高、封火时间长、耐烧省煤、消耗低，无需频繁添煤、省时省力、更好用，极大减少了用煤量，更加经济节能。洁净燃煤低硫、低灰、低挥发，燃烧更充分，可以有效减少一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放。燃烧后的产生烟尘少，可有效降低对大气的污染，进而改善生活环境。煤炭燃烧基本都是低空直排，燃烧产物很容易被人体吸入。洁净燃煤含硫量低于0.5%，燃烧无黑烟、无异味，产生的有害物质较少，对人体伤害极低，可有效降低出现冬季煤气中毒的现象。

一、城市气候、空气污染和热岛效应

城市，尤其是大城市，由于建筑物较多，这些建筑物的人工造型和表面极大地改变了自然地貌。例如高层建筑物、路面、广场、露天停车场会改变空气流动的方向和速率。另外，城市还由于居民的活动（生产和生活）产生大量的空气污染物，如CO、S和N的氧化物。这些污染物或是由工业生产（如炼油厂），或是由燃料的燃烧（机动车或供暖）及垃圾的焚烧所产生。城市空气污染物的浓度取决于该城市及其附近地区性区污染物的排放总量和该地区盛行的风向和风速。在某些特殊的气候条件下，如逆温现象，即空气温度随海拔高度的增加而增高。此时空气中的污染物由于大气层高层中存在高温区域而难于扩散，这种现象在极端情况下会因严重的空气污染导致危及人类的健康，甚至生命。例如1952年12月，伦敦由于大气逆温，引起空前严重的空气污染，导致300余人死亡于呼吸系统疾病。还有资料表明城市中心的空气污染状况要比城市边缘区域严重。近年来由于城市中机动车的数量增加，因此汽车尾气已经成为城市空气污染的重要污染源。

应该指出，近20年来，我国城市中机动车数量增加很快，因此机动车尾气排放造成的空气污染是城镇区域空气质量恶化的重要原因。近10年来，我国汽车产量年平均增长13%，汽车保有量年均增长12%，到2000年，我国汽车年产量达207万辆，保有量已经超过1600万辆，摩托车保有量达5000万辆。预计到2005年汽车的保有量将达2600万辆；2010年将达4000万辆。与发达国家相比，我国的汽车社会保有量不算多，但我国汽车技术水平低下，国产车的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的排放量分别是1992年美国产新车的14.5倍、11.8倍和3.3倍。

城市中，除了空气污染以外，城市中心地区的气温要比城市周围乡村的高。有资料认为，城市的日最低气温比远离城市的乡村最多可高6～11℃，这就是城市的“热岛效应”。在夏季的白天，城市的水泥和砖石建筑物及沥青路面与有更多植被覆盖的乡村相比，在每单位面积上吸收、储存和再辐射更多的太阳能；在夜晚，城市的建筑物和街道向大气辐射更多的热量。这些都会导致城市上空的大气温度明显高于乡村。在冬季，由于取暖、发电厂、工业和机动车耗用燃料使城市上空的大气温度略高于乡村。而且，城市中由于使用燃料等原因产生的污染物在大气中的散布，增加了对太阳能的吸收，也会使城市上空大气的温度升高。

由于城市地区的植被面积比乡村少，因而降水的流失程度大，同时在城市缺少来自植被的蒸发和蒸腾作用，因此城市中的平均相对湿度要比乡村低百分之几。另外，通过城市的风速要比附近乡村的风速低20%～30%，其原因是城市的地表粗糙，林立的建筑物增加了对气流的摩擦阻力。城市中气流流动的另一特点是由于城市的热岛效应，在同一海拔高度上，城市的大气温度高于附近乡村，出现以城市中心为温度高点的温度梯度，因此在城市上空的低空，来自各不同方向的风，最后总是趋向流入城市。即气象学中称之为“城市上空低空的风是收敛的”。

二、城市垃圾

1.城市垃圾种类

城市垃圾主要包括工业固体废弃物、城市生活垃圾和危险废弃物。

（1）工业固体废弃物

工业固体废弃物是指热电厂、锅炉、窑炉、茶炉在运行过程中产生的粉煤灰，钢铁厂、铸造厂的冶炼废渣，化工厂的废渣，煤矿的煤矸石等。1995年我国工业固体废弃物产生量达6.4×108t，2000年全国工业固体废弃物产生量达到8.16×108t（其中乡镇工业产生的固体废弃物为1.5×108t）。这些废弃物中相当一部分是可以综合利用的。2000年，全国县以上工业产生的固体废弃物中被综合利用的达3.74×108t，为县以上工业废弃物产生量（6.65×108t）的51%。

（2）城市生活垃圾

城市生活垃圾是城市居民生活产生的包括排泄物在内的各种废弃物。有统计表明我国城市每人每天产生440 g生活垃圾（全球人均值为900 g），2000年我国共产生城市生活垃圾约1×108t。城市生活垃圾的产生量还在以每年8%～10%的速率增加。随居民生活水平的提高，生活垃圾中，有机物增加，可再生利用的成分（包装盒、塑料等）、可焚烧成分增加。北京市每天仅一次性餐盒的日需求量就达200万个，其中90%是在自然条件下难以降解的发泡餐盒（治理一个发泡餐盒造成的环境污染的费用是餐盒自身价格的10倍）。我国城市生活垃圾的无害处理水平不高，相当一部分城市生活垃圾就在城市郊区堆积。我国各地已经累计堆积工业固体废弃物和城市生活垃圾约67.5×108t，占地约5.6×104hm2。这些堆积的垃圾往往又是二次污染源。

（3）危险废弃物

危险废弃物是指一些化工、轻工、电子、制药工业以及医院产生的含有毒和有害物质的废弃物，约占工业固体废弃物产生量的3%～5%。根据国际上通行的《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》中规定的危险废弃物的分类原则，国家环境保护总局等公布的《国家危险废物名录》已于1998年7月起施行。该名录中危险废弃物包括医院、医药、农药废物，染料、涂料废物，爆炸性废物，感光材料废物，含铍、铬、铜、锌、砷、硒、镉、锑、碲、汞、铅的废物；废碱、废酸废物，含有机磷、有机氰等废弃物共47类。多数是工业生产产生的废弃物。另外生活中的某些废弃物，如照相馆的废液、日光灯管、废电池也是危险的废弃物。这些废弃物多数都是可回收利用的。

2.城市垃圾处理的方式

（1）露天堆放

将垃圾运到城镇以外露天堆放，不做处理，往往成为二次污染源。

（2）卫生填埋

卫生填埋是世界上普遍采用的处理方法。这种处理方法的缺点是：第一，占地面积大，每填埋1t垃圾要占地3 m2，若日填埋量为1000 t，一年要占地近110×104m2。第二，填埋场地周围地表及地下水易受到垃圾渗出液的污染，尤其是重金属含量要比背景值高很多，在填埋场上空，空气中汞的含量可能比背景值高10～15倍。第三，垃圾中有机物含量高时，易产生甲烷，处理不当会发生火灾甚至爆炸。

（3）焚烧

焚烧在850～1200℃将垃圾焚烧为灰渣，然后再将灰渣填埋。现代的垃圾焚烧炉能回收热能（用于发电），可使垃圾减量50%～95%，而且能灭菌，焚烧炉处理量大，占地少。有些国家将城市生活垃圾焚烧作为燃料和建筑材料，已经成为产业。垃圾焚烧的缺点是焚烧炉成本高，建一座日处理400 t垃圾的焚烧炉的设备约需2亿元（国产设备）至3亿元（进口设备）。在焚烧垃圾使之用于发电时，还要求垃圾的发热值在800 kcal/kg以上。我国中小城市的生活垃圾水分高，发热值低，因此要加重油才能燃烧，使运行费用增加。焚烧垃圾还烧掉可回收的再生资源和有机质。在炉温低于850℃时，会产生致癌物质二英，另外垃圾焚烧过程中还会产生其他有害气体。（4）堆肥

用自然界存在的微生物使堆放的垃圾中的有机物降解、发酵，产生腐殖质，可作为农家肥料。但城市垃圾中建筑材料（碎砖瓦、碎玻璃）过多时，堆肥处理的效果有限。

对垃圾处理的原则应是资源化、无害化和减量化。垃圾中可再生利用的物质很多，回收这些物资，可节约大量资源，目前全世界矿产资源的再生利用率已经相当高，钢铁的18%，铜的45%，锌的30%，铝的22%，纸的35%来自再生资源。

用地球物理和地球化学方法检测城市垃圾的堆积、填埋过程，是近年来地球物理和地球化学学科中新的应用领域。对垃圾填埋场及其附近区域的电法勘测（电阻率或电导率测量，自然电位测量）、重力场或密度观测、自然放射性测量、地热场或地温测量可以检测被填埋的垃圾的积聚量、积聚密度和扩散范围，对地下水的影响和污染，还可检测垃圾中的某些特殊物质（如放射性污染物）。对垃圾填埋场中垃圾样品和渗出液化学成分的检测则有助于对二次污染的监控。

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