3D 打印领域优质投资机会盘点:
我们判断 3D 打印行业将从技术导入期进入快速成长 期,在此过程中,下游航空航天、汽车工业、生物医疗行业应用有望 率先迎来爆发点。建议关注布局 3D 打印全产业链铂力特、以及布局3D 打印金属粉末原材料的楚江新材、银邦股份、亚太科技。
楚江新材#楚江新材 sz002171[股票]# :湖南顶立科技有限公司创办于 2006 年,是一家专业 从事新材料及高端特种热工装备研发、生产的民营高科技军工企业。 2015 年通过并购,成为中国最大铜板带企业楚江新材的全资子公司。
公司利用材料研发优势,建立了湖南省首条金属 3D 打印全产业 链生产线,技术涵盖母合金设计、熔炼、制粉、增材制造、热处理、 性能检测等。开发的钛基、镍基、铝基等金属基 3D 打印材料及构件 达到国际先进水平,已成功运用于航空航天、军工、医疗等领域。
公司采用国际先进水平的新型等离子制粉技术(N-PREP),专业 生产超纯洁净金属基 3D 打印球形实心粉体。目前提供 6 大类 3D 打 印金属粉末。此外,公司还提供金属 3D 打印整体解决方案,包括军 用、民用高性能金属 3D 打印制品服务;高端金属 3D 打印制品关键 热处理工艺及装备;适用于 3D 打印的结构拖布优化与轻量化设计。
2015-2017 年间营业收入、净利润均增长较快,营业收入从 2421.95 万元增长至 8503.58 万元,净利润从 976.49 万元增长至 6633.47 万元。2018-2020 年营业收入增速放缓,期间公司持续盈利, 盈利规模有小幅波动。2020 年全年实现营业收入 1.71 亿元,净利润 2565.3 万元。
银邦股份#银邦股份 sz300337[股票]# :2012 年,银邦股份参与设立飞而康快速制造科技有 限公司,从而进入 3D 打印领域。飞而康目前已成为 3D 打印全套解 决方案提供商,也是中国国内唯一一家可大批量、自主生产、运营销 售满足国际航空标准的钛合金粉末公司,在航空航天、汽车、生物医 学等应用领域取得资质认证。
3D 打印金属粉末业务:公司提供钛合金、镍基合金、钴铬、钢、 铝合金五类金属产品,在每一个金属分类下,根据粒度直径大小、化 学成分配比研发了多种合金粉末。其中航空级球形粉末可用于 3D 打 印(激光或电子束熔化)、热等静压、冷热喷涂等工艺。 目前,公 司建有一条进口电极感应熔炼气雾化(EIGA)钛合金粉末生产线并于 2012 年投入使用。整个生产过程在惰性气体保护下进行,生产环境 达到无尘洁净化标准,无外来杂质污染。年产钛合金粉末 90 吨,可 提供批次稳定、纯净度高、球形度高的钛合金粉末, 该粉末已顺利 通过 CAAC 适航认证。
亚太科技#亚太科技 sz002540[股票]# :江苏亚太霍夫曼金属打印科技有限公司成立于 2014 年 8 月,为江苏亚太轻合金科技股份有限公司(简称:亚太科技)建 设金属增材制造技术研究及其产业化项目的全资子公司。公司致力于 研发、制造 3D 打印设备和金属制品、精密模具及金属零部件的制造。 公司在项目初期投入 4000 多万元购入总共 6 套世界最先进激光 3D 打 印、激光熔覆设备。霍夫曼公司 2015-2018 年间营业收入增长迅速, 从 380.21 万元增长至 4697.01 万元。2019 年营业收入大幅下降,仅为 1755.42 万元。2015-2017 年间,公司持续亏损。2018 年扭亏为 盈,净利润 13.01 万元。2019 年-2020 年上半年,公司继续小幅亏 损。
铂力特#铂力特 sh688333[股票]# 特:公司围绕金属增材制造产业链,开展金属 3D 原材料、 金属 3D 打印定制化产品及金属 3D 打印设备的研发、生产、销售, 同时向客户提供金属 3D 打印工艺设计开发及相关技术服务,构建了 较为完整的金属 3D 打印产业生态链,整体实力在国内外金属增材制 造领域处于领先地位。公司产品及服务广泛应用于航空航天、工业机 械、能源动力、科研 院所、医疗研究、汽车制造、船舶制造及电子 工业等领域,尤其在航空航天领域,市场占有率较高,公司已成为空 中客车公司金属增材制造服务的合格供应商。2018 年 8 月 28 日, 铂 力特与空中客车工程技术中心有限公司签署某型号飞机大型精密零 件金属 3D 打印共同研制协议,从供应商走向联合开发合作伙伴阶段。
2020 年 3 月 27 日晚,铂力特公司收到空中客车公司零部件认证团 队对铂力特制造的 A330NEO 某增材制造零件的认证通过结果,该零件 由 BLT-S310 打印,零件性能达到空中客车民用航空零件的装机要求, 公司增材制造能力和服务水平再次获得实力印证。
#股票# #财经[超话]# #金融# #财经# #今日看盘#
我们判断 3D 打印行业将从技术导入期进入快速成长 期,在此过程中,下游航空航天、汽车工业、生物医疗行业应用有望 率先迎来爆发点。建议关注布局 3D 打印全产业链铂力特、以及布局3D 打印金属粉末原材料的楚江新材、银邦股份、亚太科技。
楚江新材#楚江新材 sz002171[股票]# :湖南顶立科技有限公司创办于 2006 年,是一家专业 从事新材料及高端特种热工装备研发、生产的民营高科技军工企业。 2015 年通过并购,成为中国最大铜板带企业楚江新材的全资子公司。
公司利用材料研发优势,建立了湖南省首条金属 3D 打印全产业 链生产线,技术涵盖母合金设计、熔炼、制粉、增材制造、热处理、 性能检测等。开发的钛基、镍基、铝基等金属基 3D 打印材料及构件 达到国际先进水平,已成功运用于航空航天、军工、医疗等领域。
公司采用国际先进水平的新型等离子制粉技术(N-PREP),专业 生产超纯洁净金属基 3D 打印球形实心粉体。目前提供 6 大类 3D 打 印金属粉末。此外,公司还提供金属 3D 打印整体解决方案,包括军 用、民用高性能金属 3D 打印制品服务;高端金属 3D 打印制品关键 热处理工艺及装备;适用于 3D 打印的结构拖布优化与轻量化设计。
2015-2017 年间营业收入、净利润均增长较快,营业收入从 2421.95 万元增长至 8503.58 万元,净利润从 976.49 万元增长至 6633.47 万元。2018-2020 年营业收入增速放缓,期间公司持续盈利, 盈利规模有小幅波动。2020 年全年实现营业收入 1.71 亿元,净利润 2565.3 万元。
银邦股份#银邦股份 sz300337[股票]# :2012 年,银邦股份参与设立飞而康快速制造科技有 限公司,从而进入 3D 打印领域。飞而康目前已成为 3D 打印全套解 决方案提供商,也是中国国内唯一一家可大批量、自主生产、运营销 售满足国际航空标准的钛合金粉末公司,在航空航天、汽车、生物医 学等应用领域取得资质认证。
3D 打印金属粉末业务:公司提供钛合金、镍基合金、钴铬、钢、 铝合金五类金属产品,在每一个金属分类下,根据粒度直径大小、化 学成分配比研发了多种合金粉末。其中航空级球形粉末可用于 3D 打 印(激光或电子束熔化)、热等静压、冷热喷涂等工艺。 目前,公 司建有一条进口电极感应熔炼气雾化(EIGA)钛合金粉末生产线并于 2012 年投入使用。整个生产过程在惰性气体保护下进行,生产环境 达到无尘洁净化标准,无外来杂质污染。年产钛合金粉末 90 吨,可 提供批次稳定、纯净度高、球形度高的钛合金粉末, 该粉末已顺利 通过 CAAC 适航认证。
亚太科技#亚太科技 sz002540[股票]# :江苏亚太霍夫曼金属打印科技有限公司成立于 2014 年 8 月,为江苏亚太轻合金科技股份有限公司(简称:亚太科技)建 设金属增材制造技术研究及其产业化项目的全资子公司。公司致力于 研发、制造 3D 打印设备和金属制品、精密模具及金属零部件的制造。 公司在项目初期投入 4000 多万元购入总共 6 套世界最先进激光 3D 打 印、激光熔覆设备。霍夫曼公司 2015-2018 年间营业收入增长迅速, 从 380.21 万元增长至 4697.01 万元。2019 年营业收入大幅下降,仅为 1755.42 万元。2015-2017 年间,公司持续亏损。2018 年扭亏为 盈,净利润 13.01 万元。2019 年-2020 年上半年,公司继续小幅亏 损。
铂力特#铂力特 sh688333[股票]# 特:公司围绕金属增材制造产业链,开展金属 3D 原材料、 金属 3D 打印定制化产品及金属 3D 打印设备的研发、生产、销售, 同时向客户提供金属 3D 打印工艺设计开发及相关技术服务,构建了 较为完整的金属 3D 打印产业生态链,整体实力在国内外金属增材制 造领域处于领先地位。公司产品及服务广泛应用于航空航天、工业机 械、能源动力、科研 院所、医疗研究、汽车制造、船舶制造及电子 工业等领域,尤其在航空航天领域,市场占有率较高,公司已成为空 中客车公司金属增材制造服务的合格供应商。2018 年 8 月 28 日, 铂 力特与空中客车工程技术中心有限公司签署某型号飞机大型精密零 件金属 3D 打印共同研制协议,从供应商走向联合开发合作伙伴阶段。
2020 年 3 月 27 日晚,铂力特公司收到空中客车公司零部件认证团 队对铂力特制造的 A330NEO 某增材制造零件的认证通过结果,该零件 由 BLT-S310 打印,零件性能达到空中客车民用航空零件的装机要求, 公司增材制造能力和服务水平再次获得实力印证。
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科学猜想文集
(334) 大气散逸与大气停留时间
“若按平均停留时间,大气成份可以分成三类:第一类称为基本不变成分或准定常成分,它们的平均寿命大于1000年,各成分之间大致保持固定的比例。这些气体主要有N2,O2,Ar,还有微量的惰性气体Ne,Kr,Ⅹe及He等。”(见《大气物理学》第7页)大气分子在大气圈层内的平均停留时间大约在1000年左右,气体分子的平均停留时间大于1000年,为准定常成分。
大气圈层大气成份的平均停留时间存在两个概念:大气分子的平均停留时间概念,主要指的是大空气单个分子的平均停留时间;大气成份的平均停留时间是指一类气体的平均停留时间。比如氮与氧作为个体分子的平均停留时间只有1000年以上,但作为大气圈层的主要大气成份,至少存在了几亿年之久。所以,大气分子的停留时间是由气体分子的质量与活泼性决定的,而大气成份的停留时间是由天体环境所决定的。
大气圈层的大气存在“停留时间” 概念,“准定常成分为1000年以上″,1000年以上的停留时间不会超过100万年。在漫长的地史时间里,这是一个微不足道的数据,对地球的演化而言,无数大气更替数据会组成一个非常巨大的数据库。地球历史存在约45亿年,地球大气圈层的大气“停留时间″等同于地球大气的更新时间。以100万年为一个更新单位,地球大气圈层的大气已更换了4500次,如果按1万年更新一次,地球上的大气成份至少更替了45万次以上,地球上有这么多轻质原素更替吗?
地球总质量达6000亿亿吨,大气圈层的总质量5.1×10^21克,换算得出地球大气圈层的总重量约为61015吨,相当于地球总重量的亿分之一。地球大气总质量即使更换了45万次,等于地球失去了274.5亿吨质量,对于地球的总质量而言也不过是冰山一角。如果从地球演化的角度看大气成份的更替,45万次的大气成份的更替代表着地球存在大量的大气质量的散逸。
《长江日报》90年代曾经在科教版上刊登了一篇文章说:地球每天获得的宇宙尘埃约10吨,地球每天向太空散逸的大气质量约0.16吨左右(资料已丢失)。地球每天获得10吨重的尘埃,1万年大约获得3560万吨质量,45亿年相当于获取了1.6425亿亿吨质量,这还只是计算地球从星座流星带获得的质量,还没有计算地球从其它行星上获得的质量,这些获得的质量加上地球水的质量,大约是地球总质量的百亿分之二,约13.86亿吨。地球的总质量约6000万亿吨,在地球45亿年里,地球的质量呈增长状态,相比之下,大气的散逸不会使地球失去质量,但会使地球诞生时的体积失去很多。如果从原素的占比上看,光氧原素的占比就高达48.60%,证明地球诞生时是以氢原素为主,氢氧在地球诞生时的占比大约为98%,这种占比显示出地球曾经是一颗类木行星。氢氦气体的散逸不会使地球失去多少质量,但会使地球失去大部份体积,由类木行星演化成类地行星。
地球每天约1吨大气散逸到太空;地球每天获得约10吨重的尘埃。(资料来自网终),地球总重量约6000万亿吨,地球每年向太空散逸的大气为365吨,千年散失36万多吨,显示这个数据与地球大气“停留时间不相符。如果地球每年的外太空散逸的大气是约6吨,每一万年地球向太空散逸的大气也只有6万吨,这个数据与地球大气的“停留时间基本相吻合。地球有45亿年的地史,45亿年地球总共散逸了45万个大气圈层。通过大气的散逸速度计算得出,地球诞生时的体积至少比今天大45万倍,而木星体积也只比地球大1321倍,因此,地球的早期阶段是一颗典型的类木行星。
大气的散逸速度与大气的生成速度是持平状态,即大气散逸多少就会从地核生成多少,从而达到大气圈层的大气平衡。这种平衡来自于日地距离的改变,我们将日地距离的改变划分为两个距离阶段,距离太阳较近阶段,太阳光能产生光解作用的距离,称之为“光解距离” 阶段,也可称之为近日讵离,由于太阳光解作用较强,大气散逸的速度相对较快。地球距离太阳较远时,太阳光不能产生光解现象,只能改变行星云端温度,形成轻质气体原素的散逸,大气散逸的速度较缓,而且以氢氦气体为主,称之为“光温距离”。光至温升的距离,是太阳与木行星之间的距离,也称之为远日距离。光至温升形成的大气散逸是原始大气的散逸;光至离解的距离,产生的是分解轻质分子的散逸现象,散逸的是现代大气成份。光至离解的散逸,主要存在类地行星之间的距离,光使地球表层产生气体,这些气体组成的大气为次生大气或者称为化学大气,是作为现代大气散逸后,地球大气圈层的补充成份而成立。
化学气体的产生证明地球不同地史时期,大气产生的形式是不一样的。原始大气是在地球诞生后的升温过程中,出现物质的分类现象,氢氦气体的绝大部份被分离在地球表层,形成很庞大的原始气体圈层。原始大气属低温气体物质,因而,地球原始大气的存在是地球低温时代的交代,这与光至温升的太空环境是十分相吻合的。另一部份滞留在地球的内圈层,与氮氧气化合为二氧化氢等物质,作为原始大气散逸的后备补充成份;此时的氮氧气体也随氢氦气体跑出内圈层,在外圈层的底部沉积下来,成为第二代大气成分。如果承认了地球存在过原始大气,也就承认了地球有一个低温时代,承认地球在绕太阳作向心运动,因而认可地球经历了两个时期,一个光至温升时期,一个光至离解时期,目前,光至离解时期已经过半。
地球每天接收10吨重的宇宙尘埃,1亿年地球质量增加3650亿吨,30亿年≈11亿亿吨。在地球总质量6000亿亿吨面前,11亿亿吨虽然很少,也算是分了地球总质量的一杯质量羹,地球质量的递增是促进地球向心运动的质量动力。对地球总质量而言,递增的11亿亿吨质量太少,按照这个速度计算地球的聚合至少需要近200亿年才能聚合成一个行星体。银河星云系的年龄也只有140亿年,很显然,地球的聚合方式只能有两种:一种是地球由宇宙大爆炸形成的原始星云聚合而成,各大行星体几乎同时诞生,受天体运动的影响而不可能出现众多的卫星。另一种是地球在太阳系边缘区域,由无数的小液态星体聚合而成,小液态行星含有一定比例的尘埃物质,并聚合成大小不等的星体,零碎星体所占有的轨道呈向心收缩的状态,构成零碎星体以群的方式绕太阳作向心运动。在以群体绕太阳作向心运动过程中,一部份聚合起更大的星体,大的液态星体逐渐失去轻质原素物质,沉积下重质原素物质,使星体由大体积演化为小体积,由密度较低液态星体演化为气态星体,再由气态星体演化为高密度的类地行星体或卫星体。
(334) 大气散逸与大气停留时间
“若按平均停留时间,大气成份可以分成三类:第一类称为基本不变成分或准定常成分,它们的平均寿命大于1000年,各成分之间大致保持固定的比例。这些气体主要有N2,O2,Ar,还有微量的惰性气体Ne,Kr,Ⅹe及He等。”(见《大气物理学》第7页)大气分子在大气圈层内的平均停留时间大约在1000年左右,气体分子的平均停留时间大于1000年,为准定常成分。
大气圈层大气成份的平均停留时间存在两个概念:大气分子的平均停留时间概念,主要指的是大空气单个分子的平均停留时间;大气成份的平均停留时间是指一类气体的平均停留时间。比如氮与氧作为个体分子的平均停留时间只有1000年以上,但作为大气圈层的主要大气成份,至少存在了几亿年之久。所以,大气分子的停留时间是由气体分子的质量与活泼性决定的,而大气成份的停留时间是由天体环境所决定的。
大气圈层的大气存在“停留时间” 概念,“准定常成分为1000年以上″,1000年以上的停留时间不会超过100万年。在漫长的地史时间里,这是一个微不足道的数据,对地球的演化而言,无数大气更替数据会组成一个非常巨大的数据库。地球历史存在约45亿年,地球大气圈层的大气“停留时间″等同于地球大气的更新时间。以100万年为一个更新单位,地球大气圈层的大气已更换了4500次,如果按1万年更新一次,地球上的大气成份至少更替了45万次以上,地球上有这么多轻质原素更替吗?
地球总质量达6000亿亿吨,大气圈层的总质量5.1×10^21克,换算得出地球大气圈层的总重量约为61015吨,相当于地球总重量的亿分之一。地球大气总质量即使更换了45万次,等于地球失去了274.5亿吨质量,对于地球的总质量而言也不过是冰山一角。如果从地球演化的角度看大气成份的更替,45万次的大气成份的更替代表着地球存在大量的大气质量的散逸。
《长江日报》90年代曾经在科教版上刊登了一篇文章说:地球每天获得的宇宙尘埃约10吨,地球每天向太空散逸的大气质量约0.16吨左右(资料已丢失)。地球每天获得10吨重的尘埃,1万年大约获得3560万吨质量,45亿年相当于获取了1.6425亿亿吨质量,这还只是计算地球从星座流星带获得的质量,还没有计算地球从其它行星上获得的质量,这些获得的质量加上地球水的质量,大约是地球总质量的百亿分之二,约13.86亿吨。地球的总质量约6000万亿吨,在地球45亿年里,地球的质量呈增长状态,相比之下,大气的散逸不会使地球失去质量,但会使地球诞生时的体积失去很多。如果从原素的占比上看,光氧原素的占比就高达48.60%,证明地球诞生时是以氢原素为主,氢氧在地球诞生时的占比大约为98%,这种占比显示出地球曾经是一颗类木行星。氢氦气体的散逸不会使地球失去多少质量,但会使地球失去大部份体积,由类木行星演化成类地行星。
地球每天约1吨大气散逸到太空;地球每天获得约10吨重的尘埃。(资料来自网终),地球总重量约6000万亿吨,地球每年向太空散逸的大气为365吨,千年散失36万多吨,显示这个数据与地球大气“停留时间不相符。如果地球每年的外太空散逸的大气是约6吨,每一万年地球向太空散逸的大气也只有6万吨,这个数据与地球大气的“停留时间基本相吻合。地球有45亿年的地史,45亿年地球总共散逸了45万个大气圈层。通过大气的散逸速度计算得出,地球诞生时的体积至少比今天大45万倍,而木星体积也只比地球大1321倍,因此,地球的早期阶段是一颗典型的类木行星。
大气的散逸速度与大气的生成速度是持平状态,即大气散逸多少就会从地核生成多少,从而达到大气圈层的大气平衡。这种平衡来自于日地距离的改变,我们将日地距离的改变划分为两个距离阶段,距离太阳较近阶段,太阳光能产生光解作用的距离,称之为“光解距离” 阶段,也可称之为近日讵离,由于太阳光解作用较强,大气散逸的速度相对较快。地球距离太阳较远时,太阳光不能产生光解现象,只能改变行星云端温度,形成轻质气体原素的散逸,大气散逸的速度较缓,而且以氢氦气体为主,称之为“光温距离”。光至温升的距离,是太阳与木行星之间的距离,也称之为远日距离。光至温升形成的大气散逸是原始大气的散逸;光至离解的距离,产生的是分解轻质分子的散逸现象,散逸的是现代大气成份。光至离解的散逸,主要存在类地行星之间的距离,光使地球表层产生气体,这些气体组成的大气为次生大气或者称为化学大气,是作为现代大气散逸后,地球大气圈层的补充成份而成立。
化学气体的产生证明地球不同地史时期,大气产生的形式是不一样的。原始大气是在地球诞生后的升温过程中,出现物质的分类现象,氢氦气体的绝大部份被分离在地球表层,形成很庞大的原始气体圈层。原始大气属低温气体物质,因而,地球原始大气的存在是地球低温时代的交代,这与光至温升的太空环境是十分相吻合的。另一部份滞留在地球的内圈层,与氮氧气化合为二氧化氢等物质,作为原始大气散逸的后备补充成份;此时的氮氧气体也随氢氦气体跑出内圈层,在外圈层的底部沉积下来,成为第二代大气成分。如果承认了地球存在过原始大气,也就承认了地球有一个低温时代,承认地球在绕太阳作向心运动,因而认可地球经历了两个时期,一个光至温升时期,一个光至离解时期,目前,光至离解时期已经过半。
地球每天接收10吨重的宇宙尘埃,1亿年地球质量增加3650亿吨,30亿年≈11亿亿吨。在地球总质量6000亿亿吨面前,11亿亿吨虽然很少,也算是分了地球总质量的一杯质量羹,地球质量的递增是促进地球向心运动的质量动力。对地球总质量而言,递增的11亿亿吨质量太少,按照这个速度计算地球的聚合至少需要近200亿年才能聚合成一个行星体。银河星云系的年龄也只有140亿年,很显然,地球的聚合方式只能有两种:一种是地球由宇宙大爆炸形成的原始星云聚合而成,各大行星体几乎同时诞生,受天体运动的影响而不可能出现众多的卫星。另一种是地球在太阳系边缘区域,由无数的小液态星体聚合而成,小液态行星含有一定比例的尘埃物质,并聚合成大小不等的星体,零碎星体所占有的轨道呈向心收缩的状态,构成零碎星体以群的方式绕太阳作向心运动。在以群体绕太阳作向心运动过程中,一部份聚合起更大的星体,大的液态星体逐渐失去轻质原素物质,沉积下重质原素物质,使星体由大体积演化为小体积,由密度较低液态星体演化为气态星体,再由气态星体演化为高密度的类地行星体或卫星体。
科学猜想文集
(334) 大气散逸与大气停留时间
“若按平均停留时间,大气成份可以分成三类:第一类称为基本不变成分或准定常成分,它们的平均寿命大于1000年,各成分之间大致保持固定的比例。这些气体主要有N2,O2,Ar,还有微量的惰性气体Ne,Kr,Ⅹe及He等。”(见《大气物理学》第7页)大气分子在大气圈层内的平均停留时间大约在1000年左右,气体分子的平均停留时间大于1000年,为准定常成分。
大气圈层大气成份的平均停留时间存在两个概念:大气分子的平均停留时间概念,主要指的是大空气单个分子的平均停留时间;大气成份的平均停留时间是指一类气体的平均停留时间。比如氮与氧作为个体分子的平均停留时间只有1000年以上,但作为大气圈层的主要大气成份,至少存在了几亿年之久。所以,大气分子的停留时间是由气体分子的质量与活泼性决定的,而大气成份的停留时间是由天体环境所决定的。
大气圈层的大气存在“停留时间” 概念,“准定常成分为1000年以上″,1000年以上的停留时间不会超过100万年。在漫长的地史时间里,这是一个微不足道的数据,对地球的演化而言,无数大气更替数据会组成一个非常巨大的数据库。地球历史存在约45亿年,地球大气圈层的大气“停留时间″等同于地球大气的更新时间。以100万年为一个更新单位,地球大气圈层的大气已更换了4500次,如果按1万年更新一次,地球上的大气成份至少更替了45万次以上,地球上有这么多轻质原素更替吗?
地球总质量达6000亿亿吨,大气圈层的总质量5.1×10^21克,换算得出地球大气圈层的总重量约为61015吨,相当于地球总重量的亿分之一。地球大气总质量即使更换了45万次,等于地球失去了274.5亿吨质量,对于地球的总质量而言也不过是冰山一角。如果从地球演化的角度看大气成份的更替,45万次的大气成份的更替代表着地球存在大量的大气质量的散逸。
《长江日报》90年代曾经在科教版上刊登了一篇文章说:地球每天获得的宇宙尘埃约10吨,地球每天向太空散逸的大气质量约0.16吨左右(资料已丢失)。地球每天获得10吨重的尘埃,1万年大约获得3560万吨质量,45亿年相当于获取了1.6425亿亿吨质量,这还只是计算地球从星座流星带获得的质量,还没有计算地球从其它行星上获得的质量,这些获得的质量加上地球水的质量,大约是地球总质量的百亿分之二,约13.86亿吨。地球的总质量约6000万亿吨,在地球45亿年里,地球的质量呈增长状态,相比之下,大气的散逸不会使地球失去质量,但会使地球诞生时的体积失去很多。如果从原素的占比上看,光氧原素的占比就高达48.60%,证明地球诞生时是以氢原素为主,氢氧在地球诞生时的占比大约为98%,这种占比显示出地球曾经是一颗类木行星。氢氦气体的散逸不会使地球失去多少质量,但会使地球失去大部份体积,由类木行星演化成类地行星。
地球每天约1吨大气散逸到太空;地球每天获得约10吨重的尘埃。(资料来自网终),地球总重量约6000万亿吨,地球每年向太空散逸的大气为365吨,千年散失36万多吨,显示这个数据与地球大气“停留时间不相符。如果地球每年的外太空散逸的大气是约6吨,每一万年地球向太空散逸的大气也只有6万吨,这个数据与地球大气的“停留时间基本相吻合。地球有45亿年的地史,45亿年地球总共散逸了45万个大气圈层。通过大气的散逸速度计算得出,地球诞生时的体积至少比今天大45万倍,而木星体积也只比地球大1321倍,因此,地球的早期阶段是一颗典型的类木行星。
大气的散逸速度与大气的生成速度是持平状态,即大气散逸多少就会从地核生成多少,从而达到大气圈层的大气平衡。这种平衡来自于日地距离的改变,我们将日地距离的改变划分为两个距离阶段,距离太阳较近阶段,太阳光能产生光解作用的距离,称之为“光解距离” 阶段,也可称之为近日讵离,由于太阳光解作用较强,大气散逸的速度相对较快。地球距离太阳较远时,太阳光不能产生光解现象,只能改变行星云端温度,形成轻质气体原素的散逸,大气散逸的速度较缓,而且以氢氦气体为主,称之为“光温距离”。光至温升的距离,是太阳与木行星之间的距离,也称之为远日距离。光至温升形成的大气散逸是原始大气的散逸;光至离解的距离,产生的是分解轻质分子的散逸现象,散逸的是现代大气成份。光至离解的散逸,主要存在类地行星之间的距离,光使地球表层产生气体,这些气体组成的大气为次生大气或者称为化学大气,是作为现代大气散逸后,地球大气圈层的补充成份而成立。
化学气体的产生证明地球不同地史时期,大气产生的形式是不一样的。原始大气是在地球诞生后的升温过程中,出现物质的分类现象,氢氦气体的绝大部份被分离在地球表层,形成很庞大的原始气体圈层。原始大气属低温气体物质,因而,地球原始大气的存在是地球低温时代的交代,这与光至温升的太空环境是十分相吻合的。另一部份滞留在地球的内圈层,与氮氧气化合为二氧化氢等物质,作为原始大气散逸的后备补充成份;此时的氮氧气体也随氢氦气体跑出内圈层,在外圈层的底部沉积下来,成为第二代大气成分。如果承认了地球存在过原始大气,也就承认了地球有一个低温时代,承认地球在绕太阳作向心运动,因而认可地球经历了两个时期,一个光至温升时期,一个光至离解时期,目前,光至离解时期已经过半。
地球每天接收10吨重的宇宙尘埃,1亿年地球质量增加3650亿吨,30亿年≈11亿亿吨。在地球总质量6000亿亿吨面前,11亿亿吨虽然很少,也算是分了地球总质量的一杯质量羹,地球质量的递增是促进地球向心运动的质量动力。对地球总质量而言,递增的11亿亿吨质量太少,按照这个速度计算地球的聚合至少需要近200亿年才能聚合成一个行星体。银河星云系的年龄也只有140亿年,很显然,地球的聚合方式只能有两种:一种是地球由宇宙大爆炸形成的原始星云聚合而成,各大行星体几乎同时诞生,受天体运动的影响而不可能出现众多的卫星。另一种是地球在太阳系边缘区域,由无数的小液态星体聚合而成,小液态行星含有一定比例的尘埃物质,并聚合成大小不等的星体,零碎星体所占有的轨道呈向心收缩的状态,构成零碎星体以群的方式绕太阳作向心运动。在以群体绕太阳作向心运动过程中,一部份聚合起更大的星体,大的液态星体逐渐失去轻质原素物质,沉积下重质原素物质,使星体由大体积演化为小体积,由密度较低液态星体演化为气态星体,再由气态星体演化为高密度的类地行星体或卫星体。
(334) 大气散逸与大气停留时间
“若按平均停留时间,大气成份可以分成三类:第一类称为基本不变成分或准定常成分,它们的平均寿命大于1000年,各成分之间大致保持固定的比例。这些气体主要有N2,O2,Ar,还有微量的惰性气体Ne,Kr,Ⅹe及He等。”(见《大气物理学》第7页)大气分子在大气圈层内的平均停留时间大约在1000年左右,气体分子的平均停留时间大于1000年,为准定常成分。
大气圈层大气成份的平均停留时间存在两个概念:大气分子的平均停留时间概念,主要指的是大空气单个分子的平均停留时间;大气成份的平均停留时间是指一类气体的平均停留时间。比如氮与氧作为个体分子的平均停留时间只有1000年以上,但作为大气圈层的主要大气成份,至少存在了几亿年之久。所以,大气分子的停留时间是由气体分子的质量与活泼性决定的,而大气成份的停留时间是由天体环境所决定的。
大气圈层的大气存在“停留时间” 概念,“准定常成分为1000年以上″,1000年以上的停留时间不会超过100万年。在漫长的地史时间里,这是一个微不足道的数据,对地球的演化而言,无数大气更替数据会组成一个非常巨大的数据库。地球历史存在约45亿年,地球大气圈层的大气“停留时间″等同于地球大气的更新时间。以100万年为一个更新单位,地球大气圈层的大气已更换了4500次,如果按1万年更新一次,地球上的大气成份至少更替了45万次以上,地球上有这么多轻质原素更替吗?
地球总质量达6000亿亿吨,大气圈层的总质量5.1×10^21克,换算得出地球大气圈层的总重量约为61015吨,相当于地球总重量的亿分之一。地球大气总质量即使更换了45万次,等于地球失去了274.5亿吨质量,对于地球的总质量而言也不过是冰山一角。如果从地球演化的角度看大气成份的更替,45万次的大气成份的更替代表着地球存在大量的大气质量的散逸。
《长江日报》90年代曾经在科教版上刊登了一篇文章说:地球每天获得的宇宙尘埃约10吨,地球每天向太空散逸的大气质量约0.16吨左右(资料已丢失)。地球每天获得10吨重的尘埃,1万年大约获得3560万吨质量,45亿年相当于获取了1.6425亿亿吨质量,这还只是计算地球从星座流星带获得的质量,还没有计算地球从其它行星上获得的质量,这些获得的质量加上地球水的质量,大约是地球总质量的百亿分之二,约13.86亿吨。地球的总质量约6000万亿吨,在地球45亿年里,地球的质量呈增长状态,相比之下,大气的散逸不会使地球失去质量,但会使地球诞生时的体积失去很多。如果从原素的占比上看,光氧原素的占比就高达48.60%,证明地球诞生时是以氢原素为主,氢氧在地球诞生时的占比大约为98%,这种占比显示出地球曾经是一颗类木行星。氢氦气体的散逸不会使地球失去多少质量,但会使地球失去大部份体积,由类木行星演化成类地行星。
地球每天约1吨大气散逸到太空;地球每天获得约10吨重的尘埃。(资料来自网终),地球总重量约6000万亿吨,地球每年向太空散逸的大气为365吨,千年散失36万多吨,显示这个数据与地球大气“停留时间不相符。如果地球每年的外太空散逸的大气是约6吨,每一万年地球向太空散逸的大气也只有6万吨,这个数据与地球大气的“停留时间基本相吻合。地球有45亿年的地史,45亿年地球总共散逸了45万个大气圈层。通过大气的散逸速度计算得出,地球诞生时的体积至少比今天大45万倍,而木星体积也只比地球大1321倍,因此,地球的早期阶段是一颗典型的类木行星。
大气的散逸速度与大气的生成速度是持平状态,即大气散逸多少就会从地核生成多少,从而达到大气圈层的大气平衡。这种平衡来自于日地距离的改变,我们将日地距离的改变划分为两个距离阶段,距离太阳较近阶段,太阳光能产生光解作用的距离,称之为“光解距离” 阶段,也可称之为近日讵离,由于太阳光解作用较强,大气散逸的速度相对较快。地球距离太阳较远时,太阳光不能产生光解现象,只能改变行星云端温度,形成轻质气体原素的散逸,大气散逸的速度较缓,而且以氢氦气体为主,称之为“光温距离”。光至温升的距离,是太阳与木行星之间的距离,也称之为远日距离。光至温升形成的大气散逸是原始大气的散逸;光至离解的距离,产生的是分解轻质分子的散逸现象,散逸的是现代大气成份。光至离解的散逸,主要存在类地行星之间的距离,光使地球表层产生气体,这些气体组成的大气为次生大气或者称为化学大气,是作为现代大气散逸后,地球大气圈层的补充成份而成立。
化学气体的产生证明地球不同地史时期,大气产生的形式是不一样的。原始大气是在地球诞生后的升温过程中,出现物质的分类现象,氢氦气体的绝大部份被分离在地球表层,形成很庞大的原始气体圈层。原始大气属低温气体物质,因而,地球原始大气的存在是地球低温时代的交代,这与光至温升的太空环境是十分相吻合的。另一部份滞留在地球的内圈层,与氮氧气化合为二氧化氢等物质,作为原始大气散逸的后备补充成份;此时的氮氧气体也随氢氦气体跑出内圈层,在外圈层的底部沉积下来,成为第二代大气成分。如果承认了地球存在过原始大气,也就承认了地球有一个低温时代,承认地球在绕太阳作向心运动,因而认可地球经历了两个时期,一个光至温升时期,一个光至离解时期,目前,光至离解时期已经过半。
地球每天接收10吨重的宇宙尘埃,1亿年地球质量增加3650亿吨,30亿年≈11亿亿吨。在地球总质量6000亿亿吨面前,11亿亿吨虽然很少,也算是分了地球总质量的一杯质量羹,地球质量的递增是促进地球向心运动的质量动力。对地球总质量而言,递增的11亿亿吨质量太少,按照这个速度计算地球的聚合至少需要近200亿年才能聚合成一个行星体。银河星云系的年龄也只有140亿年,很显然,地球的聚合方式只能有两种:一种是地球由宇宙大爆炸形成的原始星云聚合而成,各大行星体几乎同时诞生,受天体运动的影响而不可能出现众多的卫星。另一种是地球在太阳系边缘区域,由无数的小液态星体聚合而成,小液态行星含有一定比例的尘埃物质,并聚合成大小不等的星体,零碎星体所占有的轨道呈向心收缩的状态,构成零碎星体以群的方式绕太阳作向心运动。在以群体绕太阳作向心运动过程中,一部份聚合起更大的星体,大的液态星体逐渐失去轻质原素物质,沉积下重质原素物质,使星体由大体积演化为小体积,由密度较低液态星体演化为气态星体,再由气态星体演化为高密度的类地行星体或卫星体。
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