GEOS 24705 / ENST 24705 / ENSC 21100 2017 Lecture 2 Earths energy - - PowerPoint PPT Presentation

GEOS 24705 / ENST 24705 / ENSC 21100

2017 Lecture 2 Earth’s energy flows

What ¡is ¡the ¡land ¡surface ¡area ¡per ¡person? ¡

¡

Current population ~ 7B Area of Earth = 4 π R2 1/3 is land, so Aland ~ 4 R2 R ~ 6400 km Aland ~ 4 x 4 x 107 km2 ~ 1.5 x 108 km2 ~ 1.5 x 1014 m2 So area per person is ~ 20,000 m2 at ~ 4000 m2 / acre That’s ~ 5 acres per person

Earth is crowded - hard to feed 100 servants with limited area

Average land/person on Earth is 20,000 m2

Equivalent to University of Chicago Quadrangle

Average land/person on Earth is 20,000 m2

Equivalent to University of Chicago Quadrangle

Ice

Arable Desert Rainforest Forest

Appropriation of land for humans

Ice

Arable Desert Rainforest Forest Crops for humans Crops for animals Pasture

38% of all land is used for agriculture (excluding forestry) Source: World Bank

Humans dominate the Earth’s surface

Fractional use of:

Earth’s land surface

area used for food ~ 38% (farm + pasture) Land NPP appropriated ~ 30%

Farmland, Oklahoma (OK Farm Report) Farmland, Longsheng, China (Flickr) Farmland, Washington (Google)

Only ¡3 ¡primary ¡sources ¡for ¡energy ¡in ¡Earth ¡system ¡

Only ¡3 ¡primary ¡sources ¡for ¡energy ¡in ¡Earth ¡system ¡

Solar radiation (nuclear fusion in sun)

Only ¡3 ¡primary ¡sources ¡for ¡energy ¡in ¡Earth ¡system ¡

Solar radiation (nuclear fusion in sun) Geothermal heat: nuclear fission of radioactive elements + residual heat

238U -> 206Pb

Rotational kinetic energy (source of tidal energy)

Only ¡3 ¡primary ¡sources ¡for ¡energy ¡in ¡Earth ¡system ¡

Solar radiation (nuclear fusion in sun)

238U -> 206Pb

Geothermal heat: nuclear fission of radioactive elements + residual heat