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托福阅读背景资料3

地球的旋转时间变短

     We have been talking about some of the effects that thehuman beings had on the earth. One you may not be aware ofis that we actually begin to change the length of the day. In theother way to say, one day is the amount of time the earthneeds to spin completely around an axis, the imaginary linearound the center of the earth, from the north to the south. And of course there are a lot ofphysical causes that can affect the speed of the earth’s rotation, but there was only one that isdirect result of the human activity. Since 1950, human beings have built about ten thousandartificial reservoirs all over the world. These reservoirs have redistributed tremendous amount ofthe earth water. When they are used to be in the area near the equator, the imaginary linesurround the middle of the earth, it’s now the reservoirs in the areas of different latitudes. Thelatitude matters because, well, thinking the earth and axis, the equator contains the areas on theearth that are the farthest away from axis. So water has been redistributed from the equatorregions, then wherever the water is, to it’s close to the earth axis. It’s like when ice skaters performspins when those skaters put their arms enclose to their bodies, they spin faster. So the earth isspinning faster because the reservoirs have redistributed the water close to its axis. And becausethe earth was spinning faster, since 1950 the length of day has decreased by about 8 millionth ofsecond. I know that doesn’t sound like much but significant in that this is the first time that humanbeings ever had measurable affect on the earth’s motion.

潮汐发电

     凡在海边上生活过的人都知道，海水时进时退，海面时涨时落。

海水的这种自然涨落现象就是人们常说的的潮汐。

潮汐是由月球的引潮力可使海面升高0.246米，在两者的共同作用下，潮汐的最大潮差为8.9米;北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差竟达19米.据计算,世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦,若全部转换成电能,每年发电量大约为1.2万亿度。

潮汐发电严格地讲应称为“潮汐能发电”，潮汐能发电仅是海洋能发电的一种，但是它是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种。

     现代海洋能源开发主要就是指利用海洋能发电。

利用海洋能发电的方式很多，其中包括波力发电、潮汐发电、潮流发电、海水温差发电和海水含盐浓度差发电等，而国内外已开发利用海洋能发电主要是潮汐发电。

由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因，所以发展不快。

　　潮汐发电与水力发电的原理相似，它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。

具体地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。

　　由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐发电出现了不同的型式，例如：

①单库单向型，只能在落潮时发电。

②单库双向型：

在涨、落潮时都能发电。

③双库双向型：

可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。

4潮汐发电的实际应用应首推1912年在德国的胡苏姆兴建的一座小型潮汐电站，由此开始把潮汐发电的理想变为现实。

世界上第一座具有经济价值，而且也是目前世界上最大的潮汐发电站，是1966年在法国西部沿海建造的朗斯洛潮汐电站，它使潮汐电站进入了实用阶段，其装机容量为24千瓦，年均发电量为5.44亿度。

1968年原苏联巴伦支海建成的基斯洛潮汐电站，其总装机容量为800千瓦，年发电量为230万度。

中国沿海已建成9座小型潮汐电站，1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也是目前世界上较大的一座双向潮汐电站，其总机容量为3200千瓦，年发电量为1070万度。

海水发电

　　硕大无比的天然热库

　　辽阔的海洋既是一个硕大无比的“储热库”，它大量地吸收着太阳能；同时它又是一台极其巨大的“调温机”，随时都在调节着海洋的表面和深层的水温。

　　海水的温度，随着深度的增加而降低。

这是因为太阳光无法透射到400米以下的深海。

表层海水与500米深处海水的温度，相差可达20℃以上。

人们通常把深度每增加100米海水温度之差称为海水的“温度递减率”。

通常是在100～200米的深度范围内海水的温度递减率最大；深度超过200米以上，其温度递减率显著减小；深度达到1000米以上时，其温度递减率已经变得相当的微小了。

　　海洋中上下层水温的差异蕴藏着一定的能量，专家们称之为“海水温差能”，也叫做“海洋热能”。

而这种海水温差能可以用来进行发电，人们把这种发电方式叫做“海水温差发电”。

　　早在本世纪20年代，科学家们就开始着手研究试验海水温差发电的方法。

1926年，法国物理学家G·克劳德进行了海水温差发电的小型试验。

他在烧瓶A里加入28℃的温水（这相当于海水表层的水温）；连接在另一端烧瓶B里放入冰块，并保持0℃水温（以代表海洋深层的水温）。

用真空泵将A烧瓶内的空气抽出（抽到压力低到每平方厘米0.038）。

由于液体的沸点是随着加在液面上压力的减小而降低的，所以在此低压下，足以使得烧瓶中28℃的水沸腾起来。

要是能够使烧瓶内的真空度进一步提高，也就是使烧瓶内的压力变得更低，那么烧瓶内的温水就会提前沸腾而迅速蒸发。

这样，相对于烧瓶B内0℃的冰块，就产生了以水蒸汽压差为主的压力差。

于是，A烧瓶内蒸发的水蒸汽通过一个喷嘴喷出，推动涡轮发电机组进行发电。

　　克劳德试验成功以后，于1929年在古巴建造了一套专门进行海水温差发电的实验装置。

他用一根直径2米的铜管，在距离海岸2000米处，从650米的深海中汲取冷海水。

当温海水的温度为27.5℃而冷海水的温度为13℃时，其发电功率为22千瓦。

然而，他用水泵抽取冷海水时所消耗的功率却达80千瓦。

这岂不是“得不偿失”吗?

实际上不然，克劳德的这套实验装置的发电潜力并没有得到充分发挥，按计算其发电功率可达220千瓦。

但不管怎样，克劳德的实验表明：

利用海水的温差来进行发电，在技术上是可行的。

　　现在的新型海水温差发电装置，是首先把海水引入太阳能加温池，将海水加温到45～60℃（有的可高达90℃），然后再将温海水引进保持真空的某一空间，让它蒸发，借助于水蒸汽来推动汽轮发电机组进行发电。

　　不过通常的做法是，采用氨作为工作物质，用氨来吸收海水表层的热量而蒸发成氨蒸气，以推动汽轮发电机组进行发电。

做完功以后的氨被送进冷凝器（由深层的冷海水进行冷凝），再通过泵将液态氨重新泵入蒸发器，同时利用表层海水使氨再次蒸发，继续发电。

　　利用海水的温差来进行发电，还可以得到一种副产品——淡水，所以说海水温差发电还兼有海水淡化的功能。

一座发电能力为10万千瓦的海水温差发电站，每天可分馏出378立方米的淡水，以解决工业用水及饮用之需，另一方面，由于电站抽取的深层冷海水中富含营养盐类，所以在海水温差发电站的周围，正是浮游生物及鱼类栖息的理想场所，这将有利于提高鱼类的近海捕捞量。

　　利用海水温差进行发电，通常要选择海水温差在20℃以上的海域。

古巴、巴西、安哥拉、印度尼西亚以及我国南部沿海等低纬度海域，是进行海水温差发电的理想场所。

据专家们估计，仅北纬20°至南纬20°之间的海域，海水温差的发电能量就足以达到26亿千瓦。

全世界海洋蕴藏的海水温差能量大约能发电600亿千瓦。

在我国的海域内，可供利用的海水温差能量大约能发电1.2亿千瓦。

蜘蛛丝军事用途

      神奇的“生物钢” 

　　生物钢指的是羊奶钢，也指牛奶钢。

羊奶与牛奶，本来与钢铁风马牛不相及，但科学家却将它们巧妙地结合起来了。

　　1997年初，美国生物学家安妮·穆尔发现，在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛，它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高，而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网，第一种丝在拉断之前，可以延伸27％，它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍；第二种丝在拉断之前很少延伸，却具有很高的防断裂强度，由这种蜘蛛丝织成的布，比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。

“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能，很快引起科学家兴趣，他们设想，要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维该多好。

　　科学家想到让牛奶的蛋白基因中含有“黑寡妇”蜘蛛丝的蛋白基因，于是就先找山羊进行转基因的科学实验。

让山羊与“黑寡妇”蜘蛛“联姻”，将蜘蛛蛋白基因，注入一只经过特殊培育的褐色山羊体内，在这只山羊产下的奶中，有大量柔滑的蛋白质纤维，提取这些纤维，就可以生产衣服。

　　实践表明，由转基因羊奶纤维织出的布，比防弹衣的强度还大十几倍。

这种超强坚韧的物质，是阻挡枪弹射击的理想材料，也可以用来制造坦克、飞机与装甲车，以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”。

根据国外的资料报道，一只羊每月产下的奶提取的纤维，可以制成一件防弹背心。

美国正在研究利用蜘蛛丝的专家称，利用这种纤维制成的2.5厘米粗的绳子，足以让一架准备着陆的战斗机完全停下来。

　　科学家给这种物质取名叫“生物钢”。

羊奶与牛奶变成的“生物钢”，不仅有钢铁的强度，而且还可以生物降解，不会带来环境污染，可替代引起白色污染的高强度包装塑料和商业用渔网，以及用于医学方面的手术线或人造肌肤。

科学家设想，如果让转基因的山羊大量繁殖，就会生产出大量的生物钢用于工农业生产与国防战略，考虑到山羊对植被的破坏性，对牛进行转基因实验的前途更为广阔，一头牛的产奶量比一只山羊的产奶量高得多。

polymer gels一种聚合凝胶

    The following information was part of our display for theSET96 and SET98 Scientific Power to the People Exhibition,The Galleries, Bristol,20th and 21st March 1998. 

    A POLYMER is a very long molecule rather like a very longpiece of string.

    The borax joins two molecules together to make a large network - rather like a flexiblescaffolding. This is cross-linking.

    This turns the fluid dissolved polymer into a GEL. 

    In oilwells water is pushed down to push oil up. If this breaks through to the production wellbore, the well will just produce water. A solution is to block the rock pores with polymer gel tomake the well produce oil again. These gels can be made from naturally occurring sugar-basedpolymers such as Guar and they can be cross-linked with Cobalt or Chromium. 

Other everyday examples of polymer gels are to be found in non-drip emulsion paints, foods, cartyres and agrochemicals. 

The polymer that we are using is POLYVINYL ALCOHOL and we are joining the strands togetherwith BORAX. This gel, when coloured, is sold in toyshops as SLIME.

Backgrounds of washington

Map of Federal City,1797

Historical Society of Washington, DC

        The plan of the city of Washington was designed in 1791by Pierre L'Enfant, and mapped the following year; a designwhich remains largely in place. For nearly a century, the realization of physical changes to theoriginal plan were gradual until the second important benchmark in the development ofWashington's urban plan:

 the McMillan Commission and its 1901-02 recommendations. TheMcMillan Commission plans were implemented predominantly during the first three decades of the20th century, and continued sporadically thereafter. For nearly 100 years, a legal height limit of160' has preserved the broad, horizontal Baroque nature of the city, allowing light and air to reachthe pedestrian level, and resulting in a picturesque skyline pierced by steeples, domes, towers andmonuments. 

        On January 24,1791, President George Washington announced the Congressionally-designated permanent location of the national capital, a diamond-shaped ten-mile tract at theconfluence of the Potomac and Eastern Branch Rivers. A survey of the area was undertaken byAndrew Ellicott and Benjamin Banneker. Forty boundary stones, laid at one-mile intervals,established the boundaries based on celestial calculations by Banneker, a self-taught astronomer ofAfrican descent and one of the few free blacks living in the vicinity. Within this 100 square milediamond, which would become the District of Columbia, a smaller area was laid out as the city ofWashington.（In 1846, one-third of the District was retroceded by Congressional action to Virginia,thus removing that portion of the original district which lay west of the Potomac River.） In March1791,the surveyors' roles were complemented by the employment of Major Pierre Charles L'Enfantto prepare the plan. 

        Major L'Enfant （1755-1825）, a French artist and engineer who had formed a friendship withGeorge Washington while serving in the Revolutionary War, requested the honor of designing aplan for the national capital. The fact that the area was largely undeveloped gave the city'sfounders the unique opportunity to create an entirely new capital city. 

After surveying the site, L'Enfant developed a Baroque plan that features ceremonial spaces andgrand radial avenues, while respecting natural contours of the land. The result was a system ofintersecting diagonal avenues superimposed over a grid system. The avenues radiated from thetwo most significant building sites that were to be occupied by houses for Congress and thePresident. 

        L'Enfant specified in notes accompanying the plan that these avenues were to be wide,grand, lined with trees, and situated in a manner that would visually connect ideal topographicalsites throughout the city, where important structures, monuments, and fountains were to beerected. On paper, L'Enfant shaded and numbered 15 large open spaces at the intersections ofthese avenues and indicated that they would be divided among the states. He specified that eachreservation would feature statues and memorials to honor worthy citizens. The open spaces wereas integral to the capital as the buildings to be erected around them. L'Enfant opposed selling landprematurely, refused to furnish his map to the city commissioners in time for the sale, and wasreluctantly relieved of his duties by George Washington. Ellicott was then engaged to produce amap and reproduced L'Enfant's plan from his memory. 

        In the context of the United States, a plan as grand as the 200 year old city of Washington,DC, stands alone in its magnificence and scale. But as the capital of a new nation, its position andappearance had to surpass the social, economic and cultural balance of a mere city:

 it wasintended as the model for American city planning and a symbol of governmental power to be seenby oth