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作者简介
1936年1月生,江苏太仓市人。1959年毕业于南京大学气象系。同年到中央气象局即今中国气象局工作,曾任研究室副主任、主任、《中国气象报》总编辑。1995年被聘为中国气象科学研究院研究员。发表有专著多部,论文70余篇。1992年起享受国务院颁发的政府特殊津贴
1969年发表第一篇科普作品,至今已发表科普作品四、五百篇,科普著作十余部。曾在全国科普评奖中多次获奖。1990年被中国科普作家协会评为成绩突出的科普作家。1996年被国家科委,中国科协授予“全国先进科普工作者”称号。
主要作品
《我国气候及其极值》,商务印书馆,第一版1980,修订版1996
《我的春夏秋冬》,中国少年儿童出版社,第一版1983,修订版1999。
《气象与公众》江苏教育出版社金苹果文库1997
《气象与生活》江苏教育出版社金苹果文库1998
《了解风云的脾气》广西师大出版社科学家爷爷谈科学丛书1999
《新编十万个为什么、气象卷》(主编),广西科技出版社1991 |
万米高空天气如何
从8月10日波音747上偷渡者生还说起
林之光
《科学时报》8月12日“你还能忍受多冷多窒息”一文,报道了南太平洋塔希提岛(南纬17°,西经150°)机场一名偷渡者藏在一架飞往美国洛杉玑(北纬33°,西经120°)的波音747客机的起落架舱内,在一万米高空飞行了7.5个小时后侥幸生还。被送往医院时他的体温只有29°C。而过去类似的偷渡者往往不是被冻死便是被起落架的机械装置挤死。
万米高空的气压和气温
万米高空对人类生命最大的威胁,一是缺氧窒息,二是低温。
万米高空的气压大体是300百帕,即只有海平面平均气压(1013.3百帕)的约30%。因此大气中的含氧量大体也只有海平面的30%。地球上最高点珠峰(8848米)上气压大约是350百帕,空气含氧量约为海平面上的35%。我们都知道,即使登珠峰,也只有训练有素的运动员才能不吸氧生存。
如果说偷渡者在起落架舱内蜷伏不动可以最大限度地减少耗氧量的话,那么严寒低温更是生命大敌。作者得到中央气象台帮助,从计算机天气资料中查得,该飞机起飞时塔希提岛地面气温约29°C,万米高空气温零下34°C(因为对流层中气温是随高度上升而降低的),降落时洛杉矶地面气温20°C。当然,根据气候资料,热带及附近地区8月份万米高空,最暖天气时可以升到零下20°C上下(这些情况偷渡者大概是不知道的。因为热带的塔希提地面上烈日炎炎,因此很可能他身穿单衣进入起落架舱内)。但是,即使是零下20 °C,7.5小时不死,体温只降到29°C,也是奇迹。如果飞机飞得更高,例如,是日塔希提16000米高空(200百帕)实际气温是零下53°C左右,那他肯定就一命呜呼了。
下面,我们介绍万米高空的无限气象风光。
蓝黑色的天空和彩虹般的晚霞
我们先向上看。
在万米高空,头顶上的大气质量只剩下约30%。大气分子散射太阳光的兰色光线已很弱,因此天空已不再是赏心悦目的蔚蓝色,而呈暗蓝色,蓝紫色,蓝中带黑。会使人产生蓝天后面是什么的恐怖感觉。由于天空散射光线的减弱,大白天也可见月亮高挂天上(而不是天边)。笔者1991年3月26日午后从北京飞海口时,西南有太阳东北有月亮。日月全程伴我到海南。
在万米高空,朝晚霞已不是地面上那样满天红色,而是象拉直了的彩虹那样的一条彩色光带。作者1971年1月21日傍晚从广州飞回北京,晴天,起飞时已经日落。只见西边天空有一条彩色光带,红橙黄绿青蓝紫七色俱全。慢慢地,随着太阳在地平线下继续下落,天色愈黑而彩带愈鲜明,但也愈狭窄。当彩带变得非常窄,也非常鲜明时,就在地平线附近下沉消失了。而我们在地面上,因为阳光通过厚厚大气层时会受到水气,云雾和大气中的固体微粒的散射和吸收,其他颜色的光线统统消失殆尽,便只有红霞满天了。
云层上的峨眉宝光和珊瑚岛周围的白沙
现在我们向下看。
万米高空飞机下常有云层。如果云层高度合适,飞机头顶上的太阳就会把飞机的黑影清晰地投射到云层上,而且奇异的是飞机影子的周围还有一个内红外紫的彩色光圈围绕。这就是颇为神秘的峨眉宝光(峨眉山较常见),也称对日华。只不过峨眉山上的宝光是阳光从后上方射过来,把人影投向前下方的云层上。彩色光圈中心的黑影不是飞机的黑十字架而是人影罢了。在峨眉山上因为人离云层较近,因而人影较大,人动影亦动,观察者能确知彩圈中人影就是自已。作者1993年5月21日下午从北京飞黄山,还曾发现,当飞行中飞机下方突然出现一层较高的云层时,宝光还会从较低的云层上突然跳到这个云层,峨眉宝光直径也突然变大等趣事。
如果没有云层,飞机在万米高空俯看大海,和海滨看大海一样也是无边无际。特别在热带洋面上,即使是弹丸小岛也逃不过旅客的眼睛。原来这些珊瑚岛虽小,但周围白色的珊瑚沙滩的面积很大。而且白色沙滩外还有很宽的湖绿色海水带(下面是很浅的白色珊瑚沙滩)。它们在兰色的大海中极为醒目。这好比大熊猫的眼睛虽小,但眼睛四周有较大面积的黑毛,因此使大熊猫的眼睛看起来很大一样。作者1988年7月3日从吉隆坡回香港时,就见到了南海中的许多这种小岛屿。
作者在从北京飞银川,兰州和乌鲁木齐等干旱和半干旱地区上空时,也有一些有趣的发现。例如1989年8月的一天上午,从北京飞往银川,在经过陕北时,天气晴朗,由于山区中只有山谷中河流两侧有树木和田地等绿色(其他地面都是灰白淡色调)。因此从高空看下去,山区河流水系便和地图上画的一模一样,活脱脱一张立体大地地图。到了更干旱的地区,空中看地面(坡度不大的山区)只有一些不长的河流,而且大都是干涸无水的(雨后才有水)。有趣的是,从高空竟分辨不出它们哪一端是源头(较高处),哪一头是消失处(较低处)。这是因为,我们人类的一双眼睛位于一个平面上,两眼间的距离不大,只能用来判断识别不太远处目标物的空间位置(但对地面上活动的人类已经够用)。 |