天空vs狂热大小分-天空和狂热比分
为什么天空是篮色的?
天空为什么是蓝色
我们看到的天空,经常是蔚蓝色的,特别是一场大雨之后,天空更是幽蓝得象一泓秋水,令人心旷神怡,跃跃欲飞。天空为什么是蔚蓝色的呢?
大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。
阳光进入大气时,波长较长的色光,如红光,透射力大,能透过大气射向地面;而波长短的紫、蓝、青色光,碰到大气分子、冰晶、水滴等时,就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝了。
天为什么是蓝的,而不是绿的或红的呢?
首先你得明白一个道理:我们周围的事物之所以显现出颜色来,仅仅是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的,但是所有的颜色:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫,在阳光里都存在。
天空里有这么多颜色,为什么我平时看到的只有蓝色呢?你可能会问。
如果你把光线设想为波浪,你就会猜破这个谜了。光其实是像一个波浪那样在运动的。我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景。当这滴雨落到水面上时,就会产生小波浪,波浪一起一伏地变成更大的圈,向着四面八方扩展开去。如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物,它们就会反弹回来,改变了波浪的方向。
而阳光从天空照射下来,一样会连续不断地碰到某些障碍。因为光所必须穿透的空气并不是空的,它由很多很多微小的微粒组成。其中百分之九十九不是氮气便是氧气,其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒,来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一,但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回,自然也就改变了自己的方向。
可是那么多颜色的光改变了方向,为什么只有蓝色被看到呢?你可能还是不明白。
我们还得回到刚才说的那个水洼里。
水洼里,小的波浪遇到小石子的话,水面便被搞得混乱不堪;但如果是一个“巨浪”,像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”,它就有可能干脆从石头上溢过去,并畅通无阻地到达水洼的对面边缘。那么,就像有大波浪和小波浪一样,各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”,也就是波长:不过它们可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它们的大小的,因为它们小得难以想像,只是一根头发的一百分之一!得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来。
根据科学家的测定,蓝色光和紫色光的波长比较短,相当于“小波浪”;橙色光和红色光的波长比较长,相当于“大波浪”。当遇到空气中的障碍物的时候,蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍,便被“散射”得到处都是,布满整个天空—天空,就是这样被“散射”成了蓝色。
发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利,他是在130年前发现的,他也是诺贝尔奖获得者。
用“散射”现象,你就可以解释下面这些天象了:
比如在你头顶的天空是蓝色的,可是在地平线—天地相接的地方,天空看上去却几乎是白色的。为什么?就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来,需要在空气中走的路程要远得多—而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光,所以它显得白中透着淡蓝。建议你做一个小实验来验证一下:拿一杯水,把它放在一个黑暗的背景里,放进一滴牛奶,再拿一只手电筒照射杯子的一端,并靠近它,手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多,水就越白,因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射,结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。
太阳落山时的傍晚,天空不显现蓝色而显现红色,正在下落的太阳也变成暗红色,也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒,使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去,仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线—因为它们的波长、“波浪大”,翻过了路上的障碍。
不过,细心的你会发现,天穹在落日后也还会在一段时间内呈现深蓝色。这也曾经是科学家们关心的一件怪事,不过几个物理学家已经在50年前揭开了这个谜:导致黄昏时天空的蓝色,是一种特别的物质。这种特别的物质在离地球表面20至30公里的高空处聚集成厚厚的一个层面,叫臭氧层。这种气体对正在下落的太阳光起到像颜色过滤器那样的作用:它截获太阳光中的**和橙色的部分,却几乎无阻拦地让蓝色的部分通过。当最后的少许光消失时,所有的颜色才消失在黑暗的夜色中。
臭氧不仅导致黄昏的蓝色天空,还吞下一种你无法看见的特殊的光线:紫外线的光,或称紫外线。你一定曾经听说过,紫外线对所有的生物(当然也包括对你)有多么危险。如果它在你的裸露的皮肤上照射得太长久,你就会得晒斑。臭氧层到处都有足够的厚度能截获尽可能多的紫外线:这对于我们这个星球上的全体生命来说,是极其重要的。
可惜,在今天,这个生命攸关的保护层在许多地方都已经变薄了,在南极上空甚至已经形成了一个大的空洞。而破坏臭氧的凶手就是“氟里昂”—一种人们用来喷洒护发摩丝或用在冰箱和空调上制冷的物质。这是一种对臭氧层特别有害的物质,所以许多国家已经不再使用这种“臭氧杀手”了。
今天我们学到了为什么我们眼中的天空是蓝色的。其实从地球以外望过来也是一样:覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光,陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色,然而上空却总是蓝色的—从宇宙中看来,整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。从大气层外看见过地球的天文学家报道过这一情况。
所以地球被称做“蓝色星球”是完全正确的。它那独特的蓝色,就是生命的颜色.
还有:
晴朗的天空是蔚蓝色的,这并不是因为大气本身是蓝色的,也不是大气中含有蓝色的物质,而是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果。
由于介质的不均匀性。使得光偏离原来传播方向而向侧方散射开来的现象,称为介质对光的散射。
细微质点的散射遵循瑞利定律:散射光强度与波长的四次方成反比。
当太阳光通过大气时,波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射,而波长较长的红、橙、**光散射得较弱,由于这种综合效应,天空呈现出蔚蓝色。
旭日为什麼是红色的?早晨,阳光通过厚厚的大气层,这时紫光和蓝光被强烈散射,到达地平线时,已剩下无几,余下的只是波长较长的黄、橙、红光。所以,旭日是红色的。
为什么天空是蓝的?
我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳辐射中的可见光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时,散射强度和波长的4次方成反比,不同波长的光被散射的比例不同,此亦成为选择性散射。当太阳辐射的可见光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种光中,红光波长最长,紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大,大部分能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。
如果说短波长的光散射得更强,你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳辐射的可见光透过大气层时,空气分子对紫色光的吸收比较强,所以我们所观测到的太阳辐射可见光中的紫色光较少,但并不是绝对没有,在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中,有3种类型的接收器,分别称之为红、绿和蓝锥体,它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时,视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色,也就是我们所看到物体的颜色。事实上,红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色。
解答一:晴天里我们看到的天空都是蓝色的。大家可能都会注意到有时候一场大雨过后,天空会变得格外蓝,而且越是晴朗天气,天空越蓝。原因很简单,大气对太阳光的散射作用,使我们看到的天空呈现蓝色。 地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成,以红光波长最长,紫光波长最短。波长比较长的红光等色光透射性最大,能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现出蔚蓝色。 其实,天空一直是蓝色的。在高原上几乎天天都可以看到蔚蓝色的天空。春天风沙弥漫,夏天满天云彩,冬天烟雾层层,妨碍我们经常看到蓝天,只有秋天空气净洁,使我们看到蓝天的机会特别多。解答二:在太阳光通过大气层入射到地球表面的过程中,大气层中的空气分子或其他质点(如水滴、悬浮微粒或空气污染物)会对日射产生吸收、散射、反射、透射等作用,而形成了蓝天、白云或绚丽的夕阳余晖。在没有大气层的星球上,即使是白昼,天空也将是漆黑一片。我们所见的蓝天乃是因为空气分子对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射量与质点的大小有极大关系,当腩点的直径小于可见光波长时,散射量和波长的四次方成反比,不同波长的光被散射的比例是不同的,此亦称为选择性散射。以入射太阳光谱中的蓝光(波长=0.425μm)和红光(波长=0.650μm)相比较,当日光穿过大气层时,被空气质点散射的蓝光约比红光多五倍半,因此晴天天空是蔚蓝的。但当空中有雾或薄云存在时,因为水滴质点的直径比可见光波长大,选择性散射的效应不再存在,此时所有波长的光将一视同仁地散射,所以天空呈现白茫茫的颜色。至睛天空中的白云,云内的云滴直径更大,日光照射到它们时已非散射而是反射现象,所以看起来更显得白而光亮。一个以地面为参照起点的问题,因为宇宙是一个具有无限时空范围的空间,目前我们能观测到的宇宙边缘(有限宇宙)最远估计为150-200亿光年,按目前的科技水平能观测的天高暂时就是这个数值。也可以说,天有无限高,想有多高就有多高
天空的形态
天空的表现形态多种多样,它在承载人类认识速度最快的光,变化无常的它是人类最原始的创意启蒙者。
各种各样的形态通常用天气来表达,天气是指某一个地方距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态。而天气现象则是指发生在大气中的各种自然现象,即某瞬时内大气中各种气象要素(如气温、气压、湿度、风、云、雾、雨、闪、雪、霜、雷、雹、霾等)空间分布的综合表现。天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程。各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度,而且各种尺度系统间相互交织、相互作用。许多天气系统的组合,构成大范围的天气形势,构成半球甚至全球的大气环流。天气系统总是处在不断新生、发展和消亡过程中,在不同发展阶段有其相对应的天气现象分布。
风
风是由空气流动引起的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上,使地表温度升高,地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后,低温的冷空气横向流入,上升的空气因逐渐冷却变重而降落,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种空气的流动就产生了风。
从科学的角度来看,风常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速;但对于飞行来说,还包括垂直运动分量,即所谓垂直或升降气流。大风可移动物体与物体(物质质量)方向。风的速度很快。
风的形成是集结的水蒸气(云)结成水时,体积缩小,周围水蒸气前来补充,就形成风。地球上的风与水源有关系,风由水与水蒸气的胀缩而产生。风由大海吹向陆地,或陆地吹向 大海,在夏天地面上温度高空气、水蒸气彭胀上升,要由海面比重大的空气、水蒸气补充地面空气空间,海面温度低空气收缩。要由地面上温度高空气彭胀上升的空气、水蒸气补充海面空气空间。在冬天海面温度高海面空气上升,地面温度低空气比重大沿地面补充海面空间。
由于风速大小、方向还有湿度等的不同,会产生许多类型的风。疾风、大风、烈风、狂风、暴风和飓风,这些常见类型的风,蒲福风级风力分别为七、八、九、十、十一和十二级。
阵风:当空气的流动速度时大时小时,会使风变得忽而大,忽而小,吹在人的身上有一阵阵的感觉,这就是生活上认定的阵风。气象上,风速通常指2分钟内的平均情况,而风速时大时小,阵风通常就是指这段时间里最大的瞬时风速。如果天气预报,今天风力4-5级,阵风6级,就是说今天平均风力4-5级,最大瞬时风力可达6级。
旋风:当空气携带灰尘在空中飞舞形成漩涡时,这就是旋风。
焚风:当空气跨越山脊时,由于空气下沉,背风坡上容易发生一种暖(或热)而干燥的风,就叫焚风。
台风,就是发生在热带海洋上的大气涡旋, 所以又叫热带气旋。当涡旋中心最大风力达到八级以上时,就叫台风;中心最大风力在六至七级叫弱台风;中心最大风力达八至十二级时,叫强台风。
龙卷风:从积雨云中伸向地面的一种范围很小,破坏力极大的空气涡旋。发生在陆地上的叫陆龙卷,发生在海洋上的叫海龙卷,又叫水龙卷。龙卷风是一种旋转力很强的猛烈风暴,风速最大可达每秒100米以上。
山谷风:在山区,白天风沿山坡、山谷往上吹,夜间则沿山坡、山谷往下吹,。这种在山坡和山谷之间,随昼夜交替而转换风向的风叫山谷风。
海陆风:在近海岸地区,白天风从海上吹向大陆上,夜间又从陆上吹向海上,这种昼夜交替、有规律地改变方向的风称海陆风。
冰川风:在白昼和夜间,,沿着冰川沿下坡方向所吹的浅层风。
季风:随着季节交替,盛行风向有规律地转域的风。在冬季,空气从高压的陆上流向低压的海上,这叫冬季风;在夏季,风从海上吹向陆上,叫夏季风。我国是季风显著的国家,冬季多偏北风,夏季多偏南风。这就给我国大部分地区带来了冬干夏湿的季风气候特色。
信风:在低层大气中,从副热带高压吹向赤道地区广大区域内的持继性风。在北半球,信风盛行风是东北;而在南半球则是东南。信风的特征是具有高度经常性,朝一个方向以几乎不变的力量整年吹。
反信风:在赤道地方上升的热空气到了大气上层分向两级流动,这种气流就称反信风。由于地球自转的作用,反信风在北半球偏右,在南半球偏左。反信风不断把氛围带到纬度30°至35°之间的地带,构成空气聚积的状态,形成副热带高压带。所以在此区域沙漠较多。
云
云是大气中水汽凝结(凝华)成的水滴、过冷水滴、冰晶或者它们混合组成的漂浮在空中的可见聚合物。云是地球上庞大的水循环的有形结果。太阳照在地球的表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了云的外观。因为云反射和散射所有波段的电磁波,所以云的颜色成灰度色,云层比较薄时成白色,但是当它们变得太厚或浓密而使得阳光不能通过的话,它们可以看起来是灰色或黑色的。云可以形成各种的形状,也因在天上的不同高度、形态而分为许多种。
地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降。由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体分子逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云。
比较笼统地说,云主要有三种形态:一大团的积云、一大片的层云和纤维状的卷云。
科学上云的分类最早是由法国博物学家让-巴普蒂斯特·拉马克(Jean Lamarck)于1801年提出的。1929年,国际气象组织以英国科学家路克·何华特(Luke Howard)于1803年制定的分类法为基础,按云的形状、组成、形成原因等把云分为十大云属。而这十大云属则可按其云底高度把它们划入三个云族:高云族、中云族、低云族。另一种分法则将积雨云从低云族中分出,称为直展云族。这里使用的云底高度仅适用于中纬度地区。(除英美等国外,世气组织与各国一般采用国际单位制)。
雷
雷是云层放电时发出的响声。雷与闪电是完全不同的两个自然现象,一个指声音,是听的;一个指形象,是看的。绝大多数时候同时出现。
英文Thunder;雷是伴随闪电产生的大气发声现象。由于闪电放电,闪电通道内的空气瞬间产生高温高压,体积急骤膨胀造成一个向通道四周传播的激荡波,这个高压激荡波在很短距离内迅速衰退并退化为强大的可闻波和次声波。大体可分为炸雷,闷雷和拉磨雷(持续时间较长的低沉声响)三种。一般而言,雷声的传播距离不超过25千米,在海上最远时可达100千米。雷声声强谱的峰值频率为4--125赫,有的在次声波,有的在可闻波。
闪电是雷雨云体内各部分之间或云体与地面之间,因带电性质不同形成很强的电场的放电现象。由于闪电通道狭窄而通过的电流太多,这就使闪电通道中的空气柱被烧得白热发光,并使周围空气受热而突然膨胀,其中云滴也会因高热而突然汽化膨胀,从而发出巨大的声响--雷鸣。雷鸣的速度并非普通声音在空气中传播的速度,而是以冲击波的形式产生,远快于普通声音传播速度。在云体内部与云体之间产生的雷为高空雷;在云地闪电中产生的雷为“落地雷”。
雨
地球上的水受到太阳光的照射之后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水蒸气在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.0001~0.0002毫米,最大也只有0.002毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。
天空下雨主要依靠两个手段:
其一是凝结和凝华增大。
其二是依靠云滴的碰撞并增大。
在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水汽往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。
如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。
除了酸雨,有颜色的雨外,还有许多有趣的雨,比如蛙雨,铁雨,金雨,甚至钱雨。它们都是龙卷风的杰作。
极光
极光(Aurora、Aurora Borealis、Polar light或Northern light)出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空,一般呈带状、弧状、幕状、放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
根据关于极光分布情况的研究,极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状,而是卵形。极光的光谱线范围约为3100~6700埃,其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线,称为极光绿线。极光下边界的高度,离地面不到100公里,极大发光处的高度离地面约110公里左右,正常的最高边界为离地面300公里左右,在极端情况下可达1000公里以上。
极光一般只在南北两极的高纬度地区出现,但是2010年8月1日的太阳风暴恰好面向地球爆发,携带大量带电粒子的太阳风准确无误地“击中”地球,与地球磁场相互作用产生“磁暴”,使美国密西密歇根州、丹麦和英国等纬度稍低的地区都能够看到美丽的北极光景观。专家称,这一次的太阳风暴并没有像事先推测的那样破坏全球的卫星和电信系统,却给地球带来一场壮丽的“焰火盛会”。
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