地球星表大氣層大環境

影響人類生存的大氣層

人類經常接觸對流層地球星表的大氣層同樣也是一個大環境。大氣層通常分為許多層。由地麵向上的空間從下到上可分為四層。最下麵的是對流層,人類就在這對流層的底部以內生存。地麵上的最高峰珠穆朗瑪峰也在對流層以內。這層內有上升氣流,有下降氣流,也有其他方向的氣流,還有極不規則的亂流。據說,對流頂不是水平的在赤道地方其高度可達16公裏左右,在兩極僅為8公裏。對流層的頂部叫做對流頂,高度並不固定,變化很大,它的上上下下對於天氣變化有很大的影響。對流層上麵是平流層,大致介於16~55公裏之間。平流層上麵是中間層,大致介於55~85公裏之間。85公裏以上是熱成層。

對流層內有“風切”,妨害航空事業。所謂風切,就是出現急劇的下降氣流,當一架飛機飛越一座山脊,駕駛員必須慎防山脊後方的下降氣流。假使飛機前進的方向與山脊上的水平風向相同時,飛機越過山脊必然跟著氣流下降,結果撞山而遇險。因為水平氣流過了山脊,必然沿著山坡下降,飛機也必然跟著下降,飛機一旦失去空氣的托力,其結果可以想象。如飛機在萬米以上高空內飛行時,忽然遇到急劇的下降氣流,飛機勢必也隨之下墜。由於氣流的下降有它自己一定的限度,當降到一定高度時,受密度較大的氣層所托而不再繼續下降,從而中止。正在航行的飛機也跟著由萬米高空下降到5000米高空時被中止;如繼續降落,由於下層空氣密度極大,落到3000米高空時必被托住。這樣使機內旅客極感不舒適,但無生命危險,因為飛機並未撞山,依舊繼續向前飛行。

如果機場內或機場附近出現風切,飛機起飛和降落都有危險,因為這時機翼會失去托力而立即撞地,機毀人亡,造成嚴重災難。風切通常出現在雷雨雲下方,天氣呈現十分惡劣的狀態。雷雨雲前方氣流最不穩定。

安全的航行高度對流層在溫帶地區內高度不過10公裏,熱帶地區高度可達16公裏。大西洋和太平洋上空班機往來,大多超過對流層頂,進入平流層的底部,高出海平麵12000米。這一高度是噴氣機的安全航行高度,超過這個高度,空氣密度更小,飛機在這一層內易有震蕩,旅客會感到不安。飛機的飛行速度必須力求均一,偶一不慎,速度減緩,飛機就可能抵抗不住地心引力而立即下墜,掉入海內。

據報載,有一架班機由於想節省燃料油,航行高度超過規定的安全高度限界而進入12500米高空(茲以波音747型為例,在12500米高空比10000米高空內航行,每小時可節省燃料油2噸,5個小時可節省10噸),由於空氣密度太小,空氣托力大減,飛機居然掉下來,致使駕駛員及旅客都昏迷。當班機下墜,機身進入距海麵尚有2000米的高空時,班機不再翻滾,可能受地心引力而恢複它原來的航行姿態,機上重要機器也開始正常工作。就在這時,駕駛員忽然恢複知覺,立即控製機械,並加以操縱,乃化險為夷。如果再遲延數十秒鍾,可能墜入海洋。

平流層幹空氣可以降落地麵對流層內空氣不僅有對流,且含有水汽、雲霧、雨雪,氣溫也較高。平流層底部內空氣幹而且冷,氣流由西向東作水平狀流動。地麵上西伯利亞冬季內出現高氣壓。這高氣壓正是下降氣流,通常來自對流層上部。如果高氣壓係統加強,下降的氣流可能來自對流頂,氣溫極低,而且空氣極幹。對流頂空氣下降,也可能把平流層的底部拖下來。西伯利亞高氣壓是一個曆時達數月之久的“反氣旋”,它不僅拖下對流頂,也把平流層的底部給拖下來。1984年3月1日下午1點左右,天朗日麗,美國新英格蘭南部正是嚴冬,地麵積雪。

蘑菇雲太空流星體墜入大氣層內,受空氣摩擦而成為蘑菇雲。1985年4月9日,一架飛機由東京飛往阿拉斯加州安克雷奇機場,這是日本航空公司036號貨運班機,飛行途中,駕駛員看到一塊狀似蘑菇的大雲逐漸擴大,直徑長約320公裏,高度達18公裏,看不見有火球,也無閃光,距離飛機相當於班機兩分鍾時間的航程。最初,駕駛員誤認這是一顆核導彈爆炸。貨機到達安克雷奇機場後,詳細檢查,並未發現任何具有放射性的微塵落在飛機上;附近陸地及海底也無火山爆發。據專家研究,可能有一顆流星進入濃厚的雲霧中後爆炸,釋放的熱能使雲層受熱,翻騰滾轉,從而形成蘑菇狀的雲氣。

大氣層的功過1986年以前,美國已有多次發射航天飛機環繞地球星,每次都獲得成功。航天飛機內工作人員無重量,在機內腳朝上,頭朝下,倒立著睡覺,睡覺安適程度不亞於在地球星上睡在床上。輕微地呼氣,能使舌尖上一小片餅幹立即飛走,機內碎紙片亂飛,隻有用膠紙才可把它粘住。

訓練工作人員具有無重量的經驗,其辦法是把一架飛機駛入極高的高空,高達8000~10000米,然後停止駕駛,任它由高空下墜,這時候,機內人員已失去重量,可以自由活動,身體浮在機內空氣中,開始工作,可以獲得無重量的實際經驗。飛機下墜,到達3000米或2000米的高空時再操縱飛機,恢複正常航行。

空中閃電對於航行也有害。1987年春,發射的一枚小型火箭居然為閃電擊中,使火箭失控。同年3月,在肯尼迪角(卡納維拉爾角)發射一顆人造衛星,價值1.6億美元,升空後為閃電擊毀。

六鷁退飛新解有誰見過鳥退著飛?這是奇聞。從前在私塾讀書,見“六鷁退飛過宋都”(《春秋·左氏傳》)。塾師講解時,十分起勁。他說,舉目一望,天空有鳥飛來;數一數,共有六隻;仔細一瞧,是鷁;再細看,六隻鷁不是向前進,而是在向後退;一直退過了宋首都(今河南省商丘)。鷁屬於水鳥類,體格很大,怎麼能退飛?不可解。塾師怕學生不懂,兩臂齊伸,似乎比劃著鷁退飛的樣子。那時候不明白,現今依舊不明白。查《辭源》,解為“過疾風,逆風不進,反退後也”。這“疾風”是什麼風?該文也未作說明。