章節3
天的高度是與大氣層的厚度相等嗎?
通常，我們常用“天高地厚”來形容天地的廣大遼闊。長期以來，“天有多高?地有多厚?”人們眾說不一。如今，隨著科學技術的發展，這一難題已經得到解決。
現在人們知道，天就是地球大氣層，大氣層有多厚天就有多高，在大氣層之外就是黑洞洞的宇宙空間了。
大氣層的厚度總共有2000～3000公裏，就是說天有2000～3000公裏這麼高，離地麵10～12公裏以內這一層是空氣，叫對流層，越往高處空氣越稀薄，在500公裏以上是外大氣層，這裏空氣極少。
將來科學技術會更先進，那時人們要在太空建造一座座太空城和各種各樣的太空工廠，到那時，天空中真的會有各種各樣的“宮殿”，但是裏麵住的不是神仙，而是我們人類。
［我還想知道］
從地麵上升到85公裏的高空時，天空一直是青色的；上升到108公裏時，天空成了暗青色；超過18公裏高空之後，空氣非常稀薄，光不發生散射，天空一片暗黑色。
空氣是組成大氣的主要成分，它是由氮、氧、氬和二氧化碳等氣體混合組成的，其中氮和氧加在一起就相當於大氣的99%以上。大氣層主要是由空氣、水蒸氣
和固體雜質構成的嗎? 大氣層是包圍著地球的一層氣體，它的厚度大約有二三千公裏。
大氣層是由幹潔空氣、水蒸氣和懸浮在大氣中的固體雜質三部分組成。其中幹潔空氣是由多種氣體混合而成的，氮和氧二種氣體約占幹潔空氣的99％，氧是維持生命的必要物質，氮是地球上生物體的基本部分；二氧化碳、臭氧也是生命中所不可缺少的。水氣和固體塵埃雖然含量很少，卻是成雲致雨的必要條件。塵埃作凝結核，使周圍的水氣在它上麵凝結，對雲雨形成至關重要。
根據各個不同高度上的大氣特性的不同，氣象學家往往把大氣劃分為幾個層次，即對流層、平流層、中間層、熱成層和外在氣層。
［我還想知道］
現在大氣中含量最多的氮，在地麵附近的大氣中約占18%，主要是由動物屍體和排泄物分解而來。
據美國科學家統計，8000萬年前空氣中的氧氣含量為32%，而現在氧氣含量為21%。五顏六色的極光是由太陽發射的帶電
粒子與大氣中不同分子碰撞產生的嗎？當黑夜降臨，在地球的兩極上空，有時會出現來回飄動的光的彩帶，人們稱它為極光。景象格外壯觀，令人驚歎不已。
古時候，有人說它是神靈點的燈，因紐特人以為那是鬼神引導死人靈魂上天堂的火炬。就連科學家對這種現象也迷惑不解，曾一度認為它是格陵蘭冰原反射的光。隨著科學的發展，人們終於找到了極光的答案。
太陽是一個巨大的熾熱球體，它不斷向外發射大量的帶電粒子。這些細小的顆粒大部分被地球的磁場擋住，隻有很少一部分順著磁力線來到地球的兩極，鑽進大氣層裏。這些帶電粒子與高空大氣中的分子激烈碰撞，激發出極光來。這種光在北極上空產生叫北極光，在南極上空出現叫南極光。
帶電粒子與不同的氣體分子碰撞，會發出不同顏色的光，如與氧的分子碰撞發出綠光和紅光，與氮分子撞擊發出紫光……大氣中有好多種氣體分子，所以極光總是五顏六色的。
［我還想知道］
最先對極光做出科學解釋的，是挪威科學家柏克蘭。
極光一般都在80～100公裏的高空出現。傍晚的天空呈現紅色是因為
紅光的波長最長且透射能力最強嗎？我們通常看到，白天的天空總是蔚藍色，可清晨或傍晚卻變得紅彤彤的，真是奇妙無窮。
我們知道，地球周圍包著很厚的大氣層，空氣雖然是透明的，但是空氣中含有許多微小的塵埃、冰晶和水滴，太陽光是穿過這層厚厚的大氣才照到地球表麵的。太陽光由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色組成，白天的時候，太陽光穿過大氣層，紅色光的波長最長，透射的能力最強，一直透射到地麵上；而藍色的光在碰到空氣中的塵埃和水滴時，散射到四麵八方，這些散射光進到人的眼睛裏，我們看到的天空就是藍色的。
黃昏時的太陽光斜著穿過大氣層，光線在空氣中走過的距離比白天遠得多，容易分散的藍光在離我們很遠的途中就都散射掉了，幾乎沒有藍光能進到我們的眼睛裏。而紅色的光卻能跑得很遠，經過大氣層一直進到我們眼睛裏，這樣我們看到的天空就是紅色的。
也許你平時注意到，早晚的太陽是紅色的，當空氣中灰塵特別多透過霧氣看太陽和燈光時，也都是紅色的，這都是因為藍色在經過塵埃和水滴時散失了，隻有紅光進到我們眼睛裏。
［我還想知道］
在北極地區、海洋上或其它一些地方，人們看到一種罕見的自然奇觀：四角形的太陽、綠色的太陽和藍色的太陽。
波蘭的“晨星”號帆船於1979年從舊金山駛往太平洋波利尼西亞途中，水手們看到了一閃即逝的綠色太陽。它發射綠寶石那樣的豔麗的綠光。水在4℃以下時熱縮冷脹
導致冰從水麵上凍起嗎?大多數物體都有熱脹冷縮的特點。冬天坐火車時聽到的“咯噔”聲大，就是因為鐵軌遇冷收縮，每根鐵軌都比夏天時短了一點兒，兩根鐵軌之間的空隙大了，火車跑起來“咯噔”的聲音就大。
液體一般也都是熱脹冷縮，但是水卻有一個奇怪的特性，它隻有在4℃以上時是熱脹冷縮。天冷的時候，湖麵上散熱比較快，湖麵的水遇冷收縮，體積變小，變得比較重，這些冷的水沉到湖底，湖底比較暖和的水浮到湖麵上來，這樣不斷對流，就會使本來上麵冷下麵熱的水，很快變成上下溫度相同的水。等到湖裏的水都達到4℃時，隨著天氣越來越冷，水開始變成冷脹熱縮。因水在4℃時密度最大，當溫度達到3℃時，這時的冷水就開始膨脹變輕，所以湖麵上這層冷水不會沉下去，而是留在最上麵。等湖麵上的水到了0℃時，就開始結冰，當然是先從表麵上開始結一層薄薄的冰，等溫度再下降時，冰層會變得更厚，因冰的密度比水小，所以，始終浮在水麵上，冰下的水還能保持4℃的溫度。
幸虧水的這一特性，水裏的生物才能存活下來。如果水始終保持熱脹冷縮，冬天就會從湖底開始向上結冰，魚類會被全部凍在湖裏，並且到了春天，這些冰融化起來也更加困難。
［我還想知道］
在地球最近的地質時期——第四紀開始以後，地球上的氣候逐漸進入了一個相對來說比較寒冷的時期，最冷的時候，大冰層最厚的地方超過2000～3000米。據估計，冰川麵積最大的時候，整個世界大陸有30%的麵積被冰川掩蓋。
南極，是寒冷的代名詞，可這裏卻有一個麵積為483600平方公裏的不凍湖。浪花和雪是由於反射了光線而呈白色嗎?
坐在海邊，看藍色的海水，卷起千堆浪花，多開心哪!可是看著看著，不免奇怪起來，水是無色的，為什麼碧藍的海水卷起的浪花，卻是如此的潔白?
碎玻璃卻能夠回答我們前麵提出來的問題。一般的玻璃杯都是無色透明的，打碎以後的一片片，還是那樣，但是當我們把它掃在一起的時候，卻變成白晶晶的一堆了。而且玻璃打得越碎，堆起來顏色越白，如果碎成了玻璃末，那簡直就像一堆雪花。這是什麼緣故呢?原來玻璃能夠透過光線，也能反射光線，碎裂以後，因為形成了許多不規則的角度，加上層層堆疊，一遇光線，又發生了多次折射，而光線經過了許許多多的曲折以後，從各個不同的方向，反射出來，我們的眼睛碰到了這種光線，就覺得是一片白色。
浪花，正像打碎了的玻璃末，它也把光線作了這樣的變幻。
可是雪花的白色，又是怎麼來的呢?它跟碎玻璃更相似了。因為構成雪花的是冰晶，冰晶有著複雜的結構。冰晶分子間的角度有點像金剛鑽，它把光線作了更充分的反射、全反射和折射，結果就形成了一片純白。
［我還想知道］
海洋裏的水和它所帶著的熱量一刻也不停歇，永遠處於運動狀態。
海洋是十分富饒的寶庫。海底的地質結構中蘊藏著豐富的石油和天然氣，有些淺海海底上有大量的砂礦，深海大洋盆底上有錳結核和其他深海金屬礦，這些礦裏含有錳、鐵、銅、鎳、鈷等金屬。雲掉不下來是由於被空氣中