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第13章

为什么说“朝霞不出门,晚霞行千里”?

在早晨和傍晚时,阳光是斜射过来的,阳光通过空气层的路程变长了,其受到的散射就会减弱,其中减弱最多的是太阳光波中的紫色,接下来是靛色、蓝色,而减弱得最少的为红色和橙色光。因此阳光照射在天空和云层上时,就会形成美丽的彩霞。

在夏天的清晨,低空空气稳定,尘埃少,天空中有时会出现鲜艳的红霞,即朝霞。朝霞的出现表示东方的低空中含有的水分较大,且有云层。等太阳升高后,热力对流会慢慢地向平面发展,云层会逐渐加厚,坏天气就即将来临。这也正是“朝霞不出门”的原因。

傍晚时,因经受了一天的阳光照射,温度变得较高。低空大气中的水分一般较少,但尘埃会因对流减弱而集中到低层中。因此如果此时出现了晚霞,说明西方的天气比较干燥,这主要是因尘埃等对太阳光进行散射的结果。根据气流由西向东移动的规律,未来当地的天气会变好,因此就有了“晚霞行千里”的说法。

需要说明的是,“朝霞不出门,晚霞行千里”并不是绝对的,它只是一般的规律。

什么是散射?散射是指由传播介质的不均匀性引起的光线向四周射去的现象。光束通过不均匀传播介质时,部分光束将偏离原来方向而分散传播,从侧向也可以看到光的现象,叫做光的散射。

太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等时,都要发生散射。

非洲也有不热的地方吗?

非洲有“热带大陆”之称,其气候特点是高温、少雨、干燥,气候带分布呈南北对称状。一说起非洲,很多人就会马上联想到高温、酷热、干旱这样的词语。人们之所以会有这样的联想,大部分是因受到了影视作品的影响。在那些影视作品当中,非洲人几乎都是穿得很少、嘴巴很干、皮肤很黑,这样当然容易让别人对非洲产生热的印象了。

但是,并非非洲全境都是炙热难耐的气候,在广大的高原地区,因海拔的抬升,气温凉爽适宜。海拔每上升100米,气温会下降0.6℃,因此海拔较高的高原地区就算是白天阳光最强烈的时候,温度也只有27℃左右,到了晚上,温度会下降到10℃以下,有时还会下冰雹呢。

冰雹是如何形成的?水蒸气随气流上升遇冷会凝结成水滴,当温度达到0℃以下就会结成冰。在此过程中水滴会吸附周围的冰粒和水而变大,当其重量大到不能被上升气流所承载时就会下降,当它们降落到温度较高的地方时,表面会化成水,会再次吸附周围的水而上升。这样反复上升下降,会令冰粒的体积逐渐增大,而当其重力大于空气浮力时,就会降落到地面,那些到达地面时未化成水的固态冰粒就是冰雹。

地中海曾经是一片大沙漠?

位于亚洲、非洲和欧洲之间的地中海,其东西长度在4000千米左右,南北最宽的地方有1800千米,面积约为250万平方千米,平均深度1450米,最深处5121米,是世界上最大的陆间海。可让人想象不到的是,这样的大海曾经竟是一片荒凉的沙漠。

研究人员发现,在地中海海底的不同地点的沉积层中,有石膏、岩盐和其他矿物的蒸发岩,它们形成的时间距今大概有700万年。我们依据如今晒海盐的知识得知,只有在封闭的盐场,令原生海水的90%以上蒸发完,才会沉淀出食盐来。由此看来,地中海在以前的确是干涸的。科学家判断,当时的地中海地区应该是一片荒凉的沙漠,就如同如今的地中海附近的沙漠一般。后来经过地壳运动,连接地中海和大西洋的直布罗陀海峡打开了,水流才又涌回地中海。

如今,地中海区域的降水量非常少,又因为气候炎热,海水正在不断地蒸发。科学家推测,按照现在的降水量和其他因素来看,在几千万年后,地中海很有可能会消失。

什么是地中海气候?地中海气候,又称作副热带夏干气候,由西风带与副热带高气压带交替控制形成,是亚热带、温带的一种气候类型。主要分布于中纬度大陆西岸,因地中海沿岸地区最典型而得名。地中海气候是比较独特的一种气候,特点为夏季炎热干燥,冬季温和多雨。

“北京时间”是指北京地区的时间吗?

相信大家对“北京时间”这个词不会感到陌生,我们在日常生活中也都是以北京时间为基准。那么,北京时间是指北京地区的时间吗?

中国地大物博、幅员辽阔,从西向东跨过东五区、东六区、东七区、东八区和东九区五个时区。自新中国成立以来,全国统一采用北京所在地的东八区的区时作为标准时间,即北京时间。

北京时间其实是东经120°的地方时间,而北京的地理位置是东经116°21’,所以北京的地方时间要比北京时间晚约14.5分钟。

并且,北京时间也不是在北京确定的,而是由位于中国版图几何中心位置的陕西临潼的中国科学院国家授时中心的9台铯原子钟和2台氢原子钟组,通过精密比对和计算,并通过卫星与世界各国授时部门进行实时比对后确定的。

时区是怎样划分的?以前,人们通过观察太阳的位置决定时间,这就使得不同经度的地方的时间有所不同,为了克服时间上的混乱,1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议上,规定将全球划分为24个时区(东、西各12个时区)。规定英国(格林尼治天文台旧址)为中时区(零时区)、东1~12区,西1~12区。每个时区横跨经度15°,时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5°,以东、西经180°为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间,称为区时,相邻两个时区的时间相差1小时。

光的速度真的是每秒30万千米吗?

我们在物理课上学习到,光在真空中的速度是每秒30万千米,其实,这个数字是便于我们学习记忆、简便运算的概数,并不是十分准确的数字。

目前物理学界公认的光在真空中的速度为每秒299792.458千米,光在空气中的速度非常接近其在真空中的传播速度。

光在其他介质中的传播速度要比在真空中的速度慢,因为会受到很多阻力的影响。举例来说,光在水中的传播速度约为每秒22.5万千米,在玻璃中的传播速度约为每秒20万千米,而在冰中的传播速度约为每秒23万千米,在酒精中的传播速度约为每秒22万千米。一般来说,光在气体中的传播速度最快,其次是液体,最后是固体。

科学家目前发现的最慢的光速只有每小时60千米,要想达到这种速度必须要将温度降到—227℃。更让人称奇的是,哈佛大学的实验室甚至成功地让光停了下来,并将其储存了1微秒的时间。

为什么在白色的太阳光下,物体会呈现出五颜六色?我们平时常见的白色太阳光,实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成的。当太阳光照到物体上时,一部分光被物体表面反射,另一部分被物体吸收,剩下的穿过物体透射出去,不透明的物体的颜色是由它反射的光线颜色决定的。

自然界只有固态、液态、气态三种物质形态吗?

自然界中的物体都是由物质组成的。在日常生活中,我们对一些物体能很容易判断出它们是属于固体、液体,还是气体。这是因为,固体具有既定的形状和体积,不能被压缩;液体具有一定的体积,却没有固定的形状,很容易流动,不容易被压缩;气体没有一定的形状,在密闭的容器中其体积是可以发生改变的,它们可以不断流动,而且能被压缩。

固态、液态和气态是我们常见的三种物质形态,那么除了这三种形态以外,物质还有其他的形态吗?

事实上,目前的物质形态除了固态、液态、气态外,还有等离子态、非晶态、辐射场态、液晶态、中子态、超导态、超流态、量子态、超离子态等形态。地球上最轻的固体是什么?地球上最轻的固体是气凝胶。气凝胶的密度非常小,每立方厘米只有3毫克,还不到空气质量的3倍,相当于玻璃的千分之一。虽然气凝胶为固体,但这种材料的99.8%是由气体构成的,这令气凝胶看起来如雾一般,所以它又得名“冻烟”。如果将1立方厘米的气凝胶打开平铺,它能将一个标准足球场大的地方完全铺满。