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冥王星陆表显示：陨击是太阳系普遍的地质过程
lulingkxw 2015-10-25 08:38
陨击是太阳系普遍的地质过程。 冥王星陆表和其他类地天体基本相似，也是陨击坑达到饱和的状态，其中一种是由环形山环绕而成的盆地，另一种是放射坑。前者是小天体直接撞击形成的，后者则是撞击过程的能量在对趾区聚焦的结果。 意外的是，过去似乎没有把它纳入类地天体（拥有固体陆表）的范围。既然如此，我甚至推测，木星也拥有固体陆表，只是它的大气层覆盖着厚厚的气体。 参阅： 《冥王星地质概况与众不同》 作者：Alan Stern 来源：《科学》 发布时间：2015/10/22 15:22:33 http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2015102215223320837663.shtm
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地球上的水会逃出地球吗？
热度 18 jiasf 2015-2-23 01:20
我们知道：因为地球的引力，自由落体状态下的重物总是往下落，因此地球上的固态水、液态水是不会自己跑出地球的。但是，地表的水会因水蒸发、植物蒸腾或冰雪升华成为水汽而进入大气，而水汽的密度比空气密度低，水汽在静止空气中有上浮的趋势，正如我们看到的水滴非常小、与气态水接近的白色水蒸汽都是往上走而不是下沉，那么，水汽是否会一直浮升而跑走呢？另外，气体总有从密度高的地方向密度低的地方扩散的趋势，近地面的水汽密度显然高于几近真空的星际空间的水汽密度，大气中的水汽是否会因为扩散而挣脱地球引力的束缚跑到地球之外去吗？另外，是否存在水分子发生化学、高能物理变化后跑到地球外而使地球水减少的可能呢？ 大气中的水汽 水汽指空气中气态的水，而不包括空气中状态不稳定的液态的水（云、雾、雨）和固态的水（雪、霰、冰雹）。 空气中的水汽比湿，即水汽质量占空气总质量的百分率，随着空气干湿的变化从 0 到 4% 变化很大，寒冷干燥地区干燥季节几近于零，热带多雨地区多雨季节接近 4% 。 大气的分层结构与水汽的分布 随着空气从地表到高空越来越稀薄，大气中的水汽密度也从地面向高空逐步下降。观 测结果表明，在距地面 1.5~2km 高度，水汽含量只及地面的 1/2 ；在 5km 高度，只相当于地面的 1/10 ，再往上更少。 水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在 2 公里以下，四分之三的水汽集中在 4 公里以下， 10-12 公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的 99% 。 90 ％的大气水汽都集中在对流层内。对流层的高度在赤道附近有 12 公里厚，在两极只有 8 公里厚。 自 对流层顶 向上至 55 公里高度的平流层，水汽含量已经极少。平流层即大气垂直运动很弱、以水平运动为主的大气分层。其形成机理与臭氧层密切相关。因紫外线的照射，位于平流层顶部的一部分氧分子被分解为氧原子，氧原子与未分解的氧分子结合生成臭氧，臭氧吸收大部分短波紫外线而升温形成逆温层。平流层底部（对流层顶部）的温度在 -80 ℃ 以下、气压在 100hpa 左右，对流层顶的温度在 -3 ℃～ 0 ℃、大气压在1hpa左右 。逆温层的存在阻止了大气的上下对流。 从 平流层顶 到 85 公里高度为中间层，大气温度随高度上升而降低，层顶温度可低至 -100 ℃，是一个较弱的对流层。在距地面的高度 80km 左右，还有冰晶存在，在深曙深暮期间被太阳照射而形成呈淡蓝色或银灰色的夜光云。这类冰晶颗粒的半径一般为 0.05 ～ 0.5 微米。只有在高纬度地区（ 50-65 度）的夏季才能见到夜光云。 从 中间层顶 到 800 公里高度为暖层。在 270 公里高度处，空气密度约为地面空气密度的百亿分之一。暖层在 300 公里高度时的温度高达 1000 ℃ 以上。暖层又称电离层，暖层中的氮（ N 2 ）、氧（ O 2 ）和氧原子（ O ）气体成分，在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，已处于高度电离状态。在电离层中，即使有水，也会被电离成氢离子和氢氧根离子，因此不可能存在水分子。 暖层顶以上称为外层，也叫磁力层，又称逃逸层。这里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。它是大气圈的最外层，没有明显的上界而与星际空间相连。由于空气十分稀薄，受地球引力作用较小，一些高速运动的大气质点可因此脱离大气圈，逸散到星际空间去。 水汽不会因为浮力而跑出地球 原因之一是水汽可以被溶解于空气。大部分水汽被溶解于空气而混为一体，水分子与其他空气分子结合在一起，不会因为比重的不同而分层。 原因之二大气层中有温度很低的区域，例如对流层上部的温度可低至 -80 ℃ , 在较冷的区域气态水分子会凝结成液态水、甚至凝华为固态水，并相互合并成水滴、冰晶，当水滴、冰晶大到一定程度就会掉落下来。 原因之三是大气层有逆温层存在，包括平流层和热层，都是上层温度高而下层温度低，温度低的下层空气密度更高，不可能靠浮力运动到密度低的上层。 原因之四：即使逃脱第一、第二、第三关，少数跑到电离层的水分子，也会被分解为氢离子和氢氧根离子；同时氢离子和氢氧根离子的质量比水分子更小，所以即使少许漏网的水分子没有被分解，也不会上浮到电离层以上。 因此，地球上的水分子不会因为质量小靠空气浮力来跑到电离层以上，也自然跑不出地球。 水汽不会因为分子扩散而跑出地球 如果水分子向外的分子扩散运动速度超过了该高度的地球逃逸速度，水分子就可以逃逸入太空。下面我们具体考察一下地球大气环境中的逃逸速度和分子扩散运动速度。 星球的逃逸速度公式为： 其中 R 表示计算逃逸速度的位置与星球中心的距离（ m ）， g 表示该位置的重力加速度（ m ／ s 2 ）， sqrt 是根号符。 在地球表面， g ＝ 9.8 m ／ s 2 ，地球半径按 6370km 计，逃逸速度为 11.17km/s 。 大气外层的底部约在距离地面 1000 千米高处，距离地心 7340 千米，该处的重力加速度计算公式为： 其中 G 为引力常数（ G=6.67259×10 -11 N·m 2 /kg 2 ） ， M 为星球质量（千克）。地球的质量为 5.977 × 10 24 kg 。代入各数， 大气外层底部重力加速度为 7.34 m ／ s 2 ，逃逸速度为 10.4km/s 。而在距离地面 10000km 高度，逃逸速度减小为 7km/s 。 气体分子平均速率计算公式为： c=1.6 sqrt 其中， R 为气体常数（ 8.314J/(mol·K) ） , T 为绝对温度（ k ）， μ 为气体分子量。 在室温下，空气分子的平均速率为 c=461m ／ s ，相当于枪弹的速度。在大气逃逸层，温度在 1000 ℃ 以上，按 1300k 计算，空气分子的平均速率达到 977m/s 。不同温度下常见气体分子的平均速率如下表所示。 表 1 不同温度下的常见气体平均速率（ m/s ） 常见气体 温度 300k 温度 1300k 名称 分子量 平均速率 5 倍平均速率 平均速率 5 倍平均速率 氢原子 2 1787 8934 3719 18597 氦气 4 1263 6317 2630 13150 氧原子 16 632 3159 1315 6575 水汽 18 596 2978 1240 6199 氮气 28 478 2388 994 4970 空气 29 469 2346 977 4884 二氧化碳 44 381 1901 793 3965 分子运动的平均速率只是很多分子的速率的平均，其中肯定有运动速率高于平均速率的分子。统计上，高于平均速率 5 倍的分子已经很少。所以，如果一种气体的 5 倍平均速率低于逃逸速率，就可以认为该气体达不到逃逸速度，逃不出星球的引力约束。 对比表 1 中不同气体的 5 倍平均速率与地球逃逸速率（地面 11.17km/s ， 1000km 高空 10.4km/s ），可知在近地面，所有气体成分都不可能靠分子热运动逃离地球；而在大气外层下部，因为引力减弱且温度很高，逃逸速率下降而分子运动速度加快，氢（原子或离子）和氦气已经可以逃出大气层而进入太空，只是分子量较大的氧气、水汽、二氧化碳、氮气仍然逃逸不出去。 再往上到 10000km 高空，地球逃逸速度降低到 7km/s ，温度最高可达 3000 ℃ ，空气主要成分的五倍分子运动速率都在 7km/s 以上，也就是说，在大气逃逸层上部，在理论上，几乎所有大气成分都是可以逃出地球的。但是，在 2000km 以上高度，是完全电离的磁力层，空气分子实际都不存在了，重原子也不存在，只剩下 H 、 He 两种原子。所以除了氢和氦，不存在空气逃逸地球的问题。 所以对于是否真有水分扩散逃逸出地球的问题，答案是否定的。原因是水分子根本到不了逃逸层。水分子只存在于电离层之下，被电离层分解而越不过电离层，不可能出现在电离层之上的逃逸层。 水汽是否会通过其他物理化学作用逃离地球？ 进入电离层的水分子会被电离为氢离子和氢氧根离子，而氢离子很轻，是可以穿透电离层进入逃逸层、并进一步逃逸到星际空间的。地球内部的水分子虽然不能直接逃出地球，但是否会通过电离、损失氢离子的方式而减少呢？ 据估算，地球每秒钟逃逸损失的氢有 3kg ，氦则有每秒 50 克。 不过，尽管地球上的氢在逃逸，但在几十亿年的地球史上水却没怎么减少。 一方面，在氢逃逸出地球的同时，太阳风、陨石也在不断给地球补充氢，使氢得到部分补充。 另一方面，尽管水分解的氢逃逸了，但剩下来的氧却可以跟氨、硫化氢、甲烷等反应，生成氮、硫酸、二氧化碳和水。正是氢逃逸、氧留存，使地球上的氧气逐渐增多，并氧化其他物质生成水，这样的机制使以水蒸气、氢、氦、氨、硫化氢、二氧化碳、甲烷为主的地球原始大气，逐渐变成以氮、氧、二氧化碳为主的地球现代大气，并形成了海洋，才有了适宜人类生存的生机勃勃的地球。 不过，现在地球上大气中的氢已经很少。如果氢的逃逸主要依靠水分子自然电离／人为电解来提供氢，而氧与其他物质反应生成水的数量抵不上电离／电解的水，那地球上的水就会因为氢的佚失而损失一部分。 总之，地球上的水，既不会因为水汽比重轻而上浮逃跑，也不会因为水分子扩散而逃逸，起关键作用的是大气暖层（电离层）使水分子分解成氢离子和氧离子，水分子被电离层阻隔而不能在电离层之上出现。同时，在地球原始大气氢很多的条件下，水分解后氢逃逸、留下氧来氧化其他物质生成水，使地球的水并没有因为电解氢流失而减少！
个人分类: 科普|25236 次阅读|47 个评论
地球演化之我见（6）
jiangjiping 2014-8-19 01:25
地球演化之我见（ 6 ） （六）改造地球的大气层 蒋继平 2014 年 8 月 18 日 在宇宙文明成功地清除了混杂在地球大气层中的杂质后， 宇宙文明的下一步行动计划就是进一步改造地球的大气层。 从科学的角度看， 地球的大气层是生物能否在地球生存的最关键因素。 当时的地球大气层靠着地表的温度仍然很高， 地表的大气压力也很大。 不过， 随着大气层中的杂质被慢慢地除去， 大气的温度和气压也慢慢地降下来。 在这个特殊的时期， 宇宙文明决定对地球的大气层进行改造。 宇宙文明首先想到的是如何把隐含在高温气体中的水蒸气变成水分降向地表。 这是因为水是生物生存的必要元素。 我现在不能具体地描述当时宇宙文明采用的具体措施。 这是因为当时的宇宙文明的科技发展水平一定比现在人类的科技发展水平要高出许多。 不过， 我仍然可以猜测当时宇宙文明可能采用的方略措施。 我认为宇宙文明当时可能采用两种工程来达到这个目的。 首先是通过物理化学的方法。 这种物理化学的方法可能是无人航天器向地球的大气层喷散冷却的微粒。 这种冷却的微粒将高温气体中的水蒸气凝聚成水滴降向地表。这就像当今人工催雨的原理一样。 另一个措施可能是通过生物工程来降解地表物质产生水分。 这个生物工程可能利用一种特殊微生物来完成这个使命。 我的这个猜想是根据一些科学报道而联想到的。 根据法国和德国科学家的一些研究， 他们发现在大洋的深处仍然有一些非常活跃的火山在喷发。 这些火山周围的温度和压力是很高的。 可是， 在这些区域仍然生存着一些微生物 。很明显， 这些微生物具有对付非常恶烈环境的能力。 我想这些微生物可能是宇宙文明用来开发地球的先锋队员。 它们可以在艰难的环境条件下工作。 它们可以在高温高压的条件下将硫酸物降解成水分， 氧气和硫。 通过这两个工程， 地球表面的水分越来越多， 地表的温度和压力也越来越低。这个缓慢的过程慢慢地使地球的大气循环达到一个良性互动的界域。 这个良性互动的标记是大气的水蒸气通过冷却凝聚以下雨的形式降向地表， 而地表的水分通过热能蒸发到大气中。 这个过程就是： Precipitation 和 evaporation. 这个过程是地球适合生物生存的最主要因素。 没有这个过程， 地球就不可能有现在这样的气候特征。 Precipitation 和 evaporation 是一个非常高级的冷却和纯化的机制。 虽然是一个自然现象， 但是， 它的高深的科学原理只有具有高度科学知识和想像力的人才能真切地体悟到。
个人分类: 地球环境|2608 次阅读|0 个评论
可怕的太空碎片
xuxfyuwp 2014-4-25 14:20
人类活动对自然环境产生了不少负面影响，这已是显而易见的事实，海洋、河流、大气受到污染、植被、生态、生物多样性遭到破坏，引起了人们越来越多的忧虑。如何采取有效措施，保护好地球这个人类生存所依赖的唯一家园，成为各国政府、社会组织，乃至个人无法回避且必须采取行动解决的问题。 然而，人类对大自然的破坏并没有止步于地球表层或大气层内，而是扩展到了数千至数万公里外的太空领域。在地球周围的太空空间里，环绕着大量的人造飞行物，有些是正在应用的卫星、空间站等，但更多的则是已无任何用途的碎片，构成大量太空垃圾。 从国家空间天气中心业务监测平台上显示的信息看，可以清晰地看到密密麻麻的碎片在环绕地球缓慢地移动着。相对于浩瀚的太空，这些碎片是非常渺小的，这种显示多少有些夸张，应该没有那么清晰易见，但其危害是不容低估的。 目前美国的太空碎片监测技术最强，并将监测到的10厘米以上太空碎片对外公布，数量约达15万左右，12厘米以上的也超过了13万，特别是在数千公里的太阳同步轨道附近和3万6千公里赤道上的地球轨道附近是一个碎片聚集区。目前，美国有能力监测到3厘米以上的碎片，再加上还有更小的碎片，数量上可达到数百万甚至更多，且还在不断增加。 这么多的太空碎片来自何方呢？绝大多数都是人类所为。1957年10月4日，前苏联将第一颗人造地球卫星送上太空，宣告了人类进军太空时代的开始，各类卫星、探测器、飞船、空间站等相继腾空而起，至今，地球太空轨道上已接收了一万多个人造物体。这些物体一方面自身要占据地球轨道空间，并由于设备失败、燃料耗尽、控制失效等原因最终形成毫无价值的太空垃圾，另一方面由于发射用的火箭会残留于太空，飞行物碰撞会产生更多碎片等因素，产生了远多于飞行物本身数量的垃圾碎片。 2009年2月11号北京时间零时55分，曾放生过美国一颗已经报废的通信卫星与一颗仍在运行的俄罗斯通信卫星相撞事件，产生了500多块大体积碎片。太空垃圾碎片的存在会对未来向太空发射的飞行器产生巨大威胁。任何航天器与哪怕是几克重的碎片相碰撞也将难逃被摧毁的命运。 太空碎片不会自行消失，只有在500公里以下轨道飞行的才有可能在短期内落入大气层烧毁，在更高轨道飞行的则可在太空存留千年至数万年以上。尽管有些国家在研究清除太空垃圾的方法，但目前还没有取得有效成果。可行的措施是所有具有发射能力的国家能达成一致意见，形成有约束力的公约，按照一定规则利用太空空间，尽量减少太空垃圾的生成。特别是在常用的轨道位置上，避免残留太多无用的碎片。 （原文写于2011-04-01 21:45:57 新浪博客）
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[转载]地球大气层的构造分析
wwwwwchao007 2013-2-22 21:02
当宇航员在月球上或太空里观测宇宙背景的时候，天幕上是一片漆黑的无底深渊，只有群星象无数妖魔的眼睛在恐怖的黑暗中闪耀。然而，当他们回首俯视祖居——地球的时候，透过镶嵌着朵朵云花的蔚蓝色面纱所见到的，却是充满生机的大地和海洋。 　　生活在地球上的人们是幸运的，他们永远看不到黑暗。即便是在夜晚，镶嵌着无数闪光宝石的深蓝色天幕依然罩护着万物生灵，这就是地球生命赖以生存的大气层。 　　大气层(atmosphere)又叫大气圈，地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气，占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。 　　对流层在大气层的最低层，紧靠地球表面，其厚度大约为10至20千米。对流层的大气受地球影响较大，云、雾、雨等现象都发生在这一层内，水蒸气也几乎都在这一层内存在。这一层的气温随高度的增加而降低，大约每升高1000米，温度下降5～6℃。动、植物的生存，人类的绝大部分活动，也在这一层内。因为这一层的空气对流很明显，故称对流层。对流层以上是平流层，大约距地球表面20至50千米。平流层的空气比较稳定，大气是平稳流动的，故称为平流层。在平流层内水蒸气和尘埃很少，并且在30千米以下是同温层，其温度在－55℃左右。平流层以上是中间层，大约距地球表面50至85千米，这里的空气已经很稀薄，突出的特征是气温随高度增加而迅速降低，空气的垂直对流强烈。中间层以上是暖层，大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。 　　除此之外，还有两个特殊的层，即臭氧层和电离层。臭氧层距地面20至30千米，实际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的，使氧分子变成了臭氧。电离层很厚，大约距地球表面80千米以上。电离层是高空中的气体，被太阳光的紫外线照射，电离成带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。电离层对电磁波影响很大，我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点，来实现电磁波的远距离通讯。 　　在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍发现有稀薄大气，有人认为，大气层的上界可能延伸到离地面6400公里左右。据科学家估算，大气质量约6000万亿吨，差不多占地球总质量的百万分之一，其中包括：氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外还有水汽和尘埃等。 　　根据各层大气的不同特点（如温度、成分及电离程度等），从地面开始依次分为对流层、平流层、中间层、热层（电离层）和外大气层。 对流层 　　对流层是大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。在赤道附近为16-18公里；在中纬度地区为l0-12公里，两极附近为8-9公里。夏季较厚，冬季较薄。 　　这一层的显著特点：—是气温随高度升高而递减，大约每上升100 m，温度降低0．6。C。内于贴近地面的空气受地面发射出来的热量的影响而膨胀上升，上面冷空气下降，故在垂直方向上形成强烈的对流，对流层也正是因此而得名；二是密度大，大气总质量的3／4以上集中在此层。在对流层中，因受地表的影响不同，又可分为两层。在l-2km以下，受地表的机械、热力作用强烈，通称摩擦层，或边界层，亦称低层大气，排人大气的污染物绝大部分活动在此层。在1-2公里以上，受地表影响变小，称为自由大气层，主要天气过程如雨、雪、雹的形成均出现在此层。对流层和人类的关系最密切。 平流层 　　对流层上面，直到高于海平面50公里这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层”，又称“同温层”。这里基本上没有水气，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。 中间层 　　平流层以上，到离地球表面85公里，叫做“中间层”。中间层以上，到离地球表面500公里，叫做“热层”。在这两层内，经常会出现许多有趣的天文现象，如极光、流星等。人类还借助于热层，实现短波无线电通信，使远隔重洋的人们相互沟通信息，因为热层的大气因受太阳辐射，温度较高，气体分子或原子大量电离，复合机率又少，形成电离层，能导电，反射无线电短波。 暖层 　　中间层以上是暖层，大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。 　　暖层的特点是，气温随高度增加而增加，在300公里高度时，气温可达1000℃以上，像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属，在这里也会被熔化掉。本层之所以有高温，主要是因为所有的波长小于0.175μm的太阳紫外线辐射，都被暖层气体所吸收。暖层中的氮（N2）、氧（O2）和氧原子（O）气体成分，在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，已处于高度电离状态，所以也把暖层称作“电离层”。其中100～120公里间的E层和200～400公里间的F层，以及介于中间层和暖层之间，只在白天出现，高度大致为80公里的D层，电离程度都较强烈。电离层的存在，对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号，就是和大气层有此电离层有关。 外层 　　热层顶以上是外大气层，延伸至距地球表面1000公里处。这里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。 　　 大气层有多厚，这的确是一个很吸引人的问题。人类经过不懈地探索和追求，对大气层的认识越来越清晰了。整个大气层可以分成几个层。 　　从地面到10~12千米以内的这一层空气，它是大气层最底下的一层，叫做对流层。主要的天气现象，如云、雨、雪、雹等都发生在这一层里。 　　在对流层的上面，直到大约50千米高的这一层，叫做平流层。平流层里的空气比对流层稀薄得多了，那里的水汽和尘埃的含量非常少，所以很少有天气现象了。 　　从平流层以上到80千米这一层，有人称它为中间层，这一层内温度随高度降低。 　　在80千米以上，到500千米左右这一层的空间，叫做热层，这一层内温度很高，昼夜变化很大。 　　从地面以上大约50千米开始，到大约1000千米高的这一层，叫做电离层。美丽的极光就出现在电离层中。 　　在离地面500千米以上的叫外大气层，也叫磁力层，它是大气层的最外层，是大气层向星际空间过渡的区域，外面没有什么明显的边界。在通常情况下，上部界限在地磁极附近较低，近磁赤道上空在向太阳一侧，约有9~10个地球半径高，换句话说，大约有65000千米高。在这里空气极其稀薄。 　　通常把1000千米之内，即电离层之内作为大气的高度，即大气层厚1000千米
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一颗陨星经过乌拉尔上空大气层时燃烧解体众多小碎块坠落
可变系时空多线矢主人 2013-2-16 09:11
一颗陨星经过乌拉尔上空大气层时燃烧解体众多小碎块坠落 俄塔社 2 月 15 日报道： 俄罗斯紧急情况部稍早前发布的消息说，一颗陨星经过乌拉尔地区上空大气层时燃烧解体，众多小碎块坠落地球，散落在车里雅宾斯克州萨特卡市附近。 内务部称，陨星主体已经找到，位于萨特卡市 80 公里以外的荒野区域，不过萨特卡市和州首府车里雅宾斯克市内许多建筑物的玻璃被砸碎或震碎。 车里雅宾斯克市一家锌加工厂厂房屋顶部分坍塌，但没有人员伤亡，也没有发生化学物质泄漏。 俄内务部新闻中心称，在发生陨石雨的车里雅宾斯克州，警方已加强治安巡逻，一些门窗受损的建筑设施已经采取了安保措施。 俄联邦水文气象和环境监测局表示，陨石雨坠落区域的大气层中并没有发现有害物质超标现象，辐射水平正常。 该局官员称：“莫斯科时间 2 月 15 日上午 7 时 30 分至 8 时（北京时间 11 时 30 分至 12 时），车里雅宾斯克州和斯维尔德洛夫斯克州上空发生一系列爆炸，估计爆炸来源于地外天体。” 据悉，陨石雨是指相对较大的陨星在坠地过程中解体引发大量碎块散落地球的现象。 19 至 20 世纪，地球上共发生过数百起陨石雨现象。
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[转载]美开发出仅原子大小石墨烯传感器
crossludo 2012-12-9 16:54
美开发出仅原子大小石墨烯传感器 可检测大气层微量元素及航天器结构性缺陷 据物理学家组织网12月5日报道，美国航空航天局（NASA）开发出只有原子大小的基于石墨烯材质的微型传感器，用以检测地球高空大气层的微量元素，以及航天器上的结构性缺陷。 NASA戈达德太空飞行中心技术专家苏丹娜说，两年前其研究团队就开始以石墨烯为基础研究开发制造纳米大小的探测器，以探测大气层上空的原子氧和其他微量元素，从飞机机翼到航天器总线一切的结构性压力。该中心机械系统分部首席助理杰夫·斯图尔特说：“石墨烯最酷的是其自身属性，这为研究提供了大量的可能性。坦率地说，我们才刚刚开始。” 一年多以前，苏丹娜的团队开始研发基于化学气相沉积（CVD）技术的石墨烯设备。他们在一个真空室中放置一个金属基体并注入气体，生成所需的薄膜。现在，该团队已可以成功地生产出高品质的石墨烯片。苏丹娜说：“这种材料最有前景的应用之一是作为一种化学传感器。” 现在，该研究团队开发出小型化、低质量、低功耗石墨烯传感器，可以测量大气层上空中的氧原子量。而大气层上空中的氧原子量来自于太阳紫外线辐射分解氧分子时所创建，其生成的相关元素具有高度腐蚀性。当卫星飞过大气层上空，会受到这种化学物质以每秒约5英里（约8公里）的时速攻击，从而严重破坏航天器的常用材料，如聚酰亚胺薄膜。 虽然科学家们相信氧原子组成了低地球轨道上稀薄大气层的96%，但是在测量其密度和更准确地确定其在大气阻力中的作用时发现，其可能导致轨道航天器过早地失去高度降至地球。研究人员说：“我们仍然不知道氧原子在航天器上创建的拖曳力的影响；不知道原子与航天器之间转移的动量是多少，而这是很重要的，因为工程师可根据这种影响来评估航天器的寿命，以及飞船在重新回到地球大气层之前会飞多长时间。” 苏丹娜表示，石墨烯传感器对此提供了一个很好的解决方案。当石墨烯吸收氧原子，材料的电阻会产生变化，石墨烯传感器可迅速测量出一个更精确的密度。“这真令人兴奋，我们希望可以计算 频率阻值 的变化，大大简化测量氧原子的操作步骤。” 苏丹娜说，这种化学传感器不只可以测量氧原子，也可测量甲烷、一氧化碳和其他行星的气体，以及从行星内部释出的气态物质。
个人分类: 趣味科技|1086 次阅读|0 个评论
关于“幸福”的个人歪解
热度 1 xianlaoguo 2012-11-13 05:19
十八大前，中央电视台在新闻联播节目播出了“你幸福吗”的采访。德国的电视台对此进行了报道。这引起了个人对“幸福”概念的兴趣和进一步思考。个人对幸福的歪解如下。 幸福由两个字组成，前一个字是上下结构，把钱埋在土地下，（有存款），后一个字是左右结构，有衣穿，有供长期吃的“田”（不愁吃穿）。这是我们老祖先告我们的“幸福”。还应加上“老婆孩子热炕头”（精神方面）。这是典型的农耕社会的“幸福”。也是我们祖先奋斗上下几千年追求的。 现在是信息社会，地球已变成了村子。我们祖国经过30多年在正确道路上的飞奔，已跨越“农耕”、经历“工业化”，步入“信息化”社会。“幸福”再按照上述这样解说，教育大家，和谐各位，就脱离国情，不符合世界局势了。当然，“幸福”概念，随着社会的发展，内涵外延应当更加丰富。但“幸福”两个字还是不可能变。否则，我们就变成了“不讲理，随便就拿来用”的小日本文化。“幸福”还是上下结构和左右结构的两个字，“幸”是下边发射天线把信息发射到大气层和空间；“福”是左边接收信息，发给右边的各个部分，当然普通人获得信息还是有一定的限制（封顶：口上加了一杠子，同时信息是分类的）。总体代表个体人能够从各个方向获得信息，在社会上能够左右逢源，资源为我所用，这就是“幸福”。个体通过对信息的判断，出手获得幸福。这种幸福不再是纯粹的物质上的获取，还包括了对个人和社会对个体努力的认可和判定。这就是精神方面的幸福。同样的获取，由于不同个体的心态不同、认识层次的不同，会产生不同甚至相反的“幸福”认知。因此，在现今信息社会，人们更需要倾听、心里暗示和引导。 以上仅是歪解，权当是引人眼球。 下面回到开始的问题，“你幸福吗”？基于上面对“幸福”的歪解，有人问，你幸福吗，我会答“我现在幸福，担心不幸福”。这个回答在我们这个年龄的人应该很多，比例较高（社会学的人可以做课题研究）。而30年前，我们的父辈在我们这个年龄的回答“我现在不幸福，但是我会很幸福，只要孩子大了，就。。。”。现在，我们的父辈回答铁定是“不幸福，不好”，因为“看病贵，看病难；差距大；孩子压力大，没时间陪。。。”。 我们和父辈对“幸福”回答的不同。这个不同，给我们的十八大提出了一个看起来简单，但做起来并不简单的重要任务：给国人增加信心，给世界增添稳定。 还好，十八大明确提出2020GDP翻番，收入翻番。我在这赞一个。但是这就足够了吗？事实上，个人认为：在增加GDP和个人收入的同时，还有一个重要的指标：个人收入差距（贫富差距，叫什么系数，抱歉不是我的专业）。希望不是忘了，而是“科学发展观：问题要逐项解决”。
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为什么神九返回时将会与地面失去联系?
热度 12 xupeiyang 2012-6-27 07:59
神州九号29日将返回地面。在返回舱穿越大气层的过程中，内部温度将保持在40度以下。当到达距地面约80到90公里高度时，因为高速剧烈摩擦，在返回舱表面会产生等离子区，出现黑障现象，返回舱将有3-4分钟与地面失去联系。
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气候是怎样形成的？哪些因子决定了地球气候？
热度 2 dygnuist 2012-5-30 20:27
众所周知，太阳乃是地球万物之能源。太阳辐射是地球及其大气圈的主要能量来源。地球常年累月地不断从太阳获取能量，维持着地球及其大气层与外部太空之间的能量平衡。太阳光首先入射到大气层顶部，然后向下传播，由于太阳辐射大部分是可见光（短波辐射）和红外辐射，少部分为紫外辐射，在大气层内部传播的过程中，有一部分被大气所吸收或反射，余下的部分则到达地面，并被地表所吸收或反射（其中又有一部分再次被大气所吸收或反射），而被地表（指陆地和水体）所吸收的这部分短波辐射即转化为热量，从而使地表加热。地表受热后就把其中的一部分热量以红外辐射的形式射入到大气中，地球的大气圈层如同地球包裹着一层棉被或毛毯一样，因其含有如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、 氯氟烷烃 等微量气体，这些气体尽管在整个大气中所占比例很小，但它们都具有强烈吸收红外辐射的能力，从而增暖了大气，这就使大气圈所包围的地球永远保持着一定的温度。此外，大气中所含的水汽也是易于吸收热量的，所以，地球大气层就象日常生活中人们种花的玻璃温室或种菜的塑料大棚一样，使得在地面上生活着的各种生物 ( 包括人类 ) 永远感受到一种温暖的地球环境。据科学计算表明，通常地球表面温度平均约保持在 14 -15 左右，这种通过某些气体来保持大气热量的物理过程就是通常人们所说的“温室效应（ Greenhouse Effect ）”。不过，这是地球大气原来所固有的自然“温室效应”。假如地球上不存在这样的温室效应，那么地球表面的平均气温将只有 -18 或 -19 左右，显然，这一正一负的差值净增了地球温度达 33 度左右，正是由于存在着这种保持地球温暖的“温室效应”，地球上才有足以维持人类生存和一切生命所必须的适宜温度及其优越的自然气候环境。根据近年来对月球所作的科学探测，月球表面就没有如地球那样的大气层，因而其昼夜温差竟然高达 100 。这是我们地球人难以想象的。可见，地球所拥有的自然温室效应并非是一件坏事。 然而，近一两百年来，由于人类活动而使得大气中的微量气体如二氧化碳、甲烷等不断增加，导致了原有的温室效应增强，可能已经成为当今全球平均温度升高的主要原因。值得一提的是，上述这些在大气中仅占微小份额的微量气体如二氧化碳（ ）、甲烷（ ）、一氧化二氮（ ）、 氯氟烷烃（ ）等，由于其对于地球气候的温室效应（简记为 ）具有举足轻重的作用，通常又被人们称为温室气体（简记为 ）。实际上最重要的温室气体是水汽和 。由于后者仅是地球气候系统中代表反馈和循环物理过程的中间产物，通常与人类排放的温室气体不同，所以，并不特别显示它的作用。而在大气这样一种混合气体中占有最大份额的氮和氧气并无温室气体的效应，但是云在特定的情况下却存在着类似于温室效应的作用。不过，研究表明，云既有增温又云既 有增温又有降温作用，比较而言，其降温作用是主要的。 为了说明决定地球气候状况的形成因子， 我们不仿先来看一幅示意图：在图 1 中，绘出了常年平均的全球辐射能量平衡的估计图，实际上这是一幅说明太阳辐射与地球及大气之间能量平衡的示意图。该图引自 1997 年 Kiehl 和 Trenbert 的著 作。它表示在一段较 长时间内，地球及其大气所接收的太 阳辐射能量是与地球及其大气释放到太空的辐射能量相平衡的。由图可见，射入大气层顶部的太阳辐射能总共有 342 即全球平均每年每单位面积上所接收的短波辐射总量；而最终返回太空的长短波辐射总量恰好也是 342 ，其中包括被地 - 气系统直接反射回太空的 107 和由大气顶部放射出的地球长波辐射 235 （两者之和刚好 342 ）。在太阳辐射到达地球大气顶部后，其辐射能量是如何向地表传输的？可以看到，大约有一半多的辐射量被地表所吸收（ 168 ），其中的一小部分又被地表反射而与被大气反射的辐射一道返回太空（即地 - 气系统直接反射回太空的 107 ）；而其大部分则被地面吸收后用于加热地表，最终以长波的红外辐射形式向大气层放射（如图中标注的 390 ），与此同时 , 由于大气中存在温室气体，它们所吸收的红外辐射有一部分又返回地面（如图中标注的 324 ），加之地面还有一部分能量以湍流热交换（感热 24 ）和蒸发耗热（潜热 78 ）的形式向大气输送。所以对于地表面而言，其进出的辐射能量也是平衡的（如图中进入地表面共计 168+324=492 ；输出地表面共计 78+24+390=492 ）。 以上所述，仅从地球 自然气候系统的能量来源说明了地球气候形成的最基本动力。 既然太阳辐射是地球及其大气圈的主要能量来源，不难想象，如果涉及太阳辐射的某个因素发生了变化就可能影响到地球气候的变化。通常可能有下列三种类型的变化直接或间接改变地球气候状况： 1） 入射的太阳辐射强度本身有某种改变（例如，地球轨道或太阳本身的变化）； 2） 地球表层对入射的太阳辐射份额的分配有了某些改变（例如，太阳辐射被反射回太空的份额有某种改变，即地球反射率的变化，如云的覆盖率、大气中的微粒或地面的植被覆盖的变化，都可引起地球反射率的变化，从而使太阳辐射被反射回太空的份额发生某种变化； 3） 由地面返回太空的长波辐射在大气中发生的变化（例如，大气中温室气体 的浓度有了某种改变）。 上述三种类型的变化，归根到底都是由于地球及其大气圈与太阳辐射之间所存在的能量平衡发生了某种改变，因而导致地球气候状况的变化即产生了“全球气候变化”。在图 1 中，实际上从整个地球行星来计算，到达大气层顶的太阳辐射每日总量大约每秒为 1370 （折合球表面约为 1/4 ，即有 342 ），其中反射回太空的约为 30% ，粗略计算大约有 2/3 是由大气中的云和微粒（又称气溶胶粒子）， 1/3 是由地球表面的冰雪和沙漠反射出去的。而大部分气溶胶粒子是由于火山爆发所形成的火山灰粒子，它们被喷射到高空大气中，在一两周内除了降水会清除一部分灰尘外，大部分将会在空层大气中飘浮一两年，然后才逐渐落入对流层，因而火山灰气溶胶的反射作用对于气候的影响犹如遮挡太阳光的阳伞一般可使地球平均温度下降，俗称“阳伞效应”。此外，某些人为的气溶胶也有同样的降温效应。 然而，就全球而言，近百年来，特别是近几十年来，人类活动增加了 的排放量而强化了温室效应。例如，自工业化以来，大气中 浓度增加了 35% ，据不完全统计，这主要是人类燃烧化石燃料和砍伐森林的原因造成的，可见，人类活动已经显著地改变了全球大气的化学成分，其复杂的物理化学过程已影响到全球气候。由于地球是正在旋转的椭球体，而使得输送到地表的太阳能量较多地落入热带和赤道地区，由于海洋面的水汽大量蒸发，而将地表的潜热量释放到大气中，成云致雨，与此同时，又驱动了大气环流，由此又通过海表风和温度的作用带动了海洋环流，加之降水和蒸发物理过程的作用又不断地调节了海水的含盐度。当然，地球自转使得大气环流型趋于东西向的带状分布，从而明显地形成了中纬度地区的西风带及其大尺度天气系统。这些天气系统往往是一些高压（对应冷气团）、低压（对应暖气团）天气系统，从而在冷暖空气之间形成各种性质的锋面，时有降水过程发生。大气环流进一步与海洋环流协同作用，将多余的地表热量向两极输送。由于陆面与海面物理特性不同形成不同的温度对比，加之大地形如山脉和冰川等的作用，往往形成了一些固定地理位置大气波动（超长波），尽管其振幅随时间变化不大，但对于对流层天气的形成至关重要。
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what is right is right?------ 理性环保！
热度 4 jinkai719 2011-12-26 12:43
what is right is right? 理性环保！ yes？yes！ 我们要低碳？why？ 二氧化碳排放量太大了，我们的大气层就要有很多的这样ugly gas？ 我们的北极没了，我们的海平面要变大了，我们的上海没了。。 艾滋病之都的旧金山也估计要消失了。。。 所谓发达的国家总是用最恶心的东西献给这个世界 我们的世界要《未来水世界》了。。。。。 可是我很喜欢水，游泳是我的最爱！ 环保对不对？ 对，不用思考的人都不用屁股想，这是肯定的， 请你用一下自己的最宝贵的大脑想想！ 合理，中庸，恰当，才是正确的，合适的， 上面的循环论证，没有意义。 其实，我们的生态圈是一个循环，大循环的， 我们产生的和失去的基本上是平衡的， 由于人的出现，给地球造成了负担。 我们中国人在水里洗菜，洗马桶， 为什么我们的水 没有变臭，变脏， 地球是又消化污染的能力的！ 读过那么多的中国历史， 我反正不知道以前中国人普遍得到过例如西方的 什么这个瘟疫，那个黑死病的； 很多具有中等文化的中国人是不读历史的，这个是钱穆先生说的 当然不是记忆几个年代， 历史教育的最重要的一个目的： 爱国！ 如果你按照马克思那样的区分中国的时代2000年的封建史， 我也不知道历史书上的这个落后的国家让我如何爱？ 但是你读了钱穆的 《国史大纲》， 那是爱 那是温情和敬意！ 当你读了林语堂的《生活的智慧》， 你会自己成为中国人感到骄傲的！ 如果没有这些，我真的要向董桥那样， 傲慢的跟个二笔一样！ 当我们刻意的谈到环保， 那环保是什么？ 我们知道是科学！ 那科学是什么？ 是质疑！ 那质疑什么？ 科学我知道的就是不是唯一的答案，是争吵的，是争议的， 我们仔细的看这个结论，然后在世界科学的争吵中 找到这样的答案： 地球变热和变暖是不能肯定的，这个都是科学家的一种推理； 那推理就会有错的！ 我们要将信将疑的理解， 科学是没有应试那样的唯一的标准的答案， 科学吸引我的不是唯一的答案，是跟幸福一样， 是每件事每个人的标准都不同。。。 减少二氧化碳的时候， 我们思考过没有二氧化碳的作用是什么？ 是不是好的？ 除了防止大气层热量的散发， 还有一个 二氧化碳就是我们的生命之源 ！ 我无法用什么形容词来形容二氧化碳， 我只能说没有二氧化碳， 就没有植物，就没有动物，就没有人， 谁都知道 二氧化碳是光合作用的必备 ！ 那NO2，这个减排酸雨的必须 ， 我是做尾气催化剂，干的就是这个消除二氧化氮！ 我知道的一件事就是有了汽车尾气， 我们不用再 合成氨， 我们天天造氨干什么呢？ 不就是给田里浇肥么？ 那什么是肥呢？ 不就是氨，不就是铵，不就是胺， 不就是要转化的硝酸么？ 我们都有汽车排放了NO2，何必做合成氨催化剂呢？ 干什么不多种豆科植物呢？ 好像是豆科植物，这是很多的需氮量的 没有合成氨，就没有现代化化工， 那有了豆科，我们可以把城市搞成豆科的世界， 我们可以食用着豆科植物，还不用施氮肥。。。。。 （氮肥是所有植物的必须） 所以我感觉科技文章的主导是发达国家， 他们放个什么屁，我们都要接着， 结果，结果呢？ 我们就在不断的做没有意义的东西！ 看着别人吃屎，我心疼啊。。。。 上面就是读《李比希的化学对农业和生理的作用》读后感！ 备注： 读书，必须有思考，不思考，不读书！ 读完书，我感觉李比希很伟大！ 不是他的知识，而是敢于对于千百年的传统的农业说不！ 没有他，估计我们还要为粮食发动战争， 也深深为自己做过化学和生物骄傲。 。。。 书中有正义，有真，善，美 ， 如果没有这些，我认为，书不过是一个把人变傻的擦屁股纸把！
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[转载]Nature:美食与求偶 海水来自哪里 犬尿氨酸vs肿瘤 DNA复制
genevalley 2011-10-14 03:01
（选自英国Nature杂志，2011年10月13日出版） 沧海一粟——海水来自哪里？ http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85337issue=7368 杂合型量子器件的应用前景 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85339issue=7368 二氧化硫和大气层的氧化 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85344issue=7368 美食与求偶之间的关系 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85350issue=7368 封面故事: 冰层消退与北极科研条件的变化 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85355issue=7368 肠粘膜何以能耐受外来抗原 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85359issue=7368 人mtRNAP的晶体结构已被确定 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85371issue=7368 犬尿氨酸对肿瘤的促进作用 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85377issue=7368 能承受1000个以上开-关周期的荧光蛋白 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85379issue=7368 DNA复制的启动位置 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=85381issue=7368 美食与求偶之间的关系求偶从时间和能量角度来说都是有很高代价的，所以动物必须确保在其求偶之前它们就已经找到了一个有潜在意 愿的伙伴，这个工作经常是通过信息素交流来完成的。现在，Richard Benton及其同事发现，雄性果蝇在正式求偶之前也需要其附近有好的食物。他们发现，最近在文献中所描述的一个化学传感器离子通道家族中的一员，即“亲 离子受体84a”，对于感应来自水果的芳香物和对于门控那些控制求偶程序的、能够感应信息素的神经通道来说都是关键。嗅觉回路和信息素回路之间的这种对 话，构成一个以前没有被认识到的演化机制，它将生殖行为耦合到好的进食点和产卵点。 能承受1000个以上开-关周期的荧光蛋白荧光蛋白在超高分辨率显微镜中的应用受到这样一个事实的限制：它们通常不能承受大约10个以上的开-关周 期。Stefan Hell及其同事研制出一种可以逆向开关的荧光蛋白，它能承受1000个以上的开关周期。在原理证明实验中，这种基于增强的绿色荧光蛋白、被称为 “rsEGFP”的新材料在活细胞纳米显微研究中的高分辨率下是有效的。在一项数据存储任务中，25篇格林童话被以ASCII的形式编码在了一个由 rsEGFP构成的17 × 17微米的薄层上。 沧海一粟——海水来自哪里？ 地球的宏观组成类似于一类被称为“顽辉球陨石”的缺氧陨石，它们被认为是在早期太阳星云中形成的。这个观 点导致一个假设：原始地球是干的，包括水在内的挥发物来自小行星和彗星对地球的碰撞。然而，在六个“奥尔特云”彗星中测量出的“氘-氢”（D/H）比远高 于地球上的这个比例，明显排除了这样的天体居于支配地位的可能性。现在，“赫歇尔太空望远镜”被用来确定“柯伊伯带”彗星103P/Hartley 2中的D/H比例。这个比例像地球上的，说明这类彗星也许曾帮助形成了地球上的海水。 肠粘膜何以能耐受外来抗原了解免疫系统何以变得能够耐受来自共生菌的外来抗原是一个根本性问题，因为耐受性的破坏会导致如肠炎等人 们不想看到的反应。人们曾经提出，针对共生菌，会产生调控耐受性的T细胞（称之为Treg细胞），但几乎没有直接证据来支持这一假设。现在，对小鼠的全部 结肠T-细胞抗原受体所做的一项研究表明，细菌抗原指导结肠中“抗原特异性可诱导Treg细胞”的生成。共生菌所诱导产生的Treg细胞似乎能够维持粘膜 耐受性，保护小鼠不得结肠炎。 犬尿氨酸对肿瘤的促进作用吲哚胺-2,3-加双氧酶对色氨酸的降解及色氨酸代谢物“犬尿氨酸”（Kyn）以前曾被发现抑制一种抗肿 瘤免疫反应。现在，Michael Platten及其同事发现，色氨酸-2,3-加双氧酶（TDO）是在神经胶质瘤和其他癌症中所表达的、将色氨酸转化成Kyn的酶。Kyn是芳香烃受体 （AHR）的一个内生配体，直接作用于神经胶质瘤细胞上，促进肿瘤生成。癌细胞中TDO的表达还抑制一种由AHR调控的免疫反应。在人成胶质细胞瘤 中，TDO的表达和AHR调控的基因与这种肿瘤更晚期的阶段及更差的临床结果相关。
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美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因
热度 2 杨学祥 2011-4-23 06:45
美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因 美国科学家称火星曾有稠密大气层 http://www.sina.com.cn 2011年04月22日12:56 新闻晚报 　　□新华社今日上午电 　　美国《科学》杂志21日报道，火星在60万年前拥有比今天火星大气层更加稠密的二氧化碳大气层，正因为 大气层密度高，当年的火星是沙尘暴的天下。 　　美国国家航空航天局的 “火星勘测轨道飞行器”借助刺地雷达技术，在火星南极附近地区发现大面积地 下“干冰湖”。科学家断言，干冰湖封存的大量固体二氧化碳在60万年前曾是火星的大气层。 　　美国航天局喷气推进实验室火星项目研究者杰弗里·普劳特说：“那真是一个地下大宝藏。我们先前在火 星地下发现一些物质，但从来没有想到会有一个干冰湖。 ” 　　地下封存大面积干冰意味着，在某个时代，这些二氧化碳可能存在于火星的大气层中。科学家分析认为， 60万年前，火星大气层的密度是如今的30倍。 　　厚重的大气层意味着风暴可能形成。文章主要撰写者罗杰·菲利普斯说：“那时候的火星，就像上世纪30 年代美国沙尘暴地区一样，风暴频繁，沙尘飞扬，但火星的程度要更加严重。 ” 　　但稠密大气层使液态水的存在成为可能。如今火星的大气层密度只有地球的百分之一，科学家认为，如果 当年火星大气层密度达到如今地球的30％，流动水确实有可能在火星表面存在。 　　人类对认知神秘火星的渴望，部分源自火星表面那千沟万壑的山峡溪谷与河道，而更加稠密的大气层是液 态水存在的必要条件。美国航天局计划2013年启动一项新的火星探测计划，命令探测器接近火星大气层顶部， 寻找火星大气溢出之谜。 （编辑：SN026） http://news.sina.com.cn/w/2011-04-22/125622340524.shtml 地磁减弱导致臭氧浓度减少。从春分到秋分，是北极的极昼。春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日） ，北极的极昼使太阳对北极的辐射逐渐增强，太阳风和光压压缩地球磁层和大气层，容易产生北极的臭氧洞， 在背光一面的南极形成地磁层的磁尾和大气的气尾，大气由北半球向南半球流动；同样，从秋分到春分，是南 极的极昼。秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳对南极的辐射逐渐增强，容易产 生南极的臭氧洞，大气由南半球向北半球流动。这样就形成了大气的全球对流系统和极地大气涡旋。由于地球 近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这使大气北流的强度大于南流的强度，南北半球之间的大气交 换在大气高层非常强烈。潮汐南北震荡增强了大气的全球对流循环，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因 ，也是臭氧洞季节性变化的原因。因此，臭氧浓度减少在南北两极周期性地轮流出现 。地磁减弱导致更多 的太阳高能粒子进入大气层，减少臭氧浓度。 地磁减弱导致大气损耗。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时，太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹 走，形成背光的“气尾”；当行星向远离太阳的方向运动时，“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次，就失掉相 当多的大气质量。近日行星中，水星与火星的轨道偏心率最大，分别为0.206和0.093，地球的偏心率为0.017 ，金星的偏心率为0.007。近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比，因此，近日行星中轨道偏心率大的行 星大气散失比较多，大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温，大气的流失降低地表气温，这是10万年冰期 周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因，地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067，在偏心率最大 时对应冰期的出现 。地磁场阻止太阳风进入大气层，对地球大气有保护作用，地磁场减弱可导致太阳风侵 袭地表并加快大气逃逸。 1.杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20（3）：39~48 2.杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）： 1023-1027
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积雪的冷却效应-2011.4.13
JiuBaiYi 2011-4-14 00:58
众所周知，积雪雪盖厚度和积雪持续时间，对于多年冻土的发育和保存具有重要意义。冬季积雪雪盖，把地表和大气层隔开，这样大气层温度的骤降、大风天气所带来的地表热量散失，被积雪层阻挡起来，积雪和雪盖下边的植被、活动层在这里起到“缓冲层”的作用；夏季积雪融化，冰雪水融渗入活动层中，同时也进行热量的输入。 对于青藏高原而言，积雪持续时间从8月中旬到第二年的5月，但由于高原面强烈的太阳辐射和经常性的大风天气，导致积雪很快被融化，以至于难以形成稳定的雪盖条件。但是，积雪融化需要热量补充，也就是地表能量或太阳直接辐射的一部分能量将补充积雪的融化潜热，这样一来，就会减少地表及活动层和浅地表冻土中所接收到的能量，从而，积雪融化对高原面而言是一个很重要的冷却因素。因此，积雪作用对于高原面不可忽视。 通过在Fairbanks城郊和学校附近的观察发现，同一个地方，由于下垫面植被郁闭度、地形阴影、人为条件作用的不同，各地积雪融化很不一致。表现在，柏油路上积雪大部分已经融化，在柏油路边堆积的厚厚积雪，雪盖下边形成融水，在一定的地形坡度条件下，融水汇成流水，在雪盖下边流淌。林中由于树木的遮蔽，减少了太阳直接辐射在地表的分布，导致许多地方尚保持有厚厚的积雪或者冰。甚至于在桥梁下边，也能保存冰、雪未完全融化。此外，积雪降落形成雪盖时，会增大地表反照度，从而减少地表能量的吸收。 在考虑积雪作用时，可能需要同时考虑植被覆盖、地形阴影等的作用。
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火星大气层流失之谜和地磁场减弱的风险
热度 1 杨学祥 2010-10-7 15:20
火星大气层流失之谜和地磁场减弱的风险 杨学祥，杨冬红 地磁极反转首先能引发强烈的构造运动。热能积累在外核导致地核膨胀，胀裂地幔，核幔边界的地幔热流热幔柱顺势上升，形成地表巨大火山区。这是中生代温暖期火山频发与异常的静磁带(地磁极性长期不变带)对应的原因。其次，地磁极性反转会产生一个地磁强度为零的时期。大家知道地球生物曾经发生过大灭绝的现象，比如某些有孔虫在几百万年前之突然全部灭种、中生代恐龙之突然灭绝等，但同时一些其他种类的动物突然出现，比如哺乳动物，这些突变都与地磁反转在时间上有吻合之处。是否是由于失去地磁的保护，太阳风的高能粒子横扫地球表面导致生物灭绝?这值得我们研究，特别是零磁场与生物演进的关系。 太阳风由太阳释放，以每秒200公里至800公里的速度向太阳系运动，是一种持续存在的等离子体流。在地球磁场作用下，太阳风难以抵达地球大气层。也就是说，地球磁场对大气层起到保护作用。相比之下，火星缺乏这种磁场，以致大部分大气层被太阳风吹走。 行星大气层的消失不仅与行星磁场有关，而且与行星轨道偏心率有关。我们发现，金星、地球、火星、水星的轨道偏心率分别为 0.007 、 0.017 、 0.093、 0.206 ，大气浓度分别为浓密、标准、稀薄、极其稀薄。两者成反比的原因是，较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为 0.0607 ，使大气浓度和二氧化碳浓度变低，降低了对地球表面的保温作用，导致 10 万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率 10 万年周期项振幅不到近日点进动 2 万年周期项振幅的一半，其引起 10 万年冰期周期的作用受到质疑 。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强 10 万年周期作用，给出 10 万年冰期周期的合理解释。 参考文献 1. 杨冬红，杨学祥，刘财。 2004 年 12 月 26 日 印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。 2006 ， 21 （ 3 ）： 1023-1027 美国计划发射探测器揭火星大气层流失之谜(图) http://www.sina.com.cn 2010年10月07日04:23 南方都市报 火星现在只剩下极其稀薄的一层大气。科学家希望揭开火星大气层流失之谜。 　　美国国家航空航天局(NASA)5日宣布，定于3年内向火星发射另一颗探测器，尝试揭开火星大气层流失之谜。 　　根据以往研究结果，研究人员预判，偷走火星大气层的主犯可能是太阳。 　　 定于2013年发射 　　美国航天局5日说，航天局前一天通过一项行动计划，定于2013年再向火星发射一颗探测器。 　　这颗探测器以美国2001年和2005年分别发射的奥德赛号火星探测器和火星勘测轨道飞行器为设计模型，将由洛克希德-马丁公司制造。 　　探测器定于2013年11月18日至12月7日期间发射。如果11月18日发射，探测器按计划将在来年9月16日抵达火星上空，开始为期一年的探测之旅。 　　这项计划旨在探究火星大气层流失原因，预计耗资4.38亿美元。探测器将检测火星大气层中氧、氮、氢、碳等元素的同位素比值，从而计算火星流失的大气层厚度。 　　 大气层流失之谜 　　美国和欧洲航天局发射的探测器先前在火星上探测到含水硅酸盐矿物质和貌似干涸的河床，表明火星表面可能曾经存在液态水，而那时环绕火星的大气层可能远比现在浓厚。 　　研究人员解释，几十亿年前，正值年少的火星磁场消失，大气层开始流失。随着太阳紫外线辐射和带电粒子流长驱直入，火星的大气层受到破坏，现在只剩下极其稀薄的一层大气。 　　 或可归咎太阳风 　　太阳风由太阳释放，以每秒200公里至800公里的速度向太阳系运动，是一种持续存在的等离子体流。在地球磁场作用下，太阳风难以抵达地球大气层。也就是说，地球磁场对大气层起到保护作用。相比之下，火星缺乏这种磁场，以致大部分大气层被太阳风吹走。 　　美国航天局戈达德航天中心研究员格里博斯基说：太阳通过各种活动使得火星大气层流失。先前的观察为我们展示了一些犯罪证据，但这只是些隐隐约约的暗示。研究人员说，除了太阳风，其他太阳活动以及小行星撞击等因素可能导致火星大气层流失。新华社特稿 http://news.sina.com.cn/w/p/2010-10-07/042321226209.shtml 　对话杨学祥地球磁极面临大反转? 　　□记者/刘洪宇 　　地球之盾磁层正迅速变弱 　　辽宁日报:近来关于太阳风暴的报道引起了人们的关注，比如8月上旬暴发的一次太阳风暴已经到达地球，只是这次强度较小，有科学家预测未来几年将很强烈，也许会给地球带来灾难性影响，而我们今天讨论的就是地球面对太阳风暴的一个重要的自我保护措施地球磁场，那么您觉得地球磁场是否能肩负起抗击未来几年强烈太阳风暴的重任? 　　杨学祥:最强烈的太阳风暴源于太阳黑子活动的峰年期。黑子的实质是剧烈活动的呈紧密缠绕状态的太阳环向磁场，它像拉紧的皮筋，易被扯断，扯断之后太阳大气中的能量会释放出来，形成耀斑，向太阳系空间发射出大量高速高能粒子和带电粒子的混合体等，形成强烈的太阳风，我们习惯称它为太阳风暴。这些被抛射出的粒子会到达地球，撞击地球磁场和大气层，但绝大部分太阳高能粒子被阻挡在地球磁层之外，仅有少量沿着地球磁力线进入地球。地球磁场的磁力线从南极流向北极，在两极地区形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此粒子流会沿着地磁场这个漏斗沉降，一般进入地球的两极地区，两极的高层大气，受到轰击后会发出光芒，形成极光。地球磁场实际上是对太阳风暴起到了一个屏蔽、抵御和保护地球的作用。 　　辽宁日报:看来地球磁场的作用还是很大的。 　　杨学祥:地球磁场是地球的重要物理场和环境因素之一，展布的空间很大，包围地球，保护着地球上的生物免受宇宙辐射的伤害，起到盾的作用，其中就包括把绝大部分太阳风粒子阻挡在地球之外，对人类的生存和发展起着至关重要的作用。 　　辽宁日报:人们关注太阳风暴，往往注重其本身的强度，比如通过观测黑子活动的情况、太阳释放粒子的密度来判断太阳风暴的规模，进而分析对地球可能造成的影响，这没错，但既然磁场对太阳风暴有一个抵御的作用，那么我们就不仅要关注矛有多锋利，还要关注我们的盾是否坚硬。 　　杨学祥:是的，我们一方面要观察、研究太阳风暴本身，一方面还要考虑地球磁场和大气的防护能力，两者综合起来才能把影响考虑周全。尤其是地球磁场，不但被我们关注得少，而且这个盾也并不让人乐观，有研究发现，我们的地球磁场正在减弱。 　　历史上的磁极反转都伴随着磁场异常和强度减弱 　　辽宁日报:磁场强度在变弱? 　　杨学祥:科学家的近期研究表明:地球磁场正在迅速减弱。在过去的160年里，磁场强度令人吃惊地下降了10%。比如丹麦行星科学中心一个研究小组，详细分析了丹麦阿斯泰兹号人造卫星收集的最新资料，在对比新旧数据后惊讶地发现，地球两极的磁场正在变化，南大西洋和北冰洋的磁场都出现了多个大洞。科学家分析，南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核(外核)可能出现了巨型涡流，从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻(反)转。另外通过对1980年～2000年的地球磁场研究发现，地球磁场存在很大的地理差异：在亚洲、太平洋地区磁场变化较小，非洲、欧洲和大西洋的变化非常大，变化最大的地区是非洲南端，在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。 　　辽宁日报:这是否预示着出现另一次地磁翻转的开始?听说地球历史上出现过多次磁极反转。 　　杨学祥:磁极反转作为地质事件，在地球发展史上曾经出现过，许多国家已经从地质勘测中研究火山岩和沉积物中的金属粒子所构成的远古磁场查到了地磁反转的证据。研究发现，磁场在最近600万年间发生了三次翻转，这三次的间隔时间不等，最近的一次翻转是在70万年前。所以翻转是在很长的时间尺度上发生的。而地磁场发生逆转前，磁力急剧减弱，甚至出现零磁场，就是说磁场衰减是翻转过程中的一种现象。目前有些地区地磁场的强度确实有下降的趋势，但是否意味着磁场的强度还会持续降低，是否意味着地磁将要在未来千百年的尺度内翻转，科学家还存在争议，没有定论，需要继续观测和深入研究，英国的《自然》杂志和美国的《科学》杂志近几年都相继发表相关的文章对这一现象进行了探讨。 　　辽宁日报:那么，为什么会产生地球磁极翻转或者说倒转的情况?地球磁场是怎么产生的? 　　杨学祥:地球是一个各圈层差异旋转的分层地球，即地壳、上地幔、下地幔、外核和内核旋转的角速度不同，其中内核快速旋转，由固态的铁组成，外核是黏滞性很低的导电液态铁;在差异旋转及各种天体的作用力下，在外核尤其是内外核交界处形成快速旋转的环形电流，从而生成了地磁场。地核和地幔的差异旋转导致圈层角动量交换，部分自转动能通过摩擦转变为热能，积累在外核，形成地球内部唯一的液态圈层。与此同时，由于角动量交换，地核旋转变慢，地幔旋转变快，圈层差异旋转方向发生反向变化，导致地球磁极倒转。所以，地磁变化与外核旋转热涡流密切相关。根据人造卫星过去20年录得的磁场变化数据，发现在地下深层产生地球引力的熔流，在接近南北极位置出现巨大旋涡，并以加强磁场逆转的方向转动，因而削弱现有磁场，可能会导致两极易位。 　　辽宁日报:地球磁极反转对地球会产生怎样的影响? 　　杨学祥:地磁极反转首先能引发强烈的构造运动。热能积累在外核导致地核膨胀，胀裂地幔，核幔边界的地幔热流热幔柱顺势上升，形成地表巨大火山区。这是中生代温暖期火山频发与异常的静磁带(地磁极性长期不变带)对应的原因。其次，地磁极性反转会产生一个地磁强度为零的时期。大家知道地球生物曾经发生过大灭绝的现象，比如某些有孔虫在几百万年前之突然全部灭种、中生代恐龙之突然灭绝等，但同时一些其他种类的动物突然出现，比如哺乳动物，这些突变都与地磁反转在时间上有吻合之处。是否是由于失去地磁的保护，太阳风的高能粒子横扫地球表面导致生物灭绝?这值得我们研究，特别是零磁场与生物演进的关系。但确切的关系是怎样的，我们还不清楚，因为目前来说在数据上的证据并不充分。另外，利用现在技术进行模拟实验研究也没有可行性，任何一个实验室都无法完成如此巨大规模的模拟实验。 　　磁场减弱将使南北两极海冰大量融化 　　辽宁日报:也许发生磁极反转将在很遥远的未来，而且磁极反转的具体影响还未弄清楚，但我们还是要对目前磁场的减弱予以关注，因为要发生强烈的太阳风暴了，地球磁场的减弱是否会对其抵抗太阳风暴、保护地球不利? 　　杨学祥:太阳风暴发生过程中来自太阳的带电粒子很容易迸入极区产生电离作用，产生极光，引起磁暴和电离层暴，它在地磁场中的运动会产生强大的感应电流，其结果可能导致该地区电网变压器的铜线快速加热并融化，电流失去控制，严重损坏该地区的电力系统、通讯线路，如果地球磁场强度减弱，捕获能力就会减弱，那么发生电离的范围就会扩大，电网等被损害的范围可能会随之加大。 　　辽宁日报:记得2009年美国科学家在对2012、2013年的太阳风暴预测及报告中提到美国、加拿大，甚至中国、日本等会出现全国性停电的情况，按以前发生的太阳风暴来看，不会对中国、日本这样的总体上属于中纬度的国家产生太大的影响，但这次他们的预测如此悲观，是否就是把地磁变化考虑进去了? 　　杨学祥:因为还没有看到报告科研方面的原文，所以其具体的预测根据还不得而知，但地磁变化应该成为我们研究这次太阳风暴影响的重要的考虑因素，加以重视。 　　辽宁日报:在地磁减弱、太阳风暴猛烈的情况下，地球的气候、天气是否也会受其影响? 　　杨学祥:计算机模型的计算结果表明，如果两个磁极的强度继续减弱，则来自太阳的粒子流便可能使高达40%的地球高纬度臭氧被破坏，每次的破坏时间将长达数月至一年之久，这也为南北极海冰融化提供了合理的解释。 　　辽宁日报:您具体给我们讲讲。 　　杨学祥:到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生臭氧洞漏能效应和地磁层漏能效应，使被臭氧层阻隔的2%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。拉马德雷现象就是太平洋上空高速气流方向转换的现象，拉马德雷暖位相增强厄尔尼诺事件，拉马德雷冷位相增强拉尼娜事件，从而影响大气环流和全球气候变化。这两个漏能效应也使太阳能量进入两极，北极和南极大陆边缘的海冰大量融化，打开南美洲德雷克海峡的海冰开关，减弱秘鲁寒流，进一步增强厄尔尼诺现象。与此同时，增高的海洋表面温度使更多氯元素从海洋进入大气，使臭氧洞进一步扩大，从而进一步影响气候，增加灾害性天气发生的几率。地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期;弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。 　　地球磁场本身异常是引起气候、地质等变化的重要因素 　　辽宁日报:太阳风暴的各种粒子会干扰地球的磁场，如果非常强烈的话，是否会使地球磁场本身发生较明显的变动? 　　杨学祥:太阳风和地磁暴的相关性是明显的，会引起高层大气磁活动和环形电流的相应变化。已有研究表明，太阳风与地球磁层顶相互作用，在极区上空的电离层中形成极区电急流。极区电急流通过地球磁力线传至中低纬度地区的电离层中，扰动电离层，不久之后，会发生灾害性天气。所以，地表和大气的电磁变化值得关注。 　　辽宁日报:那么，地球磁场本身的变化对地球，比如气候变化、地质变化有无影响? 　　杨学祥:人们普遍忽视地电和地磁的存在，认为它们很微弱。事实并非如此。一个偶然的机会，我发现一片树林明显地向北方倾斜，原来北部有平行的高压电线，电磁能对树林而言竟比太阳光更具有吸引力。地磁场的异常变化使地表地电场也发生变化，形成地电正异常区和负异常区。地表水从地电正异常区蒸发到高空，带的是正电;从地电负异常区蒸发到高空，带的是负电。带有异种电荷的云团最容易相互吸引而形成雷雨。相反，带有同种电荷的云团相互排斥，形成该地区的干旱。冰岛、非洲中西部和南大西洋是三个负电异常区，它们之间的地区是明显的干旱区，其中就有最干旱的撒哈拉沙漠;其两侧的北美洲和亚洲是正电异常区，在正、负电异常的交界带，是高降水量区。当电磁异常区发生变动时，电场的强度和极性也发生相应变化，由此引起的降水量改变导致全球旱涝灾害在不同地区发生。 　　谈到地质变化，地磁地电还与地震有密切关系，现在地震观测的一个重要手段就是对地磁(电)的监测。至于内在的机理，举个例子，携带大量磁性粒子的地下岩浆因为失去地磁的束缚而改变流向和流速，流向的改变将使地球固有板块的运动规律发生变化，而流速的降低将使岩浆自身的温度平衡机制遭到破坏，使地球不同部位之间地温温差增大，这将会产生地震频率和强度的增加。 　　辽宁日报:听您这么一说，感觉地球磁场及其变化太重要了，与抵御太阳风暴、气候变化、地质灾害都有密切的关系，看来我们应该密切注意地球磁场变化以做好各方面的预测、预防。 　　杨学祥:是的，应该说我们对地球磁场的重视程度及研究水平还很不够，但是正像你说的那样，种种迹象和研究表明，地球磁场是地球变化的重要因素，我们必须加强这方面的研究，特别是与太阳风暴关系的研究。近年来，全球地震、干旱、洪水、高温等极端气候的出现，不能排除和地磁减弱的关联。如果在今后若干年内，这些灾害气候频率和强度有增加趋势的话，并且地表测得宇宙射线辐射剂量同步增大，则可以确认这种关联。 　　辽宁日报：谢谢您的讲解。 共4页。 9 1 2 3 4(辽宁日报) http://liaoning.nen.com.cn/liaoning/86/3606086_3.shtml 本文引用地址： http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=366970
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从航天器看地球大气层
jiangxun 2010-8-20 10:10
作者：蒋迅 Source: Take a deep breath and then read this 上面是一张国际空间站上的宇航员拍摄的一张大气层的照片。照片非常漂亮，落日的余晖已经从地面收起，比地面上看日落又多了蓝色的变化。整个色带的颜色与彩虹有点相似。不知你注意了没有，从照片还可以清晰地看到大气层的不同层次。 Source: Take a deep breath and then read this 学过地理的都知道，大气层按高度可以分为( Troposphere )、( Stratosphere )、( Mesosphere )、( thermosphere )，再外边是 ( Exosphere )。这样的划分当然是根据大气层在不同层次上的化学成分人为指定的。我很惊讶，在实际中它也能从照片上看到。 一般来说，宇航员拍摄的照片不一定都能如此壮丽。但是当载人飞船沿著切向（就是沿著球面的边缘）观察地球的时候，宇航员拍摄的照片上会有地球边缘的一圈比较柔和的蓝色，使得图像边缘不太清楚。这就是地球的大气层。这个蓝色圈在地面其它地方有云层的时候更显得突出。这个蓝色和我们看到的蓝天是一个道理，是因为空气分子对蓝色光散射更强烈而形成的。因为大气分子主要集中在15公里以下，对於半径6370公里的地球来说，就只是薄薄的一层了。相比之下，同样距离地面大约340公里的“神七”照片上的地球边缘没有一层蓝色。似乎有些令人费解。 Source: 外媒评神七飞天：伟大的中国“漫步” 有意思的是，下面由新华社发布的神七模拟照片(下图)，也正确显示出蓝色的大气圈。不知道央视是怎么做的处理。对外界提出的疑问，央视始终没有回应。 Source: 图表:神舟七号载人航天飞行起飞 这里还有一张大气层的图解： Earth's Atmosphere Top to Bottom ，它把宇航员在空间的最大高度也融入进去了，其中包括杨利伟的位置。很有意思。
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美国CNN:大气高层异常收缩令科学家困惑
panfq 2010-7-17 22:39
气热层位于地球表面的高处，接近大气层同太空相遇的部分 CNN 2010-7-17 （美国有线电视新闻网CNN） - 美国宇航局周四表示，对地球大气层上层最近这么多的收缩，研究人员感到迷惑不解，不能给以充分的解释。 可阻止有害紫外线进入的气热层（热电离层），由于太阳的活动而有规则的膨胀和收缩。随着二氧化碳的增加，它在如此高度产生冷却效果，这一点也促成了收缩。 但是，即使这两个因素也不能充分解释这一不寻常的收缩，此次收缩虽然不太可能影响天气，可能会影响到卫星运转，研究人员说。 这是至少在 43 年来热层最大的收缩， 美国航天局的消息报道中引用海军研究实验室的约翰 . 埃默特的话。 埃默特是在 6 月 19 日 《地球物理研究通讯》（ Geophysical Research Letters ）上宣布这一发现的论文的主要作者。 埃默特说， 我们无法解释这一反常的低密度，它比先前的收缩要低约 30% 。 热层位于地球表面以上的高处，接近大气层结束和空间开始的地方，其高度范围从 55 英里 （ 90 公里 ）到 370 英里 （ 600 公里） 以上，这一范围是流星、极光、航天飞机和国际空间站的领域。 这可能是因为我们低估了二氧化碳的影响。这可能是我们对 低于气热层的大气层区域的物理还存在一些缺失，正是这影响到气热层。 研究人员说，他们将继续监测高层大气。 因此，我们很可能会在未来几年的解开这一谜团。 埃默特说。 可干扰 GPS 卫星通讯 美国国家大气研究中心高级科学家所罗门（ Stanley Solomon ）称，气热层收缩不一定会对人类日常生活有直接影响。它不会影响天气，或者你看天空都不知道发生了什么。天空不会因此而变得更暗。但他表示，热层异常变化可能影响到大气层的其它层级，或可轻微干扰卫星通讯，包括全球定位系统信号。他又说，由于受到地球的引力减少，那里的太空垃圾将漂浮更长时间。 Scientists baffled by unusual upper atmosphere shrinkage http://edition.cnn.com/2010/US/07/16/nasa.upper.atmosphere.shrinking/index.html?hpt=T2fbid=WCsmGdxCKuO 相关链接 卫星观测显示地球 大气层 在有节奏地膨胀 收缩 _ 天文航天 _ 科技 _ 腾讯网
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金星高温起源于失控温室效应是基本可信的
chenzhao 2010-2-5 09:40
杨学祥先生在《矛盾的事实与可疑的推论：创新要盯住国际科学前沿》（ http://guancha.gmw.cn/content/2007-12/03/content_705154_3.htm ）提出，失控温室效应解释金星高温是难以成立的。他同时指出，金星存在着稠密的大气层与水的缺乏是一对矛盾现象。 该文的许多观点我都是赞同的，例如，提出磁场消失在火星水的消失中起了重要作用。但有一些问题我也不解与困惑：例如类地天体行星轨道的偏心率，如何与大气密度发生关系？虽然从简单的比较中，我们确实可以发现两者存在着负相关性，但必须给出机制的说明，否则很难不被认为是一种偶然联系。因为样本数量少到仅有4。 而且没有考虑到太阳与行星之间的距离，因此，太阳风通量也是近似平方反比变化着的，金星接受到的太阳风流量也大约是地球的两倍。 另一个事实是:行星轨道偏心率并非常量,在100万年的时间尺度下经常变化,美国纽康等人在20世纪初就给出了各大行星的偏心率变化的级数函数.而地球的生命史表明,地球大气环境在近4亿来是基本稳定的.这个事实提示我们,行星轨道偏心率跟大气密度,基本上没有什么必然联系. 像土卫六绕土星的偏心率0.0292,有着比地球0.017更大的偏心率,而其以氮为主的大气压是地球表面气压的1.5倍. 由麦哲伦号探测器做的测量表明为金星大气残余水蒸汽中,氘:氢的比例远高于地球.这证明了久远以前,金星大气中有着充沛的水蒸汽,由于太阳风的剥蚀,氢元素构成的水分子更轻,更易散逸到行星际空间中. 久远以前金星大气中巨量充沛的水蒸气,说明金星的古海洋已经被蒸发殆尽,而水蒸汽是一种温室气体.由此也正好说明了水的缺乏与高温绝非一对矛盾现象.进一步可以考虑到,其实海洋开始蒸发时,金星气候已经进入了正反馈阶段. 金星有着浓密水蒸气大气时,温度已经上升到可以分解碳酸岩的地步,大量二氧化碳气体由此释放,造成今日金星实际上大气主要成为为二氧化碳. 我认为,综合行星科学的研究成果,由失控温室效应解释金星的高温是基本可信的.当然,这并不意味着对地球也适用.有人曾说过,金星和地球是一对貌合神离的姐妹.
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