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红色星球

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第三十三章 初探宇宙(2/2)
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    地球被一层厚厚的大气层包围着,这是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,大气层的成分主要有占78.1%的氮气,占20.9%的氧气和少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气等)及水蒸气。大气层就好像是一条毛毯,均匀地包住了整个地球,使整个地球就好象处在一个温室之中。

    白天灼热的太阳发出强烈的短波辐射,大气层能让这些短波光顺利地通过,而到达地球表面,使地表增温。晚上,没有了太阳辐射,地球表面向外辐射热量。因为地表的温度不高,所以辐射是以长波辐射为主,而这些长波辐射又恰恰是大气层不允许通过的,故地表热量不会丧失太多,地表温度也不会降得太低。这样,大气层就起到了调节地球表面温度的保温作用。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,没有确切的上界,在离地表2000~16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。地球大气圈气体的总质量约为5.136x10^21克,相当于地球总质量的百万分之0.86,由于地心引力作用,几乎全部的气体都集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度范围内。根据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、臭氧层、中间层、热层和散逸层,再往外就是星际空间了。

    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,还存在大部分的固体杂质。因为这一层的空气对流很明显,故称对流层。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5~6c。

    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-55c左右,温度基本不变,在30千米至50千米内温度随高度增加而略微升高。平流层的外缘是航空飞行依靠空气支持而飞行的最高限度。

    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,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,电离层由带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。

    至于我们平时所说的太空没有一个确切的定义,联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出,目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来,趋向于以人造卫星离地面的最低高度100~110千米为外层空间的最低界限;国际航空联合会定义距地面100公里的高度为卡门线,为现行大气层和太空的界线定义;而美国nasa一般认为进入距地面85公里即为太空之旅。但实际上到达距地面40公里以上高空处就可以看到澄澈的宇宙和地球的弯弧景观。

    由于江南在前期的准备工作中考虑充分,他通过计算预测到落地点将会在苏北平原,他驾驶“雲”追踪气球信号一路接收到的gps信号也显示气球飘行轨迹与计算值偏差不是太大。

    最后的手机信号显示的落点是在一处河滩上,江南和江小玉驾驶着“雲”在周围来回转了二圈,眼尖的江小玉就发现了草丛中的桔黄色降落伞衣和乳白色的气球残骸,他们成功地取回了气球所搭载的设备和相关数据。

    回到家后,父女二人迫不急待地取出了相机中的视频卡,江南将数据下载到电脑中,屏幕上的照片显示出了气球上升过程中的景象,到后来屏幕上出现了黑黝黝的深邃太空和地球球体边际的弧线,特别是地球弯弧处那一抹亮蓝色的宇宙景观,真的是美极了,江小玉紧紧地抓着江南的手,她含着泪水哽咽着说“爸爸,这是我们自己拍摄到的宇宙照片呀!”

    江南戴上vr眼镜,全景相机的镜头立刻将他带到空中,那是一种凌空飞翔的感觉,和坐在雲中看窗外的感觉完全不同,因为低头可以看见脚下的山川河流。

    特别是视频的后部分,探空气球飞出对流层的云雾、进入平流层后,抬头可以看见蔚蓝的天空、低头则是薄薄的云层,云层间隙中还可以看见地面,那完全是一种飘浮在空中、无依无靠的“feel”,仿佛失去了脚踏实地的安全感,以至于江南都有些小紧张,不由自主地想攥紧椅把手,视频的最后、气球爆炸前的时刻出现的地球弯弧景像让江南非常激动,毕竟这是一个普通人的宇宙之旅!
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