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很久以前,我就渴望着到天空去游览一番,欣赏一下高空奇景。这个幻想终于变成事实了。除了老友一一设计高空火箭的工程师外,特别幸运的是气象学家也参加了我们这次旅行。在旅途中,我相信他一定会向我们介绍许多有趣的知识。
一切都准备停当后,我们就乘着高空火箭开始旅行了。
往上去,一直往上去,随着高度的不断增加,温度不断下降着。差不多每上升1公里,温度就大约下降6度。当我们来到距离地面11公里的高空时,温度已经降低到了摄氏零下55度。
“这是什么原因呀!”我们惊奇地叫起来。“说起来很简单”,气象学家说:“太阳的光和热提高了地面的温度,由于地面温度的增加,接近地面的空气也被烘热了。空气的热量既然来自地面,因此离开地面愈远,温度就愈低。”他接着说:“从地面到11公里的这一层大气,我们叫它‘对流层”。天气的寒、暖、风、雨变化,都是在这里发生和变化的。所以把它叫做变化多端的空气海洋。“当我们从”对流层“逐步向”平流层“过渡的时候,温度随高度增加而下降的现象突然停止了。到达”平流层“时,温度老是停留在零下50度左右,很少变动,气象学家说,这是因为这一层空气吸收和发散的热量相等的缘故。我们从10多公里的高空继续上升。奇怪,温度忽然又上升了!到50公里时,温度增加了60度。如果说我们在10多公里高空遇到的是”严冬“,那么在这里我们又碰到了”炎夏“。
“在”平流层“中存在着一层‘臭氧层”。“气象学家不等我们发问,主动向我们介绍说:”臭氧几乎把太阳射来的紫外线全部吸收了,把它变为热能,烘热了周围的空气。所以在“平流层”中会出现升温现象。“接着,他又对我们讲:”如果这次旅行是在夜晚进行的话,这里将会出现完全相反的情况。臭氧层失去了太阳的紫外线后,不但温度无从增加,并且由于热量不断发散的结果,温度因此会下降得很低很低,从而出现我们在地面上从未遇到过的暴寒。“旅行继续进行着。当我们上升到距离地面28~30公里的时候,眼前出现了一种光彩夺目的云。这种云具有特有的虹彩一—贝母色彩。这就是”贝母云“。我们上升到距离地面82公里的高空时,已经是黄昏时分了。在这里我们又看到了令人高兴的、罕见的云:一种丝缕状的白色云,发出特殊的、稍带青色的银色光芒,十分明亮。这就是”夜光云“。美中不足的是这种光亮随着黄昏的消逝很快地就失去了。
气象学家说:“这两种云的来源目前还不太清楚。根据光的现象来看,很可能和‘对流层”的云一样,也是由水滴或冰晶组成,受到太阳光的照射而发出光芒的。“接下去的旅行我们只得在夜晚进行了。不过,这对我们欣赏美丽的”流星“和”极光“却非常有利。看哪!一条光亮划破了黑夜的静寂,火光闪闪,一个个火球拖着长长的尾巴在我们面前疾驰而过。这些从宇宙空间飞来的石块,以每秒几十公里的速度闯入大气层,和空气摩擦生热的结果,就在空中燃烧、放光了。
气象学家告诉我们,流星一般在离地面100~160公里的地方开始燃烧,在80公里或更低的地方烧毁。只有很大的流星,才会窜过大气层落到地面上,这就是“陨石”。为了欣赏“北极光”,气象学家还特地要老友将高空火箭飞向北极地区的高空。
在北极地区100~1200公里高空这一段旅程中,我们看到了各种不同形状和色彩的极光:黑暗的天空被一些彩色的光弧照亮着,光弧有绿色的、橙黄色的,也有淡红色的,还有一束一束不断在闪动的光带,活象一幅闪耀着的彩色光幕,悬挂在天空。
我们贪婪地看着极光,要不是气象学家的提醒,怎么也不会发觉,我们早已进入“电离层”哩!‘电离层是大气层中的一个特殊区域。从太阳上来的强烈紫外线,击破了氧和氮等分子,使它们变成带电的离子。地面上发射的无线电波到达这里时,就会被它反射回去,好象镜子把光反射回去一样。从地面到电离层的来回不断的反射,就把无线电波传送到了很远的地方。
我们向更大的高度上升时,拾头一看,出现了与地面上完全不同的景象:太阳和月亮象嵌在黑幕上的珍珠一样,发出眩目的光芒。为了寻找这个问题的答案,我们又一次地请教了气象学家。
气象学家说:“我们可以回忆一下在已往旅程中看到的现象:记得在8公里时,天空的颜色已经开始变化,从蔚蓝色逐渐变成青蓝色。以后,青色渐渐加深……颜色变得愈来愈黑。这是由于空气随着高度增加而愈益稀疏所形成的。在这里,1000公里左右的高空,空气稀疏得难以想象,一立方公分中,大约只有一个分子。因此近代科学家把1000公里以上的地区,叫做”散逸层“。意思就是说大气层从这里开始了向宇宙空间的过渡。正因为这里已经几乎没有空气存在,太阳光照在上面,差不多没有什么散射和反射作用,所以整个天空显得漆黑一片。”这时,我们多么想飞到月亮和其他星球上去旅行一番啊!可是,老友却发出了警告:高空火箭已经不能再上升了。在旅行归来的途中,老友兴奋地告诉我,他正在设计一只飞往星球的宇宙飞船。这只飞船不久即可制成。到那时,我们就可以驾驶着它,作更远、更有意义的旅行了。