為什麼地勢越高溫度越低?地勢越高越接近太陽,但溫度反而越低,這是什麼原因呢?當太陽光穿透大氣時,大氣的溫度並沒有升高,這就如同是陽光穿過玻璃後,玻璃沒有增溫一樣。地表接收到陽光,溫度會隨之升高,地表又將熱量傳給近地麵空氣,使地麵上的空氣受熱,溫度就升高了。地勢高的山頂離地麵較遠,再加上空氣稀薄,因此那裏的氣溫要比山腳低。由此可見,大氣的受熱主要靠地麵釋放出來的熱量,而不是直接來自太陽。地勢每上升100米,氣溫約下降0.6℃。
98.為何下雨的雲是灰黑色的,而不下雨的雲是白色的?
當天氣晴朗時,天空中的雲是白色的,在藍色天空的映襯下,白雲顯得非常漂亮。然而等到下雨時,天空中就會聚集很多的灰黑色的雲朵,這是什麼原因呢?
原來,地球上有一個水循環的過程,地麵上的水經過蒸發後與空氣中的塵埃顆粒凝結成雲。當雲層很薄時,陽光可以穿透雲層,這時我們看到的雲就是白色的;而如果雲層很厚,陽光就無法穿透,此時雲層看起來就是灰黑色的,在這樣的雲中的水滴繼續變大,就變成雨滴落下來,形成降雨。
那麼,為什麼在太陽西下時,雲彩有時又會呈現出橘紅色呢?這是因為,太陽要落山時,陽光是斜著射過來的,陽光在大氣中穿行的路線變長了很多,陽光中波長較短的藍色光和紫色光就被散射掉了,而其中波長較長的紅橙色光還存在,於是就將傍晚的天空染成了橘紅色。
怎樣製造噴霧小彩虹?天氣晴朗時,準備一個能噴出水霧的容器,背對著太陽將水霧噴出來,透過水霧,就能看到彩虹了。容器噴出的小水滴由於其噴射的方向不同,會折射出不同的顏色,從而形成彩虹。
99.台風的中心為什麼既沒有風也沒有雨?
在我國的沿海地區,幾乎每年的夏季和秋季都會受到台風的襲擊,使人的生命財產受到很大的威脅。但令人感到驚奇的是,在台風的中心地帶既沒有風也沒有雨。
台風的中心為平均直徑在40千米左右的圓形,被稱為台風眼。因台風眼周圍的空氣旋轉得厲害,在離心力的影響下,台風眼外麵的空氣不容易進到台風眼中,所以,台風眼就如同是被孤立出來的一部分,其內部的空氣基本上是不旋轉的,所以幾乎沒有任何風。
科學家發現,台風眼外部的空氣是向著低氣壓中心旋進的,這會攜帶大量水蒸氣,因水蒸氣不容易進入台風眼內部,因而會在其外部上升,形成灰黑色的體積龐大的雲層,傾瀉暴雨。但在台風眼內部會出現下沉氣流,所以這裏沒有雨滴,甚至到了晚上,還能看到天空中閃爍的星星呢。因台風眼是晴或少雲的天氣,因此其在衛星雲圖上會呈黑色小圓點狀,等台風眼移走後,天氣將再次變得極為惡劣。
雖然台風眼裏的天氣很好,但在海麵上卻能引起洶湧的浪潮,其原因在於台風中心的氣壓與其周邊比起來要低很多,因此,在台風眼登陸的地方,通常都會引起很高的大浪,對人的生命和財產造成威脅。
台風來臨有哪些預兆?
(1)在常有雷雨發生的地區,如夏季的台灣山地和盆地地區,如果雷雨突然停止,則說明可能有台風接近中。
(2)台風來臨前兩三天,能見度轉好,遠方的山樹都清晰可見。
(3)海、陸風不明顯。平時白天風從海上吹向陸地(稱為海風),夜間風自陸地吹向海上(稱為陸風),但在台風將來臨前數日,這種現象便不明顯。
(4)台風逐漸接近時,長浪亦變得高且大,會撞擊海岸山崖發出吼聲。
(5)夏季常吹西南風的地區突然轉變為東北風,就表示台風可能已漸漸接近。
100.為什麼說“朝霞不出門,晚霞行千裏”?
在早晨和傍晚時,陽光是斜射過來的,陽光通過空氣層的路程變長了,其受到的散射就會減弱,其中減弱最多的是太陽光波中的紫色,接下來是靛色、藍色,而減弱得最少的為紅色和橙色光。因此陽光照射在天空和雲層上時,就會形成美麗的彩霞。
在夏天的清晨,低空空氣穩定,塵埃少,天空中有時會出現鮮豔的紅霞,即朝霞。朝霞的出現表示東方的低空中含有的水分較大,且有雲層。等太陽升高後,熱力對流會慢慢地向平麵發展,雲層會逐漸加厚,壞天氣就即將來臨。這也正是“朝霞不出門”的原因。
傍晚時,因經受了一天的陽光照射,溫度變得較高。低空大氣中的水分一般較少,但塵埃會因對流減弱而集中到低層中。因此如果此時出現了晚霞,說明西方的天氣比較幹燥,這主要是因塵埃等對太陽光進行散射的結果。根據氣流由西向東移動的規律,未來當地的天氣會變好,因此就有了“晚霞行千裏”的說法。
需要說明的是,“朝霞不出門,晚霞行千裏”並不是絕對的,它隻是一般的規律。
什麼是散射?散射是指由傳播介質的不均勻性引起的光線向四周射去的現象。光束通過不均勻傳播介質時,部分光束將偏離原來方向而分散傳播,從側向也可以看到光的現象,叫做光的散射。
太陽輻射通過大氣時遇到空氣分子、塵粒、雲滴等時,都要發生散射。
101.非洲也有不熱的地方嗎?
非洲有“熱帶大陸”之稱,其氣候特點是高溫、少雨、幹燥,氣候帶分布呈南北對稱狀。一說起非洲,很多人就會馬上聯想到高溫、酷熱、幹旱這樣的詞語。人們之所以會有這樣的聯想,大部分是因受到了影視作品的影響。在那些影視作品當中,非洲人幾乎都是穿得很少、嘴巴很幹、皮膚很黑,這樣當然容易讓別人對非洲產生熱的印象了。
但是,並非非洲全境都是炙熱難耐的氣候,在廣大的高原地區,因海拔的抬升,氣溫涼爽適宜。海拔每上升100米,氣溫會下降0.6℃,因此海拔較高的高原地區就算是白天陽光最強烈的時候,溫度也隻有27℃左右,到了晚上,溫度會下降到10℃以下,有時還會下冰雹呢。
冰雹是如何形成的?水蒸氣隨氣流上升遇冷會凝結成水滴,當溫度達到0℃以下就會結成冰。在此過程中水滴會吸附周圍的冰粒和水而變大,當其重量大到不能被上升氣流所承載時就會下降,當它們降落到溫度較高的地方時,表麵會化成水,會再次吸附周圍的水而上升。這樣反複上升下降,會令冰粒的體積逐漸增大,而當其重力大於空氣浮力時,就會降落到地麵,那些到達地麵時未化成水的固態冰粒就是冰雹。
102.地中海曾經是一片大沙漠?
位於亞洲、非洲和歐洲之間的地中海,其東西長度在4000千米左右,南北最寬的地方有1800千米,麵積約為250萬平方千米,平均深度1450米,最深處5121米,是世界上最大的陸間海。可讓人想象不到的是,這樣的大海曾經竟是一片荒涼的沙漠。
研究人員發現,在地中海海底的不同地點的沉積層中,有石膏、岩鹽和其他礦物的蒸發岩,它們形成的時間距今大概有700萬年。我們依據如今曬海鹽的知識得知,隻有在封閉的鹽場,令原生海水的90%以上蒸發完,才會沉澱出食鹽來。由此看來,地中海在以前的確是幹涸的。科學家判斷,當時的地中海地區應該是一片荒涼的沙漠,就如同如今的地中海附近的沙漠一般。後來經過地殼運動,連接地中海和大西洋的直布羅陀海峽打開了,水流才又湧回地中海。
如今,地中海區域的降水量非常少,又因為氣候炎熱,海水正在不斷地蒸發。科學家推測,按照現在的降水量和其他因素來看,在幾千萬年後,地中海很有可能會消失。
什麼是地中海氣候?地中海氣候,又稱作副熱帶夏幹氣候,由西風帶與副熱帶高氣壓帶交替控製形成,是亞熱帶、溫帶的一種氣候類型。主要分布於中緯度大陸西岸,因地中海沿岸地區最典型而得名。地中海氣候是比較獨特的一種氣候,特點為夏季炎熱幹燥,冬季溫和多雨。
103.“北京時間”是指北京地區的時間嗎?
相信大家對“北京時間”這個詞不會感到陌生,我們在日常生活中也都是以北京時間為基準。那麼,北京時間是指北京地區的時間嗎?
中國地大物博、幅員遼闊,從西向東跨過東五區、東六區、東七區、東八區和東九區五個時區。自新中國成立以來,全國統一采用北京所在地的東八區的區時作為標準時間,即北京時間。
北京時間其實是東經120°的地方時間,而北京的地理位置是東經116°21′,所以北京的地方時間要比北京時間晚約14.5分鍾。
並且,北京時間也不是在北京確定的,而是由位於中國版圖幾何中心位置的陝西臨潼的中國科學院國家授時中心的9台銫原子鍾和2台氫原子鍾組,通過精密比對和計算,並通過衛星與世界各國授時部門進行實時比對後確定的。
時區是怎樣劃分的?以前,人們通過觀察太陽的位置決定時間,這就使得不同經度的地方的時間有所不同,為了克服時間上的混亂,1884年在華盛頓召開的一次國際經度會議上,規定將全球劃分為24個時區(東、西各12個時區)。規定英國(格林尼治天文台舊址)為中時區(零時區)、東1~12區,西1~12區。每個時區橫跨經度15°,時間正好是1小時。最後的東、西第12區各跨經度7.5°,以東、西經180°為界。每個時區的中央經線上的時間就是這個時區內統一采用的時間,稱為區時,相鄰兩個時區的時間相差1小時。
104.光的速度真的是每秒30萬千米嗎?
我們在物理課上學習到,光在真空中的速度是每秒30萬千米,其實,這個數字是便於我們學習記憶、簡便運算的概數,並不是十分準確的數字。
目前物理學界公認的光在真空中的速度為每秒299792.458千米,光在空氣中的速度非常接近其在真空中的傳播速度。
光在其他介質中的傳播速度要比在真空中的速度慢,因為會受到很多阻力的影響。舉例來說,光在水中的傳播速度約為每秒22.5萬千米,在玻璃中的傳播速度約為每秒20萬千米,而在冰中的傳播速度約為每秒23萬千米,在酒精中的傳播速度約為每秒22萬千米。一般來說,光在氣體中的傳播速度最快,其次是液體,最後是固體。
科學家目前發現的最慢的光速隻有每小時60千米,要想達到這種速度必須要將溫度降到-227℃。更讓人稱奇的是,哈佛大學的實驗室甚至成功地讓光停了下來,並將其儲存了1微秒的時間。
為什麼在白色的太陽光下,物體會呈現出五顏六色?我們平時常見的白色太陽光,實際上是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光組成的。當太陽光照到物體上時,一部分光被物體表麵反射,另一部分被物體吸收,剩下的穿過物體透射出去,不透明的物體的顏色是由它反射的光線顏色決定的。
105.自然界隻有固態、液態、氣態三種物質形態嗎?
自然界中的物體都是由物質組成的。在日常生活中,我們對一些物體能很容易判斷出它們是屬於固體、液體,還是氣體。這是因為,固體具有既定的形狀和體積,不能被壓縮;液體具有一定的體積,卻沒有固定的形狀,很容易流動,不容易被壓縮;氣體沒有一定的形狀,在密閉的容器中其體積是可以發生改變的,它們可以不斷流動,而且能被壓縮。
固態、液態和氣態是我們常見的三種物質形態,那麼除了這三種形態以外,物質還有其他的形態嗎?
事實上,目前的物質形態除了固態、液態、氣態外,還有等離子態、非晶態、輻射場態、液晶態、中子態、超導態、超流態、量子態、超離子態等形態。
地球上最輕的固體是什麼?地球上最輕的固體是氣凝膠。氣凝膠的密度非常小,每立方厘米隻有3毫克,還不到空氣質量的3倍,相當於玻璃的千分之一。雖然氣凝膠為固體,但這種材料的99.8%是由氣體構成的,這令氣凝膠看起來如霧一般,所以它又得名“凍煙”。如果將1立方厘米的氣凝膠打開平鋪,它能將一個標準足球場大的地方完全鋪滿。