海洋究竟有多深

天空有多高？科学家根据对平流层、对流层等大气层的了解，已经掌握了这个数据。如今，纽约伍兹霍尔海洋学研究所正追寻另外一个古老的疑问：海洋有多深？     

与地球相撞的行星

你看到天空中有个奇怪的亮点，1h后似乎更加耀眼，慢慢的，它变得越来越大，越来越亮，3h后进入了地球大气层，原来这是个小行星。它开始着火燃烧，成了个火球。几秒后，它撞入我们地球的表面……     

北半球高空大气参数波动对临近空间飞行热环境的影响

真实的大气参数随时间和地理位置变化,而且有随机性的大气波动叠加,处于波动状态,造成高超飞行器大气层飞行面临的真实热环境,远比标准大气模型预测结果复杂得多.在70 km以上大气参数变化尤其复杂.本文利用美国TIMED卫星在2002~2010年8年间对北半球典型纬度地区上空85 km高度大气参数在典型月份期间内的实测统计结果,开展了大气参数分布特性对飞行器热环境具有代表性的驻点热流的影响研究.研究发现大气的波动对高超飞行的热环境有着重要和复杂的影响.同纬度地区4月或7月的热流会偏大,在同一季节,高纬度地区的热流分布往往会大于低纬度地区.在极端情况下,热流会比标准大气参数模型预测的热流高40%以上.     

动态点击

新装置能预测飓风海浪据近期《生活科学》报道,科学家利用7年时间所得的数据建立起了新的电脑模型。通过这些数据与模型,科学家就可以预测由飓风引发的海洋怪波何时出现在何地。从1998～2005年,美国宇航局在美国国家海洋与大气部的飞机上安装了一种叫作扫描雷达测高计的装置,让它飞进飓风和热带风暴中。扫描雷达测高计通过雷达脉冲测量海面上波浪的高度,然后记录它多长时间会出现回波。此技术类似地理学家测量山区的地形图,只是海面总是不断地变化,而山峰是静止不动的。来自未来扫描雷达测高计飞行的数据将帮助研究人员开发和完善海洋波浪电…     

探索蝙蝠的奥秘

驶过蔚蓝的天空,穿过飘逸的云彩,飞机带来了人类社会的进步,其中,我们要感谢雷达的发明。雷达会通过天线发出无线电波,电波遇到障碍物会反射回来,然后显示在荧光屏上,驾驶员从荧光屏上就能消楚地看到前方有没有障碍物,所以,即使在黑暗的夜里,飞机也能安全地飞行。然而,雷达有此神功,蝙蝠功不可没。     

无线电波可以保护臭氧层

美国洛杉矶加利福尼亚大学物理学家艾尔弗雷德·旺格建议用无线电波在平流层中产生负氯离子,从而能大大减少由于带电大气层而正在破坏臭氧层的比率。氯离子与其本身的中性对应物不同,不会破坏臭氧。科学家认为,在上层大气中,氯原子是破坏臭氧的主要原因,当太阳的紫外线击穿某些人造化合物,主要是氯碳氟化合物时,氯原子便产生。氯原子具有中性     

采用复合吸附剂-氨的多功效热管型高效吸附制冷机

采用复合吸附剂-氨工作对设计出多功效热管型高效吸附制冷系统. CaCl₂/活性碳的复合吸附剂, 由于活性碳中丰富的微孔结构强化了CaCl₂的传质, 提高了系统的吸附性能. 系统在加热吸附床时, 加热锅炉为热管加热端, 吸附床为热管冷却端; 在冷却吸附床时, 吸附床为热管加热端, 冷却器为热管冷却端; 在回热时, 热的吸附床为热管加热端, 冷的吸附床为热管冷却端; 回质时, 将热的吸附床和冷的吸附床的氨管路相连通, 由于热床压力高, 其中的氨将迅速流到冷床中而实现回质. 在渔船柴油机余热加热, 海水冷却的条件下, 系统在20℃蒸发温度下可以获得单位质量吸附剂的制冷功率, SCP = 770.4 W/kg, COP = 0.39. 在太阳能热水驱动下, 系统在蒸发温度为5.6℃时可以获得单位质量吸附剂制冷功率, SCP = 524.2 W/kg, COP = 0.27.     

绘制地国

2000年2月12日,地球轨道雷达摄影器外观“奋进号”航天飞机冲出大气层标志着地图绘制工作达到了一个新的水平,它还承担着在同一时间内绘制地球全貌的使命。在此之前,我们从未如此全面、如此精密地绘制过地球。自从古巴比伦人首次用黏土雕凿出地球模型以来,绘制地图已经走过了一     

地球的棉衣——说说温室效应

热能被“关”住在地球的表面，覆盖着一层厚厚的大气层。谈到大气层的作用，许多人会说，没有了空气，人和其他需要呼吸的生命就会窒息而死，大气层是人类的“氧气筒”。除此之外，其实大气层还是地球身上的“棉衣”，使地球在茫茫宇宙中成为了一颗温暖的星球，适宜于人类居住。科学家作过计算，如果没有大气层的保温作用，地球表面的平均气温将由目前的平均15℃降为-18℃，而在夜晚还将冷得更加可怕。大气的组成比较复杂，其中能起到为地球保温作用的气体被称为温室气体，如二氧化碳、水蒸气、甲烷、一氧化二氮等。说到温室气体，还得从农…     

臭氧层

气体的稀薄层,在我们上空数十公里,是地球"生命保护体系"必要的一部分.如果没有臭氧层,陆地上是否存在生命将是疑问.地球是具有化学活性并富有氧气的大气层的行星,这在太阳系中是独一无二的。化学反应将会在几千年中把大气层推到一个非活性状态,使氧气转化成稳定的化合物,如CO:和水。由于地球上的生命不断地把大气层的氧气份更新,所以这一情况就没有发生. 所有具有大气层的其他行星都被惰性气体如CO:、氢气和甲烷气层包围。     

月亮也会欺骗你

傍晚时分，一轮大大的明月斜挂在树梢，这种景象总是给人一种静谧而浪漫的感觉。此时，大多数人会注意到地平线上的月亮看起来总是比头顶天空中的月亮大一些，这种现象被称为月亮错觉。 关于这类大小错觉现象，其实自古就有记述。中国公元前七世纪的《列子·汤问》中就有“两小儿辩日”的故事。公元前四世纪古希腊的亚里士多德对此也有过论述，但他错误地认为在地平线附近的月亮比较大是受地球大气层的放大作用造成的。其实虽然大气层可以造成月亮颜色的改变，但并不能放大它。 那么真正的原因是什么呢？由于月亮大小的知觉受到月亮的远近、大气的折射等物理特征以及人的知觉特性的影响，不同领域的科学家对这个月亮错觉也产生了诸多不同的理论。下面选择介绍两种较有影响力的学说。     

全球变暖阻碍了对二氧化碳的吸收

由于人类大量燃烧矿物燃料和滥伐森林 ,造成了大量ＣＯ2 进入大气层 ,并导致全球气候变暖。这些过量的ＣＯ2 被陆地和海洋以“渗漏”的方式吸收。这种渗漏会给未来的气候变暖带来什么影响 ?科学家发现 ,从长远的观点看 ,它们对碳的有效吸收要比人们想象的小得多。根据计算 ,如果不考虑大气 -碳循环联系 ,那么到 2 1 0 0年 ,全球陆地气温将只上升2 5℃ ,而不是预期的 5 5℃。目前 ,大气中每年增加的ＣＯ2 还不到所估计的排放量的一半 ,未进入大气层的碳是通过陆地和海洋的渗漏作用而被吸收掉的 ,所以气候的预测不仅要考虑未来的排放量 ,还…     

沁水盆地构造-热演化史的裂变径迹证据

根据沁水盆地锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹分析结果，结合构造变动、岩浆活动及其它古地温温标等分析资料的综合研究，认为沁水盆地在古生代-中生代中期，沁水盆地地温梯度较低．中生代晚期地温梯度高，在盆地中部可达5.56℃/100 m，在盆地南北两端地温梯度可达8.00℃/100 m以上，表明沁水盆地存在异常地温场，发生过一期强烈的构造热事件．构造热事件发生在110～140 Ma之间，主峰值在120～140Ma之间．构造热事件发生受岩石圈深部热活动性增强及岩浆侵入的控制．沁水盆地石炭-二叠系煤层热演化程度主要受中生代晚期异常地温场控制．磷灰石裂变径迹资料记录了26.2～11.5 Ma前的一次快速抬升冷却事件，盆地抬升冷却具有南、北部抬升冷却早，中部抬升冷却晚的特点．石炭-二叠纪地层在50 Ma以前处于完全退火带，古地温大于125℃，50 Ma以来尤其是渐新世—中新世以来才大规模快速抬升冷却，石炭-二叠纪地层抬升退出了退火带(70～125℃)，处于低温环境．中生代晚期构造热事件控制了沁水盆地石炭-二叠系煤层的生烃高峰期，生烃高峰期在晚侏罗世～早白垩世，新生代渐新世—中新世以来发生大规模抬升冷却，地层温度降低，石炭-二叠系煤层生烃过程停止．     

燃料冷却与安全飞行

最近的一项研究显示，在给飞机加装燃料前将燃料冷却，可能有助于减少因油箱内燃料蒸汽过多积聚而导致的飞行事故。研究人员认为，1996年7月TWA500航班在长岛发生爆炸，导致230位乘客死亡的原因可能就是由于飞机的其中一个油箱冒烟造成电子点火设操作而引起的。最近，美国得克萨斯州的科恩研究出了一种冷却燃料的方法。他说，这种方法就是将燃料的蒸发降到最低限度。这样，即使由于静电或油箱附近的电路系统发生故障而引起火花，油箱也不会因燃料而发生爆炸。从地下储油罐加入飞机油箱的燃料，其温度在15-33摄氏度。但是，TWA800航班事故…     

泰坦星果然有生命？

天文学家最近报告说，来自美国宇航局“卡西尼号”探测器的数据显示，土星的巨大卫星泰坦（土卫六）上面正发生着不同寻常的化学过程。首先，从泰坦大气中降下的氢分子在泰坦表面神秘消失；其次，泰坦大气上层由于光化学过程而应该降下的乙炔也从泰坦表面神秘消失。     

如何根据日月星辰预测天气？

天空往往是绚丽多彩的,有时候碧空万里,有时候彩霞满天,有时候日、月的周围出现一道七色光圈,有时候一道美丽的长虹横挂蓝天。这是谁的“杰作”呢?概括地说,它们是日、月和各种星体的光通过大气层时,受到空气中的微尘、水汽、水滴、冰晶和空气分子等反射、折射、散射和吸收作用而形成的。空气中的各种成分对光的各种作用,是随着天气的变化而变化的,所以根据日、月、星辰的状况可预测未来天气。     

注塑冷却过程中塑料制品的热应力计算公式

塑料的翘曲是长期困绕工程技术人员的难题,由于翘曲的影响因素非常多,几乎所有与成型工艺、模具设计及塑料材料有关的因素都会影响到翘曲,对大型塑料制品凭实践经验往往难以控制翘曲.因而,对注塑过程进行模拟,分析塑料制品在流动、保压及冷却过程中的内应力积累,预测其翘曲变形以指导设计是提高塑料制品精度的有效途径.90年代初,国外开始进行注塑过程中制品的翘曲分析研究,并推出了几种商用软件,但其计算精度不高,与实测值只是在数量级上一致,其模型还有待进一步完善.为实现注塑模CAE软件的实用化和国产化,作者开发了塑料注射成型的流动、保压、冷却、翘曲模拟系统H-CAE.作为其中的热应力计算的理论基础,本文首次建立了塑料制品在冷却过程中热应力计算的详细模型.     

大气变化或可预测地震

美国宇航局一项新研究表明,2011年3月11日日本9级地震发生前数天,断裂带上空的大气层显著加热。在这次地震前,震中上空电离层（大气上层的一部分）中的总电子含量急剧增加,在地震前三天达到最大值。     

与地球相撞的行星

你看到天空中有个奇怪的亮点,1h后似乎更加耀眼,慢慢的,它变得越来越大,越来越亮,3 h后进入了地球大气层,原来这是个小行星.它开始着火燃烧,成了个火球.几秒后,它撞入我们地球的表面……     

牛顿流体小尺度地幔对流对海底地形与热流的影响

海底地形与热流观测值和岩石圈年龄的关系在小年龄段可用半无限空间冷却模型精确描述, 但在大年龄段存在显著差异. Parsons和McKenzie在20世纪70年代的研究中首次将该差异归因于岩石圈下小尺度地幔对流. 随后科学家们对小尺度地幔对流问题进行了大量研究, 但结果并不一致. 本文根据建立的垂直于大洋中脊的二维热对流有限元数值模型对小尺度地幔对流对海底地形与热流的影响进行了详细研究. 该模型的主要特点是采用开放边界条件, 从而可以避免原有封闭模型因回流问题而产生的复杂效应. 数据结果显示: 对黏性与温度相关的牛顿流体, 小尺度地幔对流可造成海底表面热流的增加, 但对海底地形影响很小. 这主要是由于小尺度对流会造成两种效应: 将地幔内部热量传到岩石圈底部并加热岩石圈从而使表面热流增加; 这一效应的必然结果就是第二效应——加速地幔冷却. 由于两种效应对海底地形的影响相反, 且效果相当, 所以小尺度地幔对流对地形几乎不产生影响.