云中探“秘”

<正>云，是最常见的自然现象之一，它们是由无数微小的水滴、冰的晶体的集合体悬浮在地球大气中所形成的一种肉眼可见的聚合物。如同天空中的魔术师，云有时浓，有时淡，有时聚，有时散。它们的形状千变万化，为天空增添了独特的风景。云的“千姿百态”云不仅种类多样，色彩也多变。云的科学分类最早是由法国博物学家尚·拉马克于1801年提出的。     

绚丽多彩的天空

在晴朗无云的时候,人们看到的天空是湛蓝色的,有时也会看到淡蓝色、白色和黄色的天空。有云的时候,我们可以看到美丽的彩虹、瑰丽的彩霞、多彩的晕圈和华光等,这些奇妙的光学现象让我们看到了绚丽多彩的天空。那么,这些光学现象是怎么回事呢？     

秋冬季节北京地区气溶胶物理特性的垂直分布规律

北京地区大气污染状况,日益引起关注。气溶胶是低层大气的主要污染物之一。气溶胶的颗粒大小可相差几个数量级,小颗粒可吸人人体内造成直接危害;一些致癌物质及有害元素在不同粒径上的分布情况也是不同的。因此,只研究气溶胶浓度不能完全反映它的特性,颗粒度分布的研究是有意义的。不同高度的气溶胶浓度和颗粒度分布是复杂的,它取决于污染源的情况,气象背景条件和湍流垂直交换等因素。因而研究低层大气气溶胶特性的垂直分布是很有必要的:本文利用在325米气象塔和东单收集的气溶胶样品及气象资料,分析了气溶胶的颗粒度分布和气溶胶的物理特性与气象条件的关系。     

视野NEWS

月球形成之谜没那么简单科学家最近对月球岩石中化学成分进行的分析表明,月球内部的水量有很大的地区性差异,月球水的氢同位素组分的地区性差异也比地球的大得多。月球水并非液态水,而是被俘获在火山气体中或化学结合在月球岩石内部颗粒中的水。科学家目前普遍认为,月球是一颗火星大小的星子撞击原始地球的结果。碰撞后,环绕地球的炽热物质盘（部分为硅酸盐气体,部分为熔岩）中的作用机制形成了微量的月球水。月球水的来源对于确定地球水的来源意义重大。有两种可能性：月球水来源于地球;或者,月球水是由小行星或彗星带去的;再或者,这两个都是月球水的来源,也都可能是地球水的来源。     

利用SAGE Ⅱ资料分析皮纳图博火山爆发前后平流层气溶胶的变化特征

理论和观测研究都表明,强火山爆发送入平流层的气溶胶直接和间接地影响全球的气候变化;平流层火山气溶胶对地球-大气系统的遥感也有一定的影响.所以,监测全球范围内平流层气溶胶的分布变化(尤其是火山爆发引起的)是十分重要的.1991年6月15—16日菲律宾皮纳图博(Pinatubo)(15°N,120°E)强火山爆发后,人们使用了多种方法和技术对其产生的平流层火山气溶胶云进行了监测和研究.例如,我国孙金辉等人用激光雷达探测了1991年7月至1992年1月北京地区上空由皮纳图博火山造成的平流层气溶胶浓度的变化;McCormick等和Stowe等分别根据SAGEⅡ和NOAA/11 AVHRR资料研究了早期(约2.5个月)皮纳图博火山气溶胶.     

假如没有人类

如果从明天早上起,65亿地球人口突然"人间蒸发",自然的力量再次成为地球主宰,那么,地球会变成什么样子呢?作者就此问题进行大胆的科学狂想。他们就像已经在未来世界遨游过的时间旅行者,将他们的所见以现在时态加以报道,于是我们得以窥探没有人类的未来世界。     

虚拟地球开发空间想象力

现在,成千上万的人正在使用Google地球软件,他们自由地在天空“翱翔”;“飞越”地球的各大洲;“穿越”崇山峻岭,这一切都得归功于像Google地球、“地球放大镜”和其他一些虚拟地球软件。以前,能让这些精细的地球三维图像呈现在我们桌面,往往是那些专业人士才可能享受的待遇。但     

El Chichon火山云内HNO_3浓度的异常增长

一、引言 1982年3月28日和4月4日的El Chichon火山爆发在平流层内形成了可能是本世纪最浓密的气溶胶云,为研究气溶胶及其对天气和气候的影响,以及微量大气成分的扩散、输运和清除等重要问题提供了一个难得的机会,因而受到广泛重视。大量探测表明,El Chichon火山云主要由H_2SO_4-H_2O气溶胶组成,有着复杂的层状结构并逐渐由低纬向高纬区扩展,云     

气候预测云开雾散

●几十年来,云层和气溶胶粒子一直困扰着气候预测人员。现在,研究者开始占上风了。从太空看地球,是整洁的还是特别寒酸,取决于观看的位置:有些地方,成片的云层覆盖在深蓝色的海洋上,形成了惊人的色调对比;其他地方,发电厂排放的灰色阴霾和沙漠风暴形成一团团灰尘遮掩了大片区域。     

智能生命与日全食是否有联系?

为什么月亮在天空中看起来与太阳的大小是一样的？这一造成日全食现象有可能发生的巧合，已经和正在被人们不断进行探索，寻求解释。前不久，美国西雅图的一位天文学家对此作出了一种解释。如果他的这种解释能够成立，那么就会出现一个令人震惊的事实，即在形成日全食所需要的条件与智能生命的存在所需要的条件这两者之间，就会有某种令人吃惊的联系。 月亮和太阳外观的大小之所以会发生这种巧合，是因为太阳虽然比月亮大４０Ｄ倍，但从我们地球上看，同时也比月亮远４００倍。事实上，月亮有时显出的阴影比太阳还大。这是形成一个“完整的…     

夏季青藏高原东南部气溶胶对云特性的影响

青藏高原(以下简称高原)东南部是高原人口活动最为密集的地区,随着川藏铁路的修建,该地区的云降水特征进一步受到关注,但是其中气溶胶对云特性的影响作用依然较为模糊.利用2015～2021年葵花-8静止卫星数据,结合MERRA2、ERA5再分析资料,探究了夏季高原东南部气溶胶对云特性的影响.研究发现,高原东南部地区的气溶胶日平均浓度近年来整体趋势稳定,存在人为源气溶胶与沙尘气溶胶的混合污染现象,其分布受人为活动区域影响,存在显著的地域特征.在水汽输送条件不利的情况下,气溶胶的增多可导致云的出现频率减少、云光学厚度以及云滴粒子有效半径降低.其中硫酸盐气溶胶的增多可显著增强吸湿增长和成云潜势,促进云的生成和发展.此外,高原东南部南侧的雅鲁藏布江河谷和念青唐古拉山脉以及北侧的唐古拉山脉区域附近的地形作用有助于气流抬升,增强气溶胶的凝结增长和碰并过程,对云的生成和发展有较为明显的促进作用.气溶胶对对流云特性的影响比层状云更为显著,其具体影响效应受制于水汽条件:当水汽充足时,云的出现频率提升,而水汽不足时Twomey效应可能导致云滴粒子有效半径下降而云光学厚度上升.本研究结果对于预测和评估川藏铁路沿线...     

冬季风输送大气颗粒物与东海赤潮的潜在关系

将大气科学的数值诊断与生物地球化学方法相结合, 在深入研究2005~2006年春夏季东海赤潮事件与气溶胶时空关系并对两个测点大气颗粒物(TSP)连续监测的基础上, 建立了季风与东海赤潮的潜在关系模型. 结果表明, 在研究年内东海的每一次赤潮均与随气流下沉的、来自西北(冬季风的方向)的气溶胶密切相关, 杭州和天台两地TSP中元素丰度与当地土壤背景有较大差异, 表明大气颗粒主要由冬季风带入, 大气颗粒物中铁和磷的含量呈显著相关性, 它们主要存在于颗粒间的胶结物中, 赤潮藻对铁和磷限制性吸收与光照强度有关. 这些研究结果为揭示东海赤潮频发机理提供了新的信息, 也为通过监测来自西北的气溶胶和垂直气流来预警预报东海赤潮提供了科学依据.     

星球

环境污染使地球越变越暗科学家发现,比起上个世纪来,现在的地球已经暗淡了许多。美国国家航空航天局公开的一张照片显示出飞机的凝结尾流(飞机在晴冷而潮湿的空气中飞行时在尾部所形成的一条类似云带物)和自然云。科学家指出,飞机的凝结尾流现象也许就与地球变暗有关。自上个世     

生命起源应该如何认识与研究

1993年，笔者曾在《世界科学》（1993．[2]）上发表了“地球原始有机圈与生命起源同源说”一文，其中重点有三：一是将地球上生命的起源与原始有机圈的起源联系起来作为一个主题进行研讨，即‘以“地球原始有机物（圈）及生命的起源”这一命题来代替传统提法“地球生命的起源”’；二是提出“地球作为一个行星的诞生不仅仅是原始（太阳系）尘云物质的凝聚、集结，而且是自前地球尘云时期起，到地球形成，直至生命出现，形成生物圈，其中有机物与无机物都是同源共生、同步演化和相关发展的”，即“地球由原始弥漫态星云到凝聚态星球体的形成…     

南极圈之星 星座出没的规律

这一次我们要看的星空是绝大多数读者一生也未曾看到的。对于我国南极科考队员来说,在一年中有三四个月,整夜都能看到这些星座在天空旋转,这真是太令人羡慕和向往了。但是现在出国游已经是很方便了。只要你去新、马、泰或澳大利亚、新西兰等赤道或赤道以南的地方去观光,可不要忘了你头上的星空也是十分值得观赏的自然风光。在地球上,不论哪个晴夜,我们只能看到地平圈以上的星空,这是容易理解的。如果你在一个晚上连续看星一两小时,你就会看到星空在慢慢地变化着:总是东方的星星渐渐升起,西方的星星缓缓下落,这是地球从西往东自转的反映,所以…     

生物气溶胶的昨天、今天和明天

生物气溶胶在环境与健康、大气环境、生物反恐、传染病、公共卫生、生态环境、气候变化以及食品安全等方面均有重要影响.过去10年,国内外生物气溶胶领域研究方向、研究对象、研究人员发生了巨大变化.例如,从事大气化学研究专家学者也陆续开展生物气溶胶研究等.生物气溶胶的研究手段也日新月异,其中新型生物气溶胶监测技术、捕获系统、各种生物传感器、微流控技术以及高通量测序等技术使得科学界对空气中的微生物有了更多新的认识.人体生物气溶胶排放与室内微生物健康效应等成为了当前研究热点之一,包括对大气颗粒物的氧化潜势的影响.由气溶胶传播导致的呼吸系统感染仍然是危害人类生命的一大杀手,特别是对于低龄儿童.呼吸道病原体的快速高通量筛查目前已取得了重要进展,然而病原体在空气中的传播致病机理、大气污染对其活性的影响、有效传播距离等依然存在争议.局部地区军事冲突风险加剧,生物气溶胶形式的大规模杀伤性武器的使用风险也在升高.此外,空气中耐药基因成为新一类生物污染物,其传播也得到了广泛的关注.通过集成空气采集、微流控以及多种生物传感器,科学界在生物气溶胶的实时在线甄别、生物预警方面迈出了重要的一步.呼出气生物气溶胶也越来越被用来研究疾病的早期诊断筛查,其中在医院环境中传播导致的感染受到特别关注.在生物防护与灭活控制方面,如低温等离子体与纳米材料滤膜的研究,科学界也取得了进步.该综述对生物气溶胶的过去、现在以及未来发展态势和前沿研究方向进一步凝练、讨论,指出存在的科学问题与技术挑战.未来通过进一步加强多学科的交叉合作,包括军民融合,有望使得生物气溶胶的研究迈上新的台阶.     

关注深度撞击--行星地质学家杰伊·梅洛什访谈录

地球上的每个原子几乎都经历了超速碰撞，物质碰撞聚合使这颗行星不断成长，形成现在的地球。因此，是碰撞形成了万物——     

餐馆

正餐馆坐落在平民区,出入的都是地球土著,有身份的人是不屑来这种地方用餐的。餐馆的老板是一对夫妻,女的三十来岁,成天笑眯眯的;男的沉默寡言,总待在厨房里炒菜。这家小馆子只会做地球菜,而且来来回回就那么几个花样,就像小馆子里来来往往的客人也就那么几个一样。小汤圆"美人如玉卷珠帘",其实就是小汤圆。现在的地球人通常没有兴致把汤圆叫得这么矫情,爱     

遥远未来地球与宇宙将发生什么?

在以千年、万年和亿年为单位的遥远未来,地球与宇宙将会发生什么?——地球上形成超级大陆,海水被全部吸入地球内部,无数彗星撞击行星,强力伽马射线袭击太阳系……这就是一些科学家所描绘的地球与宇宙可能的未来情景。     

人类探测地外智慧生命的历程

仰望宇宙天空,星星点点,无限的遐想和思索,浩瀚深邃的苍穹深处,茫茫无边的宇宙之中。还有其他生命吗？古往今来,人类对地球之外的智慧生物、地球之外文明世界的思考和探索,始终充满着好奇心和求知欲,这就是科学得以发展的一种动力。探索地外文明,它使人类不断拓展了自己的视野．更深入地了解宇宙,也推动了天文学、生物科学、空间科学和众多其他科学技术的发展。对人类创造更美好的未来具有潜在意义。