第七章 地球星表大气层大环境一 影响人类生存的大气层

人类经常接触对流层 地球星表的大气层同样也是一个大环境。大气层通常分为许多层。由地面向上的空间从下到上可分为四层。最下面的是对流层， 人类就在这对流层的底部以内生存。地面上的最高峰珠穆朗玛峰也在对流层以内。这层内有上升气流，有下降气流，也有其他方向的气流，还有极不规则的乱流。据说，对流顶不是水平的在赤道地方其高度可达 16 公里左右，在

两极仅为 8 公里。对流层的顶部叫做对流顶，高度并不固定，变化很大，它的上上下下对于天气变化有很大的影响。对流层上面是平流层，大致介于16～55 公里之间。平流层上面是中间层，大致介于 55～85 公里之间。85 公里以上是热成层。

本书重视大环境。对流层内有“风切”，妨害航空事业。所谓风切，就是出现急剧的下降气流，当一架飞机飞越一座山脊，驾驶员必须慎防山脊后方的下降气流。假使飞机前进的方向与山脊上的水平风向相同时，飞机越过山脊必然跟着气流下降，结果撞山而遇险。因为水平气流过了山脊，必然沿着山坡下降，飞机也必然跟着下降，飞机一旦失去空气的托力，其结果可以想象。如飞机在万米以上高空内飞行时，忽然遇到急剧的下降气流，飞机势必也随之下坠。由于气流的下降有它自己一定的限度，当降到一定高度时， 受密度较大的气层所托而不再继续下降，从而中止。正在航行的飞机也跟着由万米高空下降到 5000 米高空时被中止；如继续降落，由于下层空气密度极

大，落到 3000 米高空时必被托住。这样使机内旅客极感不舒适，但无生命危险，因为飞机并未撞山，依旧继续向前飞行。

如果机场内或机场附近出现风切，飞机起飞和降落都有危险，因为这时机翼会失去托力而立即撞地，机毁人亡，造成严重灾难。风切通常出现在雷雨云下方，天气呈现十分恶劣的状态。雷雨云前方气流最不稳定。

安全的航行高度 对流层在温带地区内高度不过 10 公里，热带地区高度可达 16 公里。大西洋和太平洋上空班机往来，大多超过对流层顶，进入平流

层的底部，高出海平面 12000 米。这一高度是喷气机的安全航行高度，超过这个高度，空气密度更小，飞机在这一层内易有震荡，旅客会感到不安。飞机的飞行速度必须力求均一，偶一不慎，速度减缓，飞机就可能抵抗不住地心引力而立即下坠，掉入海内。

据报载，有一架班机由于想节省燃料油，航行高度超过规定的安全高度限界而进入 12500 米高空（兹以波音 747 型为例，在 12500 米高空比 10000

米高空内航行，每小时可节省燃料油 2 吨，5 个小时可节省 10 吨），由于空气密度太小，空气托力大减，飞机居然掉下来，致使驾驶员及旅客都昏迷。当班机下坠，机身进入距海面尚有 2000 米的高空时，班机不再翻滚，可能受地心引力而恢复它原来的航行姿态，机上重要机器也开始正常工作。就在这时，驾驶员忽然恢复知觉，立即控制机械，并加以操纵，乃化险为夷。如果再迟延数十秒钟，可能坠入海洋。

平流层干空气可以降落地面 对流层内空气不仅有对流，且含有水汽、云雾、雨雪，气温也较高。平流层底部内空气干而且冷，气流由西向东作水平状流动。地面上西伯利亚冬季内出现高气压。这高气压正是下降气流，通常

来自对流层上部。如果高气压系统加强，下降的气流可能来自对流顶，气温极低，而且空气极干。对流顶空气下降，也可能把平流层的底部拖下来。西伯利亚高气压是一个历时达数月之久的“反气旋”，它不仅拖下对流顶，也把平流层的底部给拖下来。1984 年 3 月 1 日下午 1 点左右，天朗日丽，美国新英格兰南部正是严冬，地面积雪。笔者忽然想起“冬日之可爱”，来到庭院内晒太阳。这时，已知户外阴影中气温为-20℃，身穿厚衣，并未觉得很冷。这时天空不是蔚蓝色，而是亮蓝，只觉得天亮得可怕。阳光灼人，与往日大不相同。深知不妙，急返室内。手掌未戴手套，这时手背全黑，鼻与脸已成灰色。翌日去医院看病，证实是为太阳紫外线所灼伤，一年以后才愈。那晚天气报告，西伯利亚高气压系统扩大，下降气流居然进入北美洲。芝加哥气温在气流中测得为-57℃，有多人受灾。如问我怎知它是平流层内的空气，因为我的感觉是空气太干，天空又特亮，类似平流层空气的性质。已历数月之久的高气压系统连续下降的高空空气，必然把平流层的底部也拖下来，这并非不可能的事。

蘑菇云 太空流星体坠入大气层内，受空气摩擦而成为蘑菇云。1985 年 4 月 9 日，一架飞机由东京飞往阿拉斯加州安克雷奇机场，这是日本航空公司

036 号货运班机，飞行途中，驾驶员看到一块状似蘑菇的大云逐渐扩大，直

径长约 320 公里，高度达 18 公里，看不见有火球，也无闪光，距离飞机相当于班机两分钟时间的航程。最初，驾驶员误认这是一颗核导弹爆炸。货机到达安克雷奇机场后，详细检查，并未发现任何具有放射性的微尘落在飞机上； 附近陆地及海底也无火山爆发。据专家研究，可能有一颗流星进入浓厚的云雾中后爆炸，释放的热能使云层受热，翻腾滚转，从而形成蘑菇状的云气。

大气层的功过 1986 年以前，美国已有多次发射航天飞机环绕地球星， 每次都获得成功。航天飞机内工作人员无重量，在机内脚朝上，头朝下，倒立着睡觉，睡觉安适程度不亚于在地球星上睡在床上。轻微地呼气，能使舌尖上一小片饼干立即飞走，机内碎纸片乱飞，只有用胶纸才可把它粘住。

训练工作人员具有无重量的经验，其办法是把一架飞机驶入极高的高空，高达 8000～10000 米，然后停止驾驶，任它由高空下坠，这时候，机内人员已失去重量，可以自由活动，身体浮在机内空气中，开始工作，可以获得无重量的实际经验。飞机下坠，到达 3000 米或 2000 米的高空时再操纵飞机，恢复正常航行。

空中闪电对于航行也有害。1987 年春，发射的一枚小型火箭居然为闪电击中，使火箭失控。同年 3 月，在肯尼迪角（卡纳维拉尔角）发射一颗人造

卫星，价值 1.6 亿美元，升空后为闪电击毁。

六鹢退飞新解 有谁见过鸟退着飞？这是奇闻。从前在私塾读书，见“六鹢退飞过宋都”（《春秋·左氏传》）。塾师讲解时，十分起劲。他说，举目一望，天空有鸟飞来；数一数，共有六只；仔细一瞧，是鹢；再细看，六只鹢不是向前进，而是在向后退；一直退过了宋首都（今河南省商丘）。鹢属于水鸟类，体格很大，怎么能退飞？不可解。塾师怕学生不懂，两臂齐伸， 似乎比划着鹢退飞的样子。那时候不明白，现今依旧不明白。查《辞源》， 解为“过疾风，逆风不进，反退后也”。这“疾风”是什么风？该文也未作说明。

从地理方面来看，宋都在现今河南省东南部，属于温带季风区。其地无台风，也无其他风暴。夏季有东南季风，可以降雨，但风力不强；冬季有西

北季风，风力较强。虽然较强，也不可能使六鹢退飞。据经验，西北季风如同平流层内西风合流，形成“射流”，风力强大，才可以出现使“六鹢退飞” 的现象。这平流层怎么可以下降呢？我在上面已说过，西伯利亚高气压（反气旋）系统内下降气流，时间久了，平流层内西风就可以被拖下来。黄淮海平原隆冬季节内常出现不可解的西北狂风，极有可能是地面上老西北风同平流层内老西风合流的缘故。