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气象观测论文_气象观测论文集

气象类的核心期刊有:《气象科学》(双月刊)、《气象与环境科学》(月刊)。

具体如下:

《气象科学》(双月刊)创刊于1980年,由江苏省气象学会主办。

《气象与环境科学》(CN41-1386/T,ISSN1673-7148)是由河南省气象局主办。

评职,结业所需1.SCI,SSCIicon,ISTP,EI,南核,北核2. 发明专利 实用新型专利全包或任一位置选择3.国家级课题申请(立项?结项)全包操作省时更省力4.各专业普刊、学报、核心论文的编审加发表5.硕论、博论编审6.学术专著、教材出版。

雨、雪、云、雾、露、霜、冰雹的形成原因及它们和人类的生活关系,科普论文,800字以内

语是劳动群众观察自然、观察社会、观察生活后的口头总结。它广泛地反映了群众的智慧,展示了群众的想像力。谚语中所包含的思想、知识、经验以及情感,对他人和后人都有长久的莫大的教益。

气象谚语或天气谚语,是人民群众与大自然和谐相处,千百年积聚下来的宝贵经验。群众在生产、生活实践中,仔细观察风、云、雷电,雨、雾、冰、霜,日、月、星、雪,不停地思索它们活动的规律,以简明概括的语言,准确生动的形象,描绘它们的千变万化,预测它们的来龙去脉。

我的祖父就是一个善于观天察地的业余气象观测者。他积累了满肚子的气象谚语。什么“燕子低飞蛇过道,鸡不回笼喜鹊叫”,什么“朝霞不出门,晚霞走千里”,什么“雷公岩岩叫,大雨毛快到”,什么“谷雨不雨,交回田主”等等,我最早就是从祖父那里听来的。

县气象站的李站长,操外地口音,身材瘦高,每天下午四五点钟,照例兴冲冲来找我祖父。我祖父慢条斯理抬头看看天,看看村前的大片田野,然后一五一十发表他对天气的观测与预报。李站长拿个本子,认认真真地做记录。我聆听广播的天气预报时,暗暗地想,那里面肯定有祖父的一份功劳。我为此感到自豪。

那时我正在上初一,才十三四岁。有一天放早学回家,碰见我姑姑,姑姑悲伤地告诉我:“阿平,你爷爷去世了。”我感到十分惊愕,虽然我知道祖父在患病中,但昨天晚上祖父还坐在灶堂里吃了晚餐,似乎并无大碍。想不到今晨却永远离我们而去!

县气象站送来了花圈。下午举行追悼会,李站长亲自来参加,并向他老人家三鞠躬。

三十二年过去了,我时常会回忆爷爷的音貌笑貌,总是定格在他昂头看天的姿势里。我隐约记得他曾经留下一本气象谚语,是李站长编写送他的。因为几次搬家,夹在几千本图书里,难觅它的芳容。二OO五年元月的一天,就像大海捞针一样,我把它找出来了!

这是一本纯粹的天气谚语集锦。作者在前言中说,几年来,他“跑遍了连平、和平县内各地,发现群众的智慧是无穷无尽的”。他把群众零碎的看天经验变成较有系统的东西,“期望再通过一番努力找出指标来”。落款是1968年8月3日。本书小32开,油印,共34页,约22700字。全书分云、雾、风、雨、雷、电、霞、雹、雪、霜、露、虹、日、月、星等十几个部分,每部分列举他收集到的气象谚语,并分类加以解释。

关于云的谚语,有“朝怕南云涨,晚怕北云堆”,“清早起海云,风雨霎时临”,“天早云下山,饭后天大晴”,“日出东边白,雨停云消散”等等。作者解释说,早晨东南方灰黑云层势如海潮汹涌而来,或大清早就有对流云出现,都是坏天气;如果东南云层起托或开裂,天脚白里透光,天顶开,有雾气,都是天气晴好的征兆。

关于风的谚语特别多,分东风、西风、南风、北风及其他几大块。作者分析说,和平县山高谷深,风的走向往往受山脉的摆布。各地处于山脉背向不同,因此,在同一天气条件下,各个地方风向会有差异。风从山谷来,故夏季多吹东南风,冬季多偏北风。东南风势弱,带阵性;北风干冷,来势凶猛。他举例说,“南风怕水溺,北风怕日辣”,大南风时只要下几滴雨,就杀住;北风在晴朗无云光照强烈时,气温迅速升高,其力量就要减弱,正是“好天狂风不过日,雨天狂风时间长”。

关于雨的谚语有:“细雨没久晴,大雨无久落”,“一日到暗,雨不断线,大雨明日见”,“天乌地黑无风发,大水落得阔”,“大水无雷,浸崩屋”等等。作者以1964年的和平大洪灾为例,加以说明:三月中旬至夏至,艳艳延延无大水的天气是难转好的。柔柔和和的小雨落久了,就将酝酿一场大水。大雨的前一天,从早到晚雨连续的下,时大时小,云天显得愈来愈沉,茫茫一片,接着就是一场连夜倾泻的大雨。连续性的降水,终于泛滥成灾。

有些谚语作者注明了它产生的具体地点。如“乌云过岗,风大就落雹”,“岗”指和平北部雪山嶂,海拔846米。又如“黑龙过岗落雹”,“龙”指积云,“岗”指俐源北部杨梅嶂,海拔825米。又如“掘龙虹(短短一段),不出三天大风雨”,大坝上镇断虹属于旱虹。再如“一朝蒙雾,三朝雪”,作者注明出于长塘镇。

现在我已经无从知晓,这本和平天气谚语集锦中罗列的谚语,有哪些是我祖父提供的。但我可以肯定,作为农民的素面朝天的祖父,曾经无私地把自己毕生探索天气变化规律的感性经验,献给了和平的气象事业,为和平的气象预报,为农业生产作出了有益的贡献。

后来我对气象乃至天文地理方面的兴趣,或许跟童年少年时代的这段经历有关。我曾买过《天文知识》科普读物来阅读,也曾浏览过《风云可测》等专讲天气知识的读物,对《十万个为什么》图书中的气象知识,物候知识也多有涉猎。近日一段时间里,必定看中央电视台的《今日气象》节目,虽然只有短短的五分钟,却如饮甘霖,清爽无比。五分钟的节目,把气象、文学、历史知识烩成一炉,令我流连忘返,念念不忘。

提到气象谚语,不能不想到竺可桢。他是我国著名的气象学家,几十年如一日坚持写气象日记,终于创立了物候学,为我国气象科学的发展作出了杰出的贡献。通过物候学,我们对民间口耳相传的物象谚语、天象谚语、雷雾露霜谚语有了科学的了解。例如“泥鳅跳,风雨到”,我们既知其然又知其所以然。原来,晴天泥鳅潜伏在水底的泥浆里,呼吸水中的少许氧气生活。如果天气反常,气压变低,温度增高,水中氧气减少,泥鳅只好升到水面上吸取氧气;它长时间移动,暴躁不安,甚至跳出水面,预示不久将下雨。又如“东虹日头,西虹雨”,虹是太阳光经过雨滴的折射、反射后形成的。虹在西方,说明西边的大气里有大量雨滴存在,并随着天气系统的运动,自西向东移来,未来本地会下雨。虹在东方,说明东边的大气里有大量雨滴存在,但是东边的雨滴已随着天气系统东移过去,未来本地就不再下雨。其他如“日晕三更雨,月晕午时风”,“天上鲤鱼斑,明日晒谷不同翻”,“久晴大雾阴,久阴大雾晴”等等,无不隐含科学道理在其中。

据了解,唐朝的《相雨书》是我国最早的一部天气歌谚集,收罗了169条气象谚语,至今全国各地流传的气象谚语,大概像河里的沙,天上的星一样多,数也数不尽了。气象谚语一般都口语化,押韵上口,多用方言词语。

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雨是由云“变”来的。雨滴的体积是云滴体积的100万倍。也就是说,要100万个云滴才能构成一个雨滴。在湿空气中,因冷却而凝结出云滴。对于云体温度高于0℃的暖云来说,云中存在大小不同的云滴,大云滴下降速度快,上升速度慢;小云滴下降速度慢,上升速度快。于是,由于大小云滴相对速度的差异,使得大云滴有机会与小云滴相撞,结果小云滴就合并到大云滴中去了。这样,大云滴不断地增大,又因为上升气流分布不均匀,大云滴可以在云中多次上下运动,再加上云内的湍流作用,大云滴增大的机会就增加,于是大云滴越来越大,直到上升气流托不住它,掉下来成为雨

还有一种比较专业的意见,我觉得更有道理:

当你飞行在1万米高空,看到更高处仍有少量雾障与淡云时,往往会有这样的疑问,为什么大多数云粒都在云海海面以下,这些高云有什么特殊,能比其它云飘得更高呢??实际上,20公里高空都还有极稀薄的水分子存在,如前所述,这个高度的水分子不是从地面直接就蒸腾上来的,而是“第二次蒸发”后,负氢氧根离子还原出来的水分子。因为氢氧根(OH?-)的分子量是17,比水气分子量小1,故比水气浮得更高。当它们在平流层底部还原成水(H?2O)后,在-45℃的气温环境下,立即凝结成固态的霰粒,其直径在1微米以下,反射阳光,就像是雾障,特别浓密时,便犹如淡云。

由于大量霰粒向云海掉落,云层的水雾向霰粒聚集,冻成较大的霰粒。当聚到1毫米左右直径时,原霰粒熔解为水,成为雨滴下落到地面。在冬季,原霰粒未被熔解,形成雪花或大霰粒下落到地面,这便是雨和雪的成因。?在晴天时,高空霰粒在穿过没有云的云层时,因气温增高而在半空熔解,化为薄雾,或降落地面成为露、霜、或在降落途中,又被第二天的阳光和风再次蒸发。这些高空霰粒体积太小,容易熔解,不易现场“抓获”,故它的存在和作用常被气象学家们忽略。

现气象学一讲雨雪的成因,就说是暖湿气流遇到了冷气团,或湿热空气上升后冷却凝结云云。问题是,在夏秋雨季里,这些冷气团是从哪里来的呢?难道是从南北极圈专门跑来下雨的不成?既然湿热空气把地面的水汽与热能带到了高空,高空应该更热,为何又会冷却凝结为雨雪的呢?不首先弄清对流层顶部出现低温的原因,这种雨雪成因理论就根本不能自圆其说。

如前所述,第二次蒸发是高空寒冷的主因,大量霰粒落入云海并吸热熔解,会使云海“雪上加霜”,当云汽在这种寒冷条件下凝结为雨滴和雪粒后,比重增大,浮力消失,当然会向下飘落,形成雨雪。现在所说的“对流雨”、“地形雨”、“锋面雨”、“台风雨”、“人工降雨”等都只是在说明降雨过程所伴随的现象,并没有说清降雨的原因

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我们都知道,云是由许多小水滴和小冰晶组成的,雨滴和雪花是由这些小水滴和小冰晶增长变大而成的。那么,雪是怎么形成的呢?

在水云中,云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大成为雨滴的。

冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。另外,在云内也有水汽,所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝华增长很慢,相互碰撞的机会也不多,所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸发掉,很少能落到地面。

最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候,对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华,而过冷却水滴却在蒸发,这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下,冰晶增长得很快。另外,过冷却水是很不稳定的。一碰它,它就要冻结起来。所以,在混合云里,当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。

在初春和秋末,靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降"湿雪",或"雨雪并降"。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。

同样雪的大小也按降水量分类. 雪可分为小雪,中雪和大雪三类, 具体见表3.

表3. 各类雪的降水量标准

种类

小雪

中雪

大雪

24小时降水量

2.5以下

2.6-5.0

大于5.0

12小时降水量

1.0以下

1.1-3.0

大于3.0

雪的形成和种类

作者:大山文章来源:网上收集点击数:更新时间:2005-1-16

我们都知道,云是由许多小水滴和小冰晶组成的,雨滴和雪花是由这些小水滴和小冰晶增长变大而成的。那么,雪是怎么形成的呢?

在水云中,云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大成为雨滴的。

冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。另外,在云内也有水汽,所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝华增长很慢,相互碰撞的机会也不多,所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸发掉,很少能落到地面。

最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候,对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华,而过冷却水滴却在蒸发,这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下,冰晶增长得很快。另外,过冷却水是很不稳定的。一碰它,它就要冻结起来。所以,在混合云里,当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。

在初春和秋末,靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降"湿雪",或"雨雪并降"。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。

同样雪的大小也按降水量分类. 雪可分为小雪,中雪和大雪三类, 具体见表3.

表3. 各类雪的降水量标准

种类 小雪 中雪 大雪

24小时降水量 2.5以下 2.6-5.0 大于5.0

12小时降水量 1.0以下 1.1-3.0 大于3.0

雪花的形状

雪花的形状极多,而且十分美丽.如果把雪花放在放大镜下,可以发现每片雪花都是一幅极其精美的图案,连许多艺术家都赞叹不止。但是,各种各样的雪花形状是怎样形成的呢?雪花大都是六角形的,这是因为雪花属于六方晶系。云中雪花"胚胎"的小冰晶,主要有两种形状。一种呈六棱体状,长而细,叫柱晶,但有时它的两端是尖的,样子象一根针,叫针晶。别一种则呈六角形的薄片状,就象从六棱铅笔上切下来的薄片那样,叫片晶。

如果周围的空气过饱和的程度比较低,冰晶便增长得很慢,并且各边都在均匀地增长。它增大下降时,仍然保持着原来的样子,分别被叫做柱状、针状和片状的雪晶。

如果周围的空气呈高度过饱和状态,那么冰晶在增长过程中不仅体积会增大,而且形状也会变化。最常见的是由片状变为星状。

原来,在冰晶增长的同时,冰晶附近的水汽会被消耗。所以,越靠近冰晶的地方,水汽越稀薄,过饱和程度越低。在紧靠冰晶表面的地方,因为多余的水汽都已凝华在冰晶上了,所以刚刚达到饱和。这样,靠近冰晶处的水汽密度就要比离它远的地方小。水汽就从冰晶周围向冰晶所在处移动。水汽分子首先遇到冰晶的各个角棱和凸出部分,并在这里凝华而使冰晶增长。于是冰晶的各个角棱和凸出部分将首先迅速地增长,而逐渐成为枝叉状。以后,又因为同样的原因在各个枝叉和角棱处长出新的小枝叉来。与此同时,在各个角棱和枝叉之间的凹陷处。空气已经不再是饱和的了。有时,在这里甚至有升华过程,以致水汽被输送到其他地方去。这样就使得角棱和枝叉更为突出,而慢慢地形成了我们熟悉的星状雪花。

上面说的实际上是一个典型的星状雪花的形成过程。它的相当部位,不论形状或大小,都应当是相同的。这种典型的星状雪花只有在一个理想的、平静的环境中(譬如在实验室内)才能形成。在大气中,它不能象上面说的那样有步骤地增大,所形成的形状也就不能那样典型。这是因为冰晶逐渐在下降着,而且有时在旋转着,各个枝叉接触水汽的多少有所不同,而那些接触水汽较多的枝又便增长得较多。因此,我们平常所看到的雪花虽大体上一样但又互不相同。

另外,雪花在云内下降的过程中,也会从适宜于形成这种形状的环境降到适宜于形成另一种形状的环境,于是便出观了各种复杂的雪花形状。有的象袖扣,有的象刺猾。即使都是星状雪花,也有三个枝叉的、六个枝叉的,甚至有十二个枝叉、十八个枝又的。

以上所述都是单个雪花的情况。在雪花下降时,各个雪花也很容易互相攀附并合在一起,成为更大的雪片。雪花的并合大多在以下三种情况下出观。(1)当温度低于0℃的时候,雪花在缓慢下降的途中相撞。碰撞产生了压力和热,使相撞部分有些融化而彼此沾附在一起,随后这些融化的水又立即冻结起来。这样,两个雪花就并合到一起了。(2)在温度略高于0℃的时候,雪花上本来已覆有一层水膜,这时如果两个雪花相碰,便借着水的表面张力而沾合在一起。(3)如果雪花的枝叉很复杂,则两个雪花也可以只因简单的攀连而相挂在一起。

雪花从云中下降到地面,路途很长,在条件适合时,可以经多次攀连并合而变得很大。在降大雪的时候,有时有一些鹅毛般的大雪片,就是经过多次并合而成的。

但是,有时雪花互碰时不是互相并合在一起,而是给碰破了,这时便产生一些畸形的雪花。例如,在降雪的时候,有时会见到一些单个的"星枝",就属于这种情况。

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云是降水的基础,是地球上水分循环的中间环节,并且云的发生发展总伴随着能量的交换。云的形状千变万化,一定的云状常伴随着一定的天气出现,因而云对于天气变化具有一定的指示意义。

(一)云的形成条件和分类

大气中,凝结的重要条件是,要有凝结核的存在,及空气达到过饱和。对于云的形成来说,其过饱和主要是由空气垂直上升所进行的绝热冷却引起的。上升运动的形式和规模不同,形成的云的状态、高度、厚度也不同。大气的上升运动主要有如下四种方式:

1.热力对流

指地表受热不均和大气层结不稳定引起的对流上升运动。由对流运动所形成的云多属积状云。

2.动力抬升

指暖湿气流受锋面、辐合气流的作用所引起的大范围上升运动。这种运动形成的云主要是层状云。

3.大气波动

指大气流经不平的地面或在逆温层以下所产生的波状运动。由大气波动产生的云主要属于波状云。

4.地形抬升

指大气运行中遇地形阻挡,被迫抬升而产生的上升运动。这种运动形成的云既有积状云,有波状云和层状云,通常称之为地形云。

尽管云的形态千差万别,但其形成总有一定的规律。根据云的形成高度并结合其形态,国分类法将云分为4族10属。我国于12年出版的《中国云图》将云分成3族11属(表3·3,详见《气学与气候学实习》第五章)。

(二)各种云的形成

1.积状云的形成

积状云是垂直发展的云块,主要包括淡积云、浓积云和积雨云。积状云多形成于夏季午后,具孤立分散、云底平坦和顶部凸起的外貌形态。

积状云的形成总是与不稳定大气中的对流上升运动相联系。有对流能否形成积云,除了取决于凝结的条件外,还取决于对流上升所能达到的高度。如果对流上升所能达到的最大高度(对流上限)高于凝结高度,则积状云形成,否则就不会形成积状云。对流愈强,对流上限高于凝结高度的差值就愈大,积状云厚度就愈大。对流上升区的水平范围广大,则积状云的水平范围也就愈大。

淡积云、浓积云和积雨云是积状云发展的不同阶段。气团内部热力对流所产生的积状云最为典型。夏半年,地面受到太阳强烈辐射,地温很高,进一步加热了近地面气层。由于地表的不均一性,有的地方空气加热得厉害些,有的地方空气湿一些,因而贴地气层中就生成了大大小小与周围温度、湿度及密度稍有不同的气块(热泡)。这些气块内部温度较高,受周围空气的浮力作用而随风飘浮,不断生消。较大的气块上升的高度较大,当到达凝结高度以上,就形成了对流单体,再逐步发展,就形成孤立、分散、底部平坦、顶部凸起的淡积云。由于空气运动是连续的,相互补偿的,上升部分的空气因冷却,水汽凝结成云,而云体周围有空气下沉补充,下沉空气绝热增温快,不会形成云。所以积状云是分散的,云块间露出蓝天。对于一定的地区,在同一时间里,空气温、湿度的水平分布近于一致,其凝结高度基本相同,因而积云底部平坦。

如果对流上限稍高于凝结高度,则一般只形成淡积云。由于一般在0℃等温线高度以下,所以云体由水滴组成,云内上升气流的速度不大,一般不超过5m/s,云中湍流也较弱。在淡积云出现的高度上,如果有强风和较强的湍流时,淡积云的云体会变得破碎,这种云叫碎积云。

当对流上限超过凝结高度许多时,云体高大,顶部呈花椰菜状,形成浓积云。其伸展至低于0℃的高度,顶部由过冷却水滴组成,云中上升气流强,可达15—20m/s,云中湍流也强。

如果上升气流更强,浓积云即可更向上伸展,可伸展至-15℃以下的高空。于是冻结为冰晶,出现丝缕结构,形成积雨云。积雨部,在高空风的吹拂下,向水平方向展开成砧状,称为砧状云。在顺高空风的方向上,云砧能伸展很远,因而它的伸展方向,可作为判定积雨云的移动方向。积雨云的厚度很大,在中纬度地区为5 000—8 000m,在低纬度地区可达10000m以上。云中上升下沉气流的速度都很大,上升气流常可达20—30m/s,曾观测到60m/s的上升速度,下沉速度也有10—15m/s。云中湍流十分强烈。

热力对流形成的积状云具有明显的日变化。通常,上午多为淡积云。随着对流的增强,逐渐发展为浓积云。下午对流最旺盛,往往可发展为积雨云。傍晚对流减弱,积雨云逐渐消散,有时可以演变为伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。如果到了下午,天空还只是淡积云,这表明空气比较稳定,积云不能再发展长大,天气较好,所以淡积云又叫晴天积云,是连续晴天的预兆。夏天,如果早上很早就出现了浓积云,则表示空气已很不稳定,就可能发展为积雨云。因此,早上有浓积云是有雷雨的预兆。傍晚层积云是积状云消散后演变成的,说明空气层结稳定,一到夜间云就散去,这是连晴的预兆。由此可知,利用热力对流形成的积云的日变化特点,有助于直接判断短期天气的变化。

2.层状云的形成

层状云是均匀幕状的云层,常具有较大的水平范围,其中包括卷层云、卷云、高层云及雨层云。

层状云是由于空气大规模的系统性上升运动而产生的,主要是锋面上的上升运动引起的。这种系统性的上升运动,通常水平范围大,上升速度只有0.1—1m/s,因持续时间长,能使空气上升好几千米。例如当暖空气向冷空气一侧移动时,由于二者密度不同,稳定的暖湿空气沿冷空气斜坡缓慢滑升,绝热冷却,形成层状云。云的底部同冷暖空气交绥的倾斜面(又称锋面)大体吻合,近似水平。在倾斜面的不同部位,云厚的差别很大。最前面的是卷云和卷层云,其厚度最薄,一般为几百米至2000m,云体由冰晶组成。位于中部的是高层云,其厚度一般为1000—3000m,顶部多为冰晶组成,主体部分多为冰晶与过冷却水滴共同组成。最后面是雨层云,其厚度一般为3000—6000m,其顶部为冰晶组成,中部为过冷却水滴与冰晶共同组成,底部由于温度高于0℃,故为水滴组成。

从上述的系统性层状云形成中可以看到,在降水来临之前,有些云可以作为征兆。如卷层云,通常出现在层状云系的前部,其出现还往往伴随着日、月晕,因此如看到天空有晕,便知道有卷层云移来,则未来将有雨层云移来,天气可能转雨。农谚“日晕三更雨,月晕午时风”就是指此征兆。

3.波状云的形成

波状云是波浪起伏的云层,包括卷积云、高积云、层积云。云中的上升速度可达每秒几十厘米,仅次于积状云中的上升速度。

当空气存在波动时,波峰处空气上升,波谷处空气下沉。

空气上升处由于绝热冷却而形成云,空气下沉处则无云形成。如果在波动形成之前该处已有厚度均匀的层状云存在,则在波峰处云加厚,波谷处云减薄以至消失,从而形成厚度不大、保持一定间距的平行云条,呈一列列或一行行的波状云。

一般认为形成波动的原因主要有二:一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面,在此界面上引起波动。二是由于气流越山而形成的波动(称地形波或背风波)。在上层风速大、密度小,下层风速小、密度大的界面上产生波动时,由于各高度上的风向、风速常随时间变化,波动的方向也随之改变,新产生的波动叠加在原来的波动之上,从而形成棋盘格子般的云块。波动气层甚高时形成卷积云,较高时形成高积云,低时形成层积云。

波状云的厚度不大,一般为几十米到几百米,有时可达1000—2000m。在它出现时,常表明气层比较稳定,天气少变化。谚语“瓦块云,晒死人”、“天上鲤鱼斑,明天晒谷不用翻”,就是指透光高积云或透光层积云出现后,天气晴好而少变。但是系统性波状云,像卷积云是在卷云或卷层云上产生波动后演变成的,所以它和大片层状云连在一起,表示将有风雨来临。“鱼鳞天,不雨也风颠”就是指此种预兆。

4.特殊云状的形成

除上述几种云的形成外,还有一些特殊云状,如堡状、絮状、悬球状、荚状等,它们的出现往往能预测天气的变化趋势。因此,了解它们的成因和特征,有助于利用它们判断未来天气。

(1)悬球状云:是指从云底下垂的云团,多出现在积雨云的底部。有时在高积云、高层云和雨层云的底部也可以见到。

当云中有大量的水滴时,如果云底附近有强烈的上升气流,将下降的水滴托住,便会形成好像悬挂在云底的云团,这就是悬球状云。

悬球状云的出现,通常预兆有降水产生,因为一旦上升气流减弱,原先被托住的水滴就会降落下来,形成降水。

(2)堡状云和絮状云:堡状云底部水平,顶部则是并列着突起的小云塔,形状像远方的城堡。这种云的形成,常常是在波状云的基础上发展起来的。当波状云在逆温层下形成以后,如果逆温层不太厚,则逆温层下湍流发展时,较强的上升气流就穿过逆温层,使水汽凝结,形成具有圆弧顶部的云朵,这就是堡状云。常见的堡状云有堡状高积云和堡状层积云。

絮状云的个体破碎,形状像棉絮团,它常是潮湿气层中的强烈湍流混合作用而形成的,主要为絮状高积云。

夏半年如早晨出现堡状高积云或絮状高积云,表示该高度上气层不稳定,到了中午,低层对流一发展,上下不稳定气层结合起来,会产生强烈上升气流,形成积雨云,下雷暴雨或冰雹。傍晚对流减弱,如出现堡状高积云,表明高空将有不稳定系统逼近,次日可能出现系统性雷暴雨。

(3)荚状云:荚状云中间厚、边缘薄,云块呈豆荚状。常见的荚状云主要是荚状高积云和荚状层积云。

荚状云是由局部上升气流和下降气流相汇合而形成的。当上升气流使空气绝热冷却而形成云时,如果遇到下降气流的阻挡,其边缘部分因下降气流而逐渐变薄,这样便形成荚状云。在山区,气流受到地形的影响也能形成荚状云。

上面介绍了积状云、层状云、波状云和一些特殊云状形成的物理过程。但它们并不是孤立的不变的。由于条件的变化,它们可以是发展的或消散的,也可以从这种云转化为那种云。例如积状云中,淡积云可以发展到浓积云,最后形成积雨云。积雨云在消散时,可以演变成伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。又例如,波状云发展时,可以演变成层状云(蔽光高积云可以演变成为高层云,蔽光层积云可以演变成为雨层云)。层状云消散时,也会演变成为波状云(雨层云消散时,可演变为高层云、高积云或层积云)。总之,云的产生、发展和演变是复杂的,也是有规律的。

参考资料:

《气象学与气候学(第三版)》作者:周淑珍

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雾是由浮游在空中的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物,雾生成在大气的近地面层中。雾既然是水汽凝结物,因此应从造成水汽凝结的条件中寻找它的成因。大气中水汽达到饱和的原因不外两个:一是由于蒸发,增加了大气中的水汽;另一是由于空气自身的冷却。对于雾来说冷却更重要。当空气中有凝结核时,饱和空气如继续有水汽增加或继续冶却,便会发生凝结。凝结的水滴如使水平能见度降低到1千米以内时,雾就形成了。

另外,过大的风速和强烈的扰动不利于雾的生成。

因此,凡是在有利于空气低层冷却的地区,如果水汽充分,风力微和,大气层结稳定,并有大量的凝结核存在,便最容易生成雾。一般在工业区和城市中心形成雾的机会更多,因为那里有丰富的凝结核存在。

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露是水蒸气遇到冷的物体凝结成的水珠。为了说明露的成因,可以模拟自然界形成露的条件,利用水的蒸发增加空气的湿度,利用冰降低物体的温度,这样,在冷的物体上就会有露出现。通过此实验,既可以使学生了解露的成因,又可以使学生学习模拟实验的设计方法。

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在寒冷季节的清晨,草叶上、土块上常常会覆盖着一层霜的结晶。它们在初升起的阳光照耀下闪闪发光,待太阳升高后就融化了。人们常常把这种现象叫"下霜"。翻翻日历,每年10月下旬,总有"霜降"这个节气。我们看到过降雪,也看到过降雨,可是谁也没有看到过降霜。其实,霜不是从天空降下来的,而是在近地面层的空气里形成的。

霜是一种白色的冰晶,多形成于夜间。少数情况下,在日落以前太阳斜照的时候也能开始形成。通常,日出后不久霜就融化了。但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方,霜也能终日不消。

霜本身对植物既没有害处,也没有益处。通常人们所说的"霜害",实际上是在形成霜的同时产生的"冻害"。

霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

另外,云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的,天空有云不利于霜的形成,因此,霜大都出现在晴朗的夜晚,也就是地面辐射冷却强烈的时候。

此外,风对于霜的形成也有影响。有微风的时候,空气缓慢地流过冷物体表面,不断地供应着水汽,有利于霜的形成。但是,风大的时候,由于空气流动得很快,接触冷物体表面的时间太短,同时风大的时候,上下层的空气容易互相混合,不利于温度降低,从而也会妨碍霜的形成。大致说来,当风速达到3级或3级以上时,霜就不容易形成了。

因此,霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。

霜的形成,不仅和上述天气条件有关,而且和地面物体的属性有关。霜是在辐射冷却的物体表面上形成的,所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却,在它上面就越容易形成霜。同类物体,在同样条件下,如质量相同,其内部含有的热量也就相同。如果夜间它们同时辐射散热,那末,在同一时间内表面积较大的物体散热较多,冷却得较快,在它上面就更容易有霜形成。这就是说,一种物体,如果与其质量相比,表面积相对大的,那么在它上面就容易形成霜。草叶很轻,表面积却较大,所以草叶上就容易形成霜。另外,物体表面粗糙的,要比表面光滑的更有利于辐射散热,所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜,如土块。

霜的消失有两种方式:一是升华为水汽,一是融化成水。最常见的是日出以后因温度升高而融化消失。霜所融化的水,对农作物有一定好处。

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冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。

积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。我们知道在-定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶

防灾减灾、科学发展 (地理论文)

Abstract:

The temperature-profile of the atmosphere is a parameter described the heat of the atmosphere.It is necessary for the weather report based on the values as well as the guard work of the meteorological that to probe the diversification of the atmosphere.The issue around the atmosphere refutations,that is,to calculate the profile of the atmosphere according to the values of the radiometer.To refutate the temperature-profile of the atmosphere from the multi-channel-luminance and temperature,it's necessary to work out a refutate algorithm with high accurateness.Compared with the refutate algorithm used in physical fields,the advantage of the refutate algorithm is easy to use,and needn't to consider the complicated physical factors during the refutate process.This thesis summarized the theory of the remote sensing of the atmosphere temperature from the satellite,and also introduced the definition and the algorithm of the nuro-network in briefly.

Ps:

3楼的“Compared with the physical inversion method, the inversion is simple, and in the process of inversion about complex physical process.”那个“About”是什么意思?这句好像与原文不太一样吧。按您的说法,这句是不是应为:Compared with the physical inversion method, whcih is complex,and need to consider the complex physical processin during the……

求一篇1000字左右的论文! 只要是和天文学有关的都可以,要明显啊!

我国是世界上主要的“气候脆弱区”之一,自然灾害频发、分布广、损失大,是世界上自然灾害最为严重的国家之一。20世纪的观测事实已表明,气候变化引起的极端天气气候(厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等)出现频率与强度明显上升,直接危及我国的国民经济发展。因此,我认为,现在应该非常重视防灾减灾的问题。在防灾减灾中应该坚持“预防为主”的基本原则,把灾害的监测预报预警放到十分突出的位置,并高度重视和做好面向全社会,包括社会弱势群体的预警信息发布。 气象灾害是可以有较长预警时效、较高预测预报准确率的一类突发公共,加强灾害性天气的短时、临近预报,加强突发气象灾害预警信号制作工作,加强气象预警信息发布工作,是提高防灾减灾水平的重要科技保障。要依靠科技,提高防灾减灾的综合素质。通过加强防灾减灾领域的科学研究与技术开发,用与推广先进的监测、预测、预警、预防和应急处置技术及设施,并充分发挥专家队伍和专业人员的作用,提高应对自然灾害的科技水平。

与社会团体应组织和宣传灾害知识,培训灾害专业人员或志愿者。有关部门通过图书、报刊、音像制品和电子出版物、广播、电视、网络等,广泛宣传预防、避险、自救、互救、减灾等常识,增强公众的忧患意识、社会责任意识和自救、互救能力。 通过开展“防灾减灾进社区、进校园、进企业、进村庄”行动,使最基层的社区居民、广大中小学生、企业员工、广大农村特别是偏远地区的农民、社会弱势群体增强防灾减灾意识,掌握基本的避灾、自救、互救技能,达到减灾目的。防灾减灾需要从娃娃抓起,把灾害、灾害应急知识纳入中小学教学内容。 有关部门应编写自然灾害防御宣传手册与宣传材料,广泛宣传与普及灾害知识、应急管理知识、防灾减灾知识,提高基层群众参与应急管理能力与自救能力。

会公众要充分认识灾害预警信息的重要作用,了解各类预警信息含义,在收到灾害预警信息时,根据不同预警信息、不同的预警级别,取积极有效的应对。需要建立广泛、畅通的预警信息发布渠道。利用广播、电话、手机短信、街区显示屏和互联网等多种形式发布预警信息,重要预警信息在电视节目中能即时插播和滚动播出。有关部门能确保灾害预警信息在有效时间内到达有效用户手中,使他们有机会取有效防御措施,达到减少人员伤亡和财产损失的目的。

自然灾害风险指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。开展灾害风险调查、分析与评估,了解特定地区、不同灾种的发生规律,了解各种自然灾害的致灾因子对自然、社会、经济和环境所造成的影响,以及影响的短期和长期变化方式,并在此基础上取行动,降低自然灾害风险,减少自然灾害对社会经济和人们生命财产所造成的损失。自然灾害的风险评估包括灾情监测与识别、确定自然灾害分级和评定标准、建立灾害信息系统和评估模式、灾害风险评价与对策等。

写一篇关于暴雨洪灾的地理小论文,语句优美,符合初中生的水平。500字,快一点

浅论天文

天文学历史

天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。

古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。

十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。

二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。

天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。

人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。

同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。

50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。

1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。

许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。

而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。

20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达2.2万个,重点项目600个。

在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。

如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。

国际空间站的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。

美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。

[编辑本段]天文学概况

天文和气象不同,它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象,而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象——气象。

天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体,不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外,人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围,可以称之为人造天体。

宇宙中的天体由近及远可分为几个层次:(1)太阳系天体:包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)系中的各类恒星和恒星集团:包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系,简称星系,指位于我们系之外、与我们系相似的庞大的恒星系统,以及由星系组成的更大的天体集团,如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。

天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局,这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。

天文学始终是哲学的先导,它总是站在争论的最前列。作为一门基础研究学科,天文学在不少方面是同人类社会密切相关的。时间、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法来确定。人类已进入空间时代,天文学为各类空间探测的成功进行发挥着不可替代的作用。天文学也为人类和地球的防灾、减灾作着自己的贡献。天文学家也将密切关注灾难性天文——如彗星与地球可能发生的相撞,及时作出预防,并作出相应的对策。

[编辑本段]太阳系

(注:在2006年8月24日于布拉格举行的第26界国际天文联会中通过的第5号决议中,冥王星被划为矮行星,并命名为小行星134340号,从太阳系九大行星中被除名。所以现在太阳系只有八大行星。文中所有涉及“九大行星”的都已改为“八大行星”。)

太阳系(solar system)是由太阳、8颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。

行星由太阳起往外的顺序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)和海王星(neptune)。

离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(大于3.0克/立方厘米)、体积小、自转慢、卫星少、主要由石质和铁质构成、内部成分主要为硅酸盐(silicate)并且具有固体外壳。

离太阳较远的木星、土星、天王星及海王星称为类木行星(jovian planets)。宇宙飞船也都对它们进行了探测,但未曾着陆。它们都有很厚的大气圈、主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成、质量和半径均远大于地球,但密度却较低,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。

在火星与木星之间有100000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。

星,距离(AU),半径(地球),质量(地球),轨道倾角(度),轨道偏心率,倾斜度,密度(g/cm3)

太 阳,0 ,109 ,332,800 ,--- ,--- ,--- ,1.410

水 星 ,0.39 ,0.38 ,0.05 ,7 ,0.2056 ,0.1° ,5.43

金 星 ,0.72 ,0.95 ,0.89 ,3.394 ,0.0068 ,177.4° ,5.25

地 球 ,1.0 ,1.00 ,1.00, 0.000 ,0.0167 ,23.45° ,5.52

火 星 ,1.5, 0.53, 0.11 ,1.850 ,0.0934, 25.19° ,3.95

木 星 ,5.2 ,11.0 ,318 ,1.308 ,0.0483 ,3.12° ,1.33

土 星 ,9.5, 9.5 ,95 ,2.488 ,0.0560 ,26.73° ,0.69

天王星 ,19.2, 4.0 ,17 ,0.774 ,0.0461 ,.86° ,1.29

海王星 ,30.1 ,3.9 ,17 ,1.774 ,0.00 ,29.56° ,1.64

行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星自转周期很长,分别为58.65天和243天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。 除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。

在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大致一半彗星是朝同一方向绕太阳公转,另一半逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。 太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。 太阳系是系的极微小部分,太阳只是系中上千亿个恒星中的一个,它离系中心约8.5千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在系中心。 太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年。

[编辑本段]宇宙航天

宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。 大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。

大爆炸理论

(big-bang cosmology)现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实:

(1)大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

(2)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。

(3)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。

(4)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K。

竺可桢在气象学上取得了什么成就?

自然界中的雨五花八门,各式各样,有灰蒙蒙的毛毛雨,有连绵不断的连阴雨,还有倾盆而下的雷阵雨……。在一个地区,如果短时间降了大暴雨,河水会上涨特别快,很容易漫过堤坝,淹没农田、村庄,冲毁道路和房屋,使许多人无家可归。这就是暴雨造成的洪水灾害。

什么叫大暴雨

大暴雨是指降雨量非常大的雨。那么怎样测定降雨量的大小呢?气象工作人员在地面观测场露天放置一个直径为20厘米的金属圆筒——雨量器,它一天24小时所接收到的雨量就是日降水量,可以用量杯量出。中央气象局规定:凡日降

雨量在10毫米以下的称为小雨,10—25毫米为中雨,25—50毫米为大雨,50毫米以上称为暴雨。暴雨天气具有一定的危险性,但并不可怕。只要做好了各种防范工作,就不会发生危险。

洪水发生了,如何自救

1.洪水来了,按照预定路线转移、避难,注意扶老携幼,相互帮助。如果洪水来得太快,已经无法步行转移了,要使用事先备好的船只或门板、木床等漂浮物,做水上转移的工具。

2.当洪水来得很快,大水已经进屋了,要急速爬上屋顶、墙头或就近的大树上,暂时避难,等待救护人员转移。不能单身游水转移。

3.土墙、干打垒住房或泥缝砖墙住房,只能做暂时避难场所,因为经水一泡,它们随时会有坍塌的危险。

4.如没有大树、院墙,屋顶又一时爬不上去,此刻应抓住固定物不放,并呼救他人搭救脱险。

洪水过后,怎样预防疾病流行

1?清除积水、秽物,通风晾晒,喷洒消毒药剂,预防传染病及蚊蝇滋生。

2.服用预防药物,避免发生传染疾病。如果发生传染病例,必须进行隔离治疗。

3.家用生活器具要清洗、消毒,湿、霉的物件要通风、晾晒。

山区学生遇到山洪暴发怎么办

如果山区普降大雨,在半小时之内就会暴发山洪。山洪来势快、流速大、冲刷能力强,具有很大的破坏力,会给山区造成严重灾害。

1.暴发山洪,过河要有老师护送。当水深超过膝盖,单身不能过河;当水流已达齐腰深度时,众人也绝不能过河。如果发生被河水冲倒的意外现象,头脑要清醒,想办法抓住河中漂浮物或岸边树根、树杈才有可能脱险。

2.当山洪涨水很快,老师又不能护送过河,同学们应全部回学校留宿。

3.暑在山上割草、锄地,遇倾盆大雨,进山洞等处避雨时,要预防滑坡、滚石和坍塌现象的发生。

4.诶子晏炱?铮?庸日撬?芸欤怯ο蚋叽ψ?疲?荒芡A粼诖笫飨拢?膊荒芘艿缴礁诘亩ゲ浚?员苊饫谆魃撕Α?br />5.如果发生电线低垂,不能用手、身体接触;低垂电线已被河水冲打时,不能在河边停留,更不能在此过河。这些情况都会发生触电事故,危及生命安全。

6.当水深小于一米,水势涨落不太明显,小学生必须急着过河时,可由老师组织并取如下措施:用长绳或书包带、水壶带系住每人腰部,呈一字排开,手与手之间要拉紧,同水流方向斜叉过河,减小水流阻力。

上学或放学路上发生道路受阻怎么办

1.?洪水冲刷,道路坍塌,或者道路被拦腰切断并有急流通过,此时,只能在安全的地方“暂时避难”,绝对不能强行通过。

2.当山区道路由于山体滑坡堆积阻塞时,应绕道上山,由滑坡面的上部通过是比较安全的。

3.当洪水冲断桥涵,河流水急、桥面还在坍塌时,千万不能冒险强行通过,否则会有生命危险。

4.高压线铁塔倾倒,电线横垂路面时,一是要远离,防止触电;二是要报告有关部门,及时抢修。此刻,绝不能侥幸通过。

山区发生泥石流,怎样确保安全

当山区发生暴雨洪水时,有时会同时产生泥石流。如果暴发了泥石流,山谷中所有石、砂、土、果树及建筑物、居民点等,会全部被推出山谷以外,在沟口堆积起来,整个山谷成了“光板青石”,破坏力极大。 1.泥石流与暴雨洪水结伴儿而生。当暴雨到来之前,居住的山沟有可能暴发泥石流,应搬迁到安全地点暂时避难。

2.暴发泥石流是由沟顶开始的,发出的响声好像“轰……轰……”的声。白天或者黑夜,在屋里避雨时,只要听到这种声音,要迅速跑到室外向山顶转移。

3.暴发泥石流时间很短,只能扶老携幼轻装转移,来不及寻找和携带食品、饮料。

4.转移路线应事前选定,清除沿途的障碍物,避免急速上山时,浮石、滑坡伤人。同时要防雷击、电线伤人。望纳,祝你学习进步

色盲症最早是谁发现的?

竺可桢,著名科学家,中国现代气象学的开拓者。一生发表了近300篇论著,写了800万字极有价值的日记。在台风、季风、中国区域气候、物候学、气候变迁等众多领域都取得了重大成果,堪称气象学的一代宗师。

竺可桢于1890年3月7日出生于浙江绍兴东关镇。小时候的竺可桢受到了良好的家庭教育。1910年,竺可桢以优异的成绩取得了赴美留学的资格。在选择专业时,他考虑到农业的重要性,选择在伊利诺斯州立大学农学院学习农业。

在学习过程中,他觉得气象学对农业的发展影响极大,而在当时的中国,气象学还是空白,因此在农学院毕业以后,他又来到哈佛大学专攻气象学。

竺可桢在美国期间,学习非常刻苦,同时十分关心祖国的情况。报刊上有关祖国的报道,他都认真阅读,并将气象和自然灾害方面的内容一一记录下来。当他看到台风、干旱和雨涝不断给祖国人民带来巨大损失时,他感到非常难过,同时感到自己肩负的责任十分重大。他决心以中国的雨量和风暴作为自己的研究专题,认真收集和整理相关的资料,并进行深入的分析和思考。1916年,他发表了自己的第一篇气象学论文:《中国之雨量及风暴说》。1918年,竺可桢又以《台风中心的若干新事实》的论文,获得哈佛大学的博士学位。

获得博士学位以后,竺可桢满怀希望回到了祖国。然而迎接他的却是军阀混战的衰败局面,气象事业几乎为零。面对困难,竺可桢并不气馁。1921年,他在东南大学任教,带领学生在校园东南角建立了中国的第一个气象站。随后,他又以不畏艰难的闯劲,在全国各地建立了四十多个气象站和一百多个雨量观测点,组建起粗具规模的气象观测网,奠定了我国现代气象事业的基础。

1925年,竺可桢担任了全国气象研究所所长。当时的气象研究所设在南京市的北极阁,条件非常简陋。竺可桢来到这里后,亲自动手修建了一座气象台。不论严寒酷暑、刮风下雨,他始终坚持在第一线进行实地观测,并进行数据记录。

此外,竺可桢还一百六十多次放飞高空气球进行观测,终于掌握了南京地区天气的一些规律,写出了《南京三千米高空之风向与天气预测》的论文。

竺可桢还十分注意物候的观察和研究。在长期观察中,他发现南京的桃李开花在3月31日左右,而北京的桃李要到4月19日才露出花瓣,南北相差近20天,但是到了5月下旬以后,南京和北京的物候现象相差就没有几天了。这是什么原因呢?竺可桢从气候上进行了分析。他认为中国是典型的大陆型气候,冬末春初,南北温差相当大,而初夏后南北温差比较小。例如:南京和北京,3月份温差达到4摄氏度,而到了5月份,就几乎没有明显差别了。

后来,竺可桢将他几十年对物候现象的观察和研究结果写成了一本专著《物候学》,这也是对我国气象学的一大贡献。竺可桢不仅为我们留下了大量的科学著作和论文,还留下了800万字的日记,从1936年到14年2月6日,共计38年37天,几乎一天也未间断,而1936年以前的日记则在搬家过程中散落了。竺可桢的日记,内容极其丰富,文亦很好。很多日记,只要稍加整理便是一篇精彩的科技文章。

竺可桢有一个习惯,就是随身携带两件宝:气温表和高度表。每到一处,就利用这两件宝贝进行观测,并用笔和本子记下来,这成了他日记的重要内容。他那几十年如一日的严谨治学精神,是许多人所缺乏的,也是我们需要学习的。

14年2月6日,身患重病的竺可桢躺在了床上。当他从昏迷中醒来时,正听到收音机里广播北京地区天气预报,他用颤抖的手在日记本上写下了人生的最后一篇日记:“气温,最高零下1摄氏度,最低零下7摄氏度。东风一至二级。晴转多云……”

发现色盲症的人——道尔顿

1844年7月26日,一位78岁高龄的老人,步履艰难地走进了自己的实验室。时间是差一刻九点,从21岁到今天,57年来,他每晚都是在这同一时刻记录下当天的气象数据。只见他用微微颤抖的手拿起笔,记下气压计和温度的读数,并在表的最后一格里记下“微雨”。当他起身欲走的时候,发现还没写上日期,于是便又坐下了。从此,他再也没有起来。

这位以生命的字迹完成最后一项科学实践的老人名叫约翰·道尔顿(John Dalton,1766—1844),是英国化学家、物理学家,也是第一个系统研究色盲症的人。

从贫寒家庭里走出来的气象学家

1766年9月6日,约翰·道尔顿出生在英格兰北部一个名叫伊格尔斯菲尔德的穷乡僻壤。他的父亲是个贫苦农民兼织毛呢为生。母亲除家务外帮助父亲种田。由于收入微薄又要养活六个子女,家庭经济相当拮据。尽管家境贫寒,但当道尔顿六岁时,父母还是想方设法让他上了本村的教会小学。在学校里道尔顿的学习成绩并不突出,但他好学深思,有股韧劲,解不出难题决不罢休。每当一些同学为老师留的教学题叫苦连天的时候,道尔顿就自己独坐在一旁冥思苦想,即使老师有时想提示他一下,也被他头也不抬地拒绝了。常常一坐就到天黑,教室里空荡荡的,只有小道尔顿独自陪伴着那昏暗的烛光,对此,他的老师弗莱彻先生称赞说:“在教友会的孩子中间,就思想的成熟而论,谁也比不上约翰。”

由于交不起学费,道尔顿被迫中途辍学,并从12岁开始就办私塾教学,同时受雇干农活,过早地挑起了生活的重担。虽身处逆境,他仍坚持自学,毫不松懈。当地一位有学问的教友会绅士伊莱休·鲁宾逊是个自然科学爱好者,他十分欣赏道尔顿,宁愿放弃休息时间在晚上给道尔顿讲授数学、物理等知识。

鲁宾逊爱好观测气象,自制了各种精巧的仪器,在鲁宾逊的热心指导下,道尔顿开始了气象观测,并且萌发了为海员和农民预报天气的想法。

1781年,15岁的道尔顿外出谋生,来到肯代尔镇。在他表兄办的寄宿学校里担任助理教员,一直在那里工作了12年。他工作之余发愤读书,无论是数学、自然科学还是哲学、文学,都广泛涉猎,他在这12年里所读的书,比以后50年中所读的还要多,勤奋自学的劲头可见一斑。

在博览群书的同时,他没有放弃气象观测工作。他把鲁宾逊临别赠送的礼物——气压计挂在墙上,在校园里安装了雨量计,他的室内桌子上摆满了各式各样玻璃仪器。这么多仪器大部分都是他自己吹制的,博览群书和气象观测使道尔顿深深感到:自然之谜太多了,要去认识它们和利用它们需要太多的知识,需要志同道合的朋友和老师。

一天,道尔顿听说附近有一位学识渊博的约翰·豪夫先生,就去拜访。当他紧握着这位当地称道的实验家的手时,他愣住了——豪夫先生竟是个瞎子。

豪夫似乎感觉到了道尔顿的疑虑,他站起身,向一张大桌子走去,桌子上摆满了各种仪器、试管,但摆得井井有条,只见他毫不费力地取到所需的用具,把容器倒满,没有洒漏,没有碰撞,每个动作都熟练准确。从豪夫身上,道尔顿又一次深深感到毅力的重要。他曾这样介绍豪夫:“豪夫大约在两岁时因患天花失明,或许可以说他是被夺去最宝贵的感官以后,创造了一个把天才与毅力结合起来的极其令人惊讶的典范。他掌握拉丁文、希腊文和法文,通晓数学的各个部门,精通天文、化学、医学……。特别令人惊奇的是他能仅仅依靠头脑解决困难而深奥的问题。他用触觉、味觉和嗅觉几乎能分辨出他所住的周围二十多英里范围内的每一种植物,……。如果我对科学有什么新的或者是重要的贡献,首先是由于我能得到他的指导和他在哲学研究方面的榜样。”

正是在这样一位盲人学者的鼓励与指导之下,道尔顿不仅学到了数学、自然科学、哲学以及希腊文、拉丁文、法文等方面的知识,而且还学会了记气象日记,开始对自然界进行系统的科学观察。道尔顿从1787年起坚持写气象日记57年,从未间断,全部观测记录超过20万条。

1793年,道尔顿出版了他的第一部学术专著《气象观测论文集》,初步总结了他的观测结果,分析了云的形成、蒸发过程和大气降水量的分布等,从中可以看到道尔顿后来许多发现的原始构思,从此,这位年仅27岁的青年教师引起了科学界的注意。

就在这一年,道尔顿受聘于曼彻斯特文学哲学学会创办的新学院,担任讲师,讲授数学和自然科学。学院条件优越,但教学负担繁重,实验室缺乏,不久,道尔顿意识到,过重的教师工作已妨碍他对自然科学的探索和研究。六年以后,他毅然辞掉了讲师职务,只花很少的时间给私人授课,过着清贫的生活,而把大部分时间用于做实验和论文宣读会等学术活动。“方眠,黎明即起”是道尔顿的座右铭,他正是以这种强烈的事业心和对自然科学的极端爱好,在科学研究探索的道路上奋斗了整整26年,终于迎来了他才华横溢的鼎盛时期。

成果卓著的物理化学家

道尔顿具有分析、综合和概括的非凡才能。他从观测气象开始,进而研究空气的组成,混合气体的扩散和分压,总结出气体分压定律,推论出空气是由不同的微粒混合组成,确认了原子的客观存在,再以此为出发点,通过化学实验,从气象学、物理学转入化学领域,把自己的科学研究从定性阶段发展到定量阶段,并经过严格的逻辑推导逐步建立了科学原子论。

1801年10月,道尔顿宣读了一组论文:《混合气体的组成》、《论水蒸气的力》、《论蒸发》和《论气体受热膨胀》。这四篇论文表明,各地的大气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种主要物质成分的无数微粒或终极质点混合而成的。

那么,混合是怎样发生的呢?不久,道尔顿发表一篇题为《弹性流彼此相互扩散的趋势》解释了这一问题;气体混合物的形成是因为气体彼此扩散的缘故。那么这种混合气体又有什么特征呢?道尔顿为此设计了实验,通过实验他得出了结论:混合气体的压力等于各组分气体在同样条件下单独占有该容器时的分压力的总和。这就是著名的道尔顿分压定律。

面对分压定律,道尔顿又开始思索推论,第一次明确地描绘了原子的存在。继而把对原子的认识从定性推进到定量的阶段——倍比定律又被道尔顿发现了。倍比定律的发现成为他确立原子论的重要基石。

为了确立科学的原子论观点,道尔顿以极大的热情投入到实验工作中,以求物质的相对质量,推出物质的终极质点或原子的相对质量。他测算各种不同元素原子的相对质量,还考察了其他化学家的大量实验数据,写下了第一张相对原子量表,总结出:最轻的元素就是氢,把氢的原子量相对地定为1是较合理的。1803年10月21日,在曼彻斯特文学哲学学会上,道尔顿作了题为《关于水及其他液体对气体的吸收作用》的报告,在报告中第一次阐明了他的科学原子论,并宣读了他的第一张原子量表。

道尔顿的这一新思想引起了科学界尤其是化学界的广泛重视。尽管他测定的原子量与现在通用的原子量相比,数值上有较大的误差,因为他把有些原子的当量当成了原子量,但是这毕竟是人们开始把对物质结构的基本层次——原子量的认识建立在科学基础之上了。正是由于道尔顿首先把原子量的发现引入化学,才使化学真正走上了定量的发展阶段。

道尔顿的原子论不但在英国,而且在整个欧洲科学界都引起了很大的轰动,受到普遍重视和推崇。1816年,道尔顿被选为法国科学院通讯院士。1817年又被选为曼彻斯特文学哲学学会会长,一直任职到逝世时为止。1822年在戴维的提议下,道尔顿成为英国学会的会员。1826年,英国授予道尔顿金质勋章。在其后的几年里,道尔顿还被授予多种荣誉称号和牛津大学的法学博士学位。

享有盛誉的道尔顿是如何面对这些的呢?他的挚友威廉·享利博士作了描述:“道尔顿先生从来没有,也从来不希望从方面得到任何报酬或奖励。我敢断言,他从来没有追求这些。”他追求的是科学,是对人类的贡献。早在1788年,道尔顿从事气象研究时就谈过:“如果我们能预测天气状况,从而给农民、海员以及整个人类带来巨大的利益,那么,一个为了实现这个目标而作出贡献的人,不管用什么方式,都不能算是枉费精力或虚度一生了。”正是为了追求这个目标,道尔顿一生清贫、俭朴、勤奋,终身过着独身生活,没有结婚,“没有时间交女友,谈爱情。”正如科学史家罗斯科说的那样:“没有坚持不懈的努力,天才也很少会有成就。而道尔顿正是具有这种锲而不舍的品格的人。”

他发现自己就是色盲症的患者

在一个圣诞节前夕,道尔顿给他的妈妈买了一双“棕灰色”的袜了做为圣诞节的礼物。当妈妈看到袜子时,感到袜子的颜色过于鲜艳,就对道尔顿说:“你买的这双樱桃红色的袜子,让我怎么穿呢?”道尔顿感到非常奇怪:袜子明明是棕灰色的,为什么妈妈说是樱桃红色的呢?疑惑不解的道尔顿拿着袜子又去问弟弟和周围的人,除了弟弟与自己的看法相同以外,被问的其他人都说袜子是樱桃红色的,道尔顿对这件小事没有轻易地放过,他经过认真的分析比较,发现他和弟弟的色觉与别人不同。原来,自己和弟弟都是色盲。道尔顿虽然不是生物学家和医学家,却成了第一个发现色盲的人,也是第一个被发现的色盲症患者,为此他写了篇论文《论色盲》,成为世界上第一个提出色盲问题的人。后来,人们为了纪念他,又把色盲症称为道尔顿症。经科学家研究发现,人类的色觉,可以分为色觉正常和色觉障碍,根据三原色学说,可见光内任何颜色都是由红、绿、蓝三色组成的,在医学上,对能够辨认三原色的人,称为三色视,这种人的辨色能力完全正常,而对完全不能辨认某种颜色的人,称为色盲症患者。在色盲症患者中,如果有一种原色不能辨认,称为二色视,这种人主要表现为红色盲和绿色盲;如果三种原色都不能辨别,称为全色盲。如果某人对颜色的辨认能力比较低,称为色弱,在色弱患者中,也主要是红色弱和绿色弱,蓝色盲与蓝色弱很少见。所以,色盲障碍主要是先天性全色盲(常染色体隐性遗传)和先天性红绿色盲与色弱。

道尔顿和他的弟弟患的就是红绿色盲,这种病是一种最常见的人类伴性遗传病。

这种病是由位于X染色体上隐性基因(b)控制的。Y染色体由于过于短小而没有这种基因。因此,红绿色盲基因是随着X染色体向后代遗传的,根据基因B和基因b的显隐性关系(即只要有正常基因B存在就显现正常性状,正常基因B为显性基因,色盲基因b为隐性基因),人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型可以有以下五种情况(见下表):

人类的红绿色盲是如何遗传的呢?它主要有以下几种情况:

1.如果一个色觉正常的女性(纯合体)和一个男性红绿色盲患者结婚,在他们的后代中,儿子的色觉都正常;女儿虽然表现正常,但是由于从父亲那里得到了一个红绿色盲基因,因此却是红绿色盲基因的携带者,在这种情况下,父亲的红绿色盲基因随着X染色体传给了女儿,但是一定不会传给儿子。

2.如果女性红绿色盲基因的携带者和一个正常的男性结婚,在他们的后代中:儿子有1/2正常,1/2红绿色盲;女儿则都不是色盲,但是有1/2是红绿色盲基因的携带者。在这种情况下,儿子的红绿色盲基因一定是从他的母亲那里传来的。

3.如果一个女性红绿色盲基因的携带者和一个男性红绿色盲患者结婚。在他们的后代中:女儿有1/2正常,但都是携带者,有1/2是红绿色盲;儿子有1/2正常,1/2是红绿色盲;在这种情况下,女儿的红绿色盲基因一半来自于母亲,一半来自于父亲;而儿子的红绿色盲基因一定来自于母亲。

4.如果女性红绿色盲患者和一个正常男性结婚,在他们的后代中;女儿表现型正常,但是都是携带者,儿子都是红绿色盲患者。这种情况下,是母亲把红绿色盲基因随X染色体传给了儿子。

通过对以上四种婚配结果的分析,我们可以看出,男性的红绿色盲基因是从母亲那里传来,再传给他的女儿。可见,红绿色盲基因是从女性传递到男性。这种遗传特点,在遗传学上叫做交叉遗传。因此,在有伴性遗传病的家庭中,常常可以看到男性患者的母亲表现正常,但是他的外祖父却是此病的患者。

在对红绿色盲病的调查中,往往发现男性患者多于女性患者。据统计,我国男性红绿色盲的发病率为7%,女性仅为0.5%。

伴性遗传在生物界中是普遍存在的,除红绿色盲的遗传外,人类血友病的遗传、动物中果蝇眼色的遗传、以及雌雄异株的植物中某些性状的遗传都属于伴性遗传现象。

正是由于对科学研究有着强烈的好奇心和责任感并具备锲而不舍的品格,道尔顿才能从自己的生理缺陷中发现色盲问题,从而促进了遗传学、生物学以及医学研究的发展。