美国空军的成与败
故事里的大学问
在侵越战争和海湾战争中,美国打出了空军王牌,但并不是每次都能凯旋。在攻打越南时,美军的空军成了睁眼瞎,总是无法准确地轰炸目标,尽管美军动用了电子监听等高科技手段来确定轰炸目标,但效果依然甚微。但是在海湾战争中,美军却能准确攻击目标,把伊军打得落花流水,你知道这是为什么吗?
真相是这样的
要回答上面的这个问题,就要从越南、伊拉克、科威特的自然环境说起。越南地处热带季雨林带,在“胡志明小道”沿线,森林遮天蔽日,加上崎岖的山地地形,让美国空军在空中很难观察到地面的军事动态,尽管美军动用了电子监听等高科技手段来确定轰炸目标,但效果甚微。
伊拉克、科威特与越南的自然环境则截然不同,伊拉克与科威特大部分地区是热带沙漠,地表平坦,植被非常少,面对多国部队“地毯式”轰炸,伊军无处隐蔽,只能暴露在对方的枪炮之下,败局自然难以避免。由此可见,自然带与地形,对于空袭战有不可小觑的客观影响。
那么,什么是自然带呢?自然带通常是指主要受地带性分异因素影响,在地表大致沿纬线方向呈带状延伸分布,并具有一定宽度的地带性自然区划单位。
自然带的形成主要与地球表面的太阳辐射能在各纬度分布不均有关,在各大陆和大洋都形成了一系列的自然带,因大陆自然带的形成不仅受纬度热力分带的影响,还要受到海陆分布、地势起伏的干扰,因此,大陆自然带要比大洋表层的自然带复杂。
就全球范围而言,早期根据不同纬度所获得的太阳辐射能的不同,把地球表面划分为五个自然带:热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。在大洋主要是根据海洋的气候、水文、生物等自然地理要素的差异,把大洋表层划分为7个自然带:赤道带,南热带、北热带,南温带、北温带,南极带、北极带。
如果以气候特点为标志划分大陆自然带,南半球和北半球从赤道向两极可分为:赤道带、热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带、亚寒带、寒带,共15个自然带。由于大陆自然带受到非地带性因素的影响,每一自然带的典型特征在植被类型上具有较鲜明的表现,所以,陆地自然带又可分为热带雨林带、热带稀树草原带、热带荒漠带、亚热带荒漠草原带、亚热带森林带、温带荒漠带、温带草原带、温带阔叶林带、亚寒带针叶林带、寒带苔原带、极地冰原带。
刚才我们提到越南所处的自然带为热带季雨林,那么,何谓热带雨林和热带季雨林呢?
热带雨林是一种常见于约北纬10度、南纬10度之间热带地区的生物群系,主要分布在东南亚、南美洲亚马孙河流域、非洲刚果河流域、中美洲、澳大利亚、墨西哥和众多太平洋岛屿。热带雨林地区长年气候炎热,雨水充足,正常年雨量大约为1750~2000毫米,月平均气温超过18摄氏度,季节差异极不明显。
热带季雨林是分布在热带,有周期性干、湿季节交替地区的一种森林类型,不连续分布于亚洲、非洲、美洲热带季风区,而以东南亚受季风影响较大的地方最为典型。由较耐旱的热带常绿和落叶阔叶树种组成,且有明显的季相变化。
万事俱备,只欠东风
故事里的大学问
赤壁之战之前,周瑜调兵遣将,打黄盖,献连环计,为火烧曹军做着精心的准备。突然,他想起自己竟然疏忽了一件大事,一着急病倒了。诸葛亮巧借探病之机,挑明周瑜的病根是“只欠东风”,并应允借东风相助。那么,你知道周瑜为什么只“欠”东风吗?
真相是这样的
因为赤壁之战的战场在我国东部季风区,当时正是隆冬季节,盛行的是西北风,很少刮东南风,而曹营在江北、东吴在江南,如果用火攻不仅烧不了曹营,反而会引火烧身,所以,周瑜因为没有东风感到焦急。诸葛亮之所以答应借东风相助,是因为他通晓天文地理知识,预测到冬至前后短时间内天气反常。由此可见,带兵打仗也要懂得地理知识才行。
那么,什么是季风呢?由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同,在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风,称为季风。
季风主要是由于海陆间热力环流的季节变化而形成的,夏季大陆增热比海洋剧烈,气压随高度变化慢于海洋上空,因此,到达一定高度,就产生从大陆指向海洋的水平气压梯度,空气由大陆指向海洋,海洋上形成高压,大陆形成低压,空气从海洋流向大陆,形成与高空方向相反气流,构成了夏季的季风环流。在我国为东南季风和西南季风。夏季风温暖、湿润。
冬季大陆迅速冷却,海洋上温度比陆地要高,因此大陆为高压,海洋上为低压,低层气流从大陆流向海洋,高层气流从海洋流向大陆,形成冬季的季风环流。在我国为西北季风和东北季风。冬季风非常干冷。
世界上季风明显的地区主要有南亚、东亚、非洲中部、北美东南部、南美巴西东部以及澳大利亚北部,其中以印度季风和东亚季风最为著名。
我国气候具有夏季高温多雨、冬季寒冷少雨,高温期与多雨期一致的季风气候特征,季风区与非季风区的分界线是:大兴安岭-阴山-贺兰山-巴颜喀拉山-冈底斯山。
分界线以东以南的季风区内,降水丰富,主要集中在夏季;非季风区内,因受地形等因素的影响,夏季风难以到达,降水稀少,全年都比较干旱。
火烧葫芦峪——气旋雨作怪
故事里的大学问
三国后期,诸葛亮北伐中原、六出祁山。农历六月的一天,诸葛亮将司马懿父子及所率魏军困在葫芦峪,遍山燃起大火,欲将敌方全部烧死。司马父子自度难逃此劫,抱头痛哭,等待着死亡的降临。就在千钧一发的时刻,一场突降的大雨浇灭了山火,使司马懿父子死里逃生。诸葛亮把这一切归结于天意。
其实,这场雨并不是什么“天意”,恰恰是诸葛亮自己制造的,你知道如何用地理知识来解释这个现象吗?
真相是这样的
熊熊的大火使葫芦峪的近地面空气受热上升,气压降低,低气压区形成气旋,其中心地区因空气上升冷却凝结而降雨。也就是说,葫芦峪下了一场气旋雨。由此看来,诸葛亮正是这场气旋雨的“始作俑者”。如果他明白“气旋”是怎么回事,就不会用火烧的战术来歼灭魏军了。
气旋雨,又称“台风雨”,经常会发生在台风席卷地区,是随着气旋或低压过境而产生的降雨,是我国各季降雨的重要天气系统之一。气旋雨分为非锋面雨和锋面雨两种,非锋面气旋雨是气流向低压辐合而引起气流上升所致,锋面气旋雨是由锋面上气旋波所产生的。
气旋波是低层大气中的一种锋面波动,气旋波发生在温带地区,叫温带气旋波,气旋波发展到一定的深度就形成气旋。我国大部分地区属于温带,是南北气流交汇地区,所以气旋雨较为常见。各地的气旋雨所占的比率都较高,在60%以上,在华中和华北甚至超过80%。
我国境内的气旋多发生在高原以东的地区,在北方形成的气旋有蒙古气旋、东北低压和黄河气旋,气旋形成后通常会向东北方向移动出海,江南梅雨就是六七月间的极地气团和热带海洋气团交汇于江南地区形成的。
下雨天,每个人都经历过,不过有些特殊的雨,你一定没见过,甚至连听都没有听过呢!
1945年,在我国江苏淮阴县城外,下了一场“血雨”,在狂风暴雨中,天上掉下来一颗血淋淋的牛头,地上立刻积下了一片血水。原来,这是龙卷风袭击江苏省沭阳县的庄圩后,将当地农民刚宰的一头牛的头卷上天空,又将其掷于淮阴县城外,就形成了天降牛头伴血雨的奇观。
1986年3月,福建省诏安县、云霄县、漳州市、平和县和龙海县(今龙海市)等地,出现了两次黄雨,雨后,路面上淤积了一层黄色粉末状物质。经专家分析,原来这是松树的花粉。因当时气温较低,高空又有逆温层,使花粉悬浮在逆温层下,就随着雨滴缓缓降落到了地面。
1986年4月,伊朗首都德黑兰降了一场黑雨。在雨中行走的人,衣服上布满了黑色的斑点和条纹。化学试验后发现,雨中含有大量的硫黄和磷。气象专家分析,这种雨形成的原因可能是几天前在德黑兰南部发生的一场大火造成的,因为大火在空中造成了大量的浮尘。
夏天为什么会下冰雹
故事里的大学问
据说,在盘古开天地的时候,当天和地刚一分开,大地外围是没有大气层的,天是用石头做的,而且在北方天空连石头都没有,天外的瘴气侵蚀着大地。所以必须在三天之内把天补完整,否则,人类就会面临毁灭性的灾难。
为了人类的生存,女娲担当起了补天的重任,但到了第三天,女娲把所有的材料都用完了,还剩下西北天的一角,这可怎么办呢?女娲看到雪山与天相接的脚下的大地是晶莹剔透的冰层,于是,就拿冰块来代替石料把西北的天补完了。
据说,夏天之所以会下冰雹,是因为当年女娲补天的冰块中的一些冰块落了下来。
真相是这样的
这当然只是一个传说,不过我们确实要思考这样一个问题:夏天为什么会下冰雹呢?冬天为什么不下冰雹呢?而且冬天要比夏天冷啊!
夏天空气中的水汽多,炎热的太阳照射在大地上,使地面的温度迅速上升,地面的空气被烤热上升,但被高空中的冷空气阻挡住了,无法上去。上面是冷空气,下面是热空气,冷热空气互相推挤,非常不稳定,就产生了含有冰雹的积雨云。
云中的冰雹随着对流不停地上下运动,其他的雪花和小冰晶纷纷粘到冰雹上,冰雹就变得越来越大。夏天的上升气流很强,托住冰雹使其无法下落,再加上高空的温度即使在盛夏也会在零摄氏度以下,这样冰雹就不会融化。等到冰雹大到一定的程度,上升气流托不住时,冰雹就纷纷地落了下来。
那么,为什么冬天不会下冰雹呢?因为冬天天气又冷又干燥,不容易形成积雨云,而且上升气流不强,冰晶还没有变成冰雹就落了下来,所以,冬天是不会下冰雹的。
一般情况下,冰雹主要发生在中纬度大陆地区,山区多于平原,内陆多于沿海。在我国,冰雹多发生在春、夏、秋三季,其中4月至7月约占发生总数的70%,比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。
冰雹出现的范围虽然较小,时间也较短,但来势猛、强度大,并常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气。大的冰雹常会毁坏庄稼和砸伤人畜,对交通运输、房屋建筑、工业等方面造成不同程度的危害。
既然冰雹会造成一定的危害,那么,我们应该采取哪些防雹措施呢?目前使用的防雹方法有两种,一种是爆炸方法,另一种是催化方法。
目前,我国主要使用爆炸方法。采用空炸炮和土追击炮,可发射至300~1000米的高度。这种炮造价低、爆炸力强,有些地区制造了各种类型的火箭,也使用了高射炮,可以射到几千米高空。
还有一种防雹的方法是化学催化,利用火箭或高射炮把带有催化药剂的弹头射入冰雹云的过冷却区,药物的微粒起了冰核作用。过多的冰核分“食”过冷水,不让雹粒长大或拖延冰雹的“成长”时间。
恐怖的沙尘暴
故事里的大学问
说到大气污染,你可能首先想到的是雾霾。的确,最近一段时间雾霾天气非常频繁,不过,沙尘暴对大气的污染也一点都不“逊色”于雾霾。历史上记载最为严重的一次沙尘暴发生在20世纪30年代美国西部大平原,被称为黑风暴。
在这场美国历史上最为严重的沙尘暴中,大平原损失了3亿吨的肥沃土壤。浩劫之后,几百万公顷的农田废弃,几十万人流离失所,很多城镇都变成了荒无人烟的空城。在不得已的情况下,一些人被迫向加利福尼亚迁移,引发了美国历史上最大的移民潮。
真相是这样的
看来,沙尘暴的威力确实不小,那么,沙尘暴是怎样发生的呢?沙尘暴的发生离不开三个条件:
一是强风。
足够强劲持久的大风是形成沙尘暴的动力条件。据有关数据显示,当强沙尘暴形成时,如果风速达到每秒30米,粗沙会分离地面几十厘米,细沙会飞起2米高,粉沙可达到1.5千米的高度。
二是沙源。
我国是世界上沙漠较多的国家之一,西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地区,依照稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙尘暴发生时,流动沙丘扬起沙尘的数量最大,半固定沙丘要小一些,固定沙丘则最小。
除沙漠和沙地外,我国北方多属中纬度干旱和半干旱地区,地面植被少,加上人为破坏,当春季回暖解冻,刮起强风时,就会尘沙弥漫,形成沙尘天气。
三是不稳定的空气。
如果低层空气温度较低,较为稳定,受风吹动的沙尘就不会被卷扬得很高;如果低层空气温度高,则不稳定,易向上运动,风吹动后沙尘将会卷扬得很高,形成沙尘暴。通常情况下,我国的沙尘暴一般在午后或午后至傍晚时刻最强,就是因为这是一天中空气最不稳定的时段。
除了以上的三个因素外,人类的活动对沙尘暴也起着重要的作用,如人为破坏植被、大规模施工对地表的破坏等,都为沙尘暴的发生创造了条件。
在我国,沙尘暴有两大多发区。一个是西北地方,主要集中在三片,即塔里木盆地周边地区,吐鲁番-哈密盆地经河西走廊、宁夏平原至陕北一线和内蒙古阿拉善高原、河套平原及鄂尔多斯高原。另一个是华北、赤峰、张家口一带,这直接影响了首都北京的安全。