地球自转时,大气层是否也跟着转动?

您所在的位置:网站首页 怎样能变得更大气 地球自转时,大气层是否也跟着转动?

地球自转时,大气层是否也跟着转动?

2024-07-13 03:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

那么,地球高速自转,飞机停在高空不动,是否可以靠地球的自转而到达目的地呢?答案当然是否定的。如果真的可以这样操作,那飞机干嘛还要浪费昂贵的航空煤油飞美国、飞欧洲、澳洲呢?再举个例子:我们放风筝,将风筝放上天,风筝也没有因为地球自转而跑掉,还在我们手中,而没有风的时候,风筝也升不到空中去。发射导弹,导弹也不可能停在高空不动,靠地球自转而击中目标。直升飞机停在空中盘旋不前,无论过了多长时间落下来,它还落在原来的位置上,并未因为地球的自转而变动位置。你向空中抛出一块石子,石子还落在原来的位置上,并没有落到你的西边。

从月球上看地球

实际上说白了,这个话题的本质是:地球的大气层是否跟随着地球转动,如果转动,是否是随地球同步自转呢?答案是肯定的。地球的大气层是随着地球同步自转的!再举个生活中常见的例子:下雨的时候,雨水并没有因为地球的自转而逐渐向西洒,就像洒水车那样从东向西洒,而是落在原地。这说明起码在万米高空(积雨云的位置),都是随着地球同步自转的。地球自转不单单是指地球本身,也包括地球的“外衣”——大气层。既然大气层也随着地球自转而自转,那在地球大气层之内的任何物质,也是随着地球一起自转。

美丽的地球大气层,绚烂多彩

而空气虽然看不见摸不着,但它确实是一种物质,而是还是重量不轻的物质。在0℃、1个标准大气压下,空气的密度为每方1.29千克。也就是说,1立方米的空气质量是1.29公斤。空气不是“空气”,不是传统认知所认为的啥也没有!它是客观存在的,虽然无形无状、无色无味、看不见拿不着,但它的确是客观存在的一种物质,且1米长、1米宽、1米高的空气,就重达1.29公斤。如果降温增压,空气的密度增加,重量会成倍增加。因此,空气颠覆了古人的认知,我们平时开玩笑说什么东西都没有,就会说像空气,拿我当空气。其实,空气不但是一种物质,还是一种不可忽视的物质,一种极其重要的物质,并非啥也没有。比如炸弹爆炸,强大的冲击波可以瞬间摧毁周围的一切,而空气就是冲击波形成的介质。

从国际空间站的眩窗看地球

事实上,大气层也是很复杂的,分为5层,依次是对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层。一般的民航飞机,都是在平流层中飞行(因为省油),极少数的飞机能爬升到中间层,美国的X-15A高空侦察试验机,能飞到10万米以上的热成层高度,这已经超过了人造卫星的最低高度轨道。当然,X-15A严格意义上已经不算是飞机了,更像是一艘航天器,也不是飞行员再驾驶它,而是宇航员在驾驶。飞机、飞机,顾名思义,是离不开空气的,飞机硕大的机翼就是利用空气来升降的装置,离开了空气,就不算是飞机了。X-15A也曾创下了飞行速度之最——时速达到令人恐怖的6.72马赫,意即比声音还要快6.67倍。

史上飞得最高最快的飞机——X-15A

地球的大气也是如此,它像一层外衣,紧紧地包裹着地球,地球的大气层至关重要,没有大气层就没有生命,也不可能形成生命。地球之所以不同于其他死气沉沉的星球而孕育了多姿多彩的生物,就是因为它有大气层,有生物赖以生存的空气。

地球的自转

地球的大气层是随着地球一起自转的,因此你头顶的一片天空,永远在你的头上,你每天所呼吸的空气,还是在你周围。假如地球自转而大气层不随着自转,那会出现很多致命的问题。比如,在赤道地区,地球的自转很快,地球转而空气不转,那就会形成每秒465米的强风,这个风速极大,远超过地球上的台风、飓风,可以摧毁地表上的一切,包括生命、植物、建筑物,地表上将光秃秃的啥也留不住。那某个地方污染的空气,会不自觉地向西移动,1小时后,这片被污染的空气就到了西边1674公里处,这是不是一个笑话呢?再如,从北极点向赤道附近发射导弹,当导弹一个小时后飞到目的地时,是不是偏离预定目标以西1674公里呢?显然不是。

地球自转

所以,地球的自转,显然不是单单是地球本身自转,包括包裹它的大气层也跟着它一起自转。当然,空气也不是绝对静止不动的,刮风下雨等自然现象也是空气的流动所造成的。空气的流动也是局部的,相对于整个大气层来说微不足道,整个包裹地球的大气层,是跟着地球一起团团运转的,也就是人眼所见的“天空”是随着地球一起自转的。

国际空间站拍摄的地球夜晚照片

那么,地球自转的脱离面在哪里呢?也就是说,从天空的哪个位置开始,不再随着地球一起旋转呢?目前,科普书籍、文献资料上似乎没有这个问题的说明。但是,起码是在100公里之上的真空层(当然真空也是相对的,即便是真空,也是有少许空气的),在真空层与大气层的交界处,就是地球自转的脱离面,也就是分界线。在此之下,空气是随着地球一起自转的,在此之上,是相对地球静止的。

这张地球照片是宇宙飞船在距离地球一万公里时所拍

那么,如果在这个高度上有架飞机静止不动,它能否一昼夜“飞行”四万多公里呢?答案依旧是:不会。这是因为,地球有强大的吸引力,别说是距离地球几百公里的真空区域了,即便是远离地球38万公里之外的月球,依然受到地球的引力作用,围绕着地球公转。太空中的物体做不到静止不动,它要么被地球的引力锁定,围绕着地球运转(如人造卫星),要么速度够快而脱离地球而去(如旅行者1号探测器),悬停在太空中一动不动根本就不可能。

旅行者1号探测器

那么在距离地球800里的空间站上,能否看到地球在转动呢?理论上能,实际上也不能。因为国际空间站也在一刻也不停地高速奔跑着(不快跑就要掉下来),根据参照物原理,是感觉不到地球在自转的。况且空间站离地球太近,看不到地球全貌,即使能感觉到地球在动,也是非常微小的变化。在远离地球12000公里的距离上,是可以明显的看到地球在旋转的。但在这个距离上看到的地球旋转,是非常缓慢的。在高度35786公里处,则完全看不到地球旋转,这是因为这个高度是地球同步轨道,这个高度上运行的物体,是与地球自转的速度一致,二者相对来说,在对方眼里,都是静止不动的。

在月球上看地球升起

在10万公里以外,地球的旋转在人的肉眼里就非常不明显了!假如到了月球上看地球,地球的自转更不明显,除非你的双眼死死地盯住地球一动不动,才会发现地球在缓慢的转动。因为地球虽然比月球大,但在月球眼中也不过大4倍而已,且24小时才能转一圈,所以肉眼观看地球自转是比较困难的,就像我们看不到月球在自转一样。

火星上看日出

因此,想看到地球旋转,距离要在一个合适的范围内,太远或太近都不行。地球自转时,包裹地球的大气层以及其中的所有物质是跟随着地球一起旋转的。静止在大气层中或大气层之外的物体在客观上是不存在的。宇宙中的万物包括宇宙都在无时无刻的运动中,静止不动的物体在理论上是没有的。返回搜狐,查看更多



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3