了不起的大气(初中版)

“中小学生校园科普系列丛书”是一套充满了神秘想象的科普丛书，不同于许许多多其他的科普书，将人类已知的知识做罗列和堆砌，本书带给小读者的是无数个问题和困惑。这些问题正是启发读者产生疑问、寻求答案的优选的途径。正如有名教育家所说的：“我们不怕问题，我们怕的是没有问题！”这，就是我们出版本套丛书的初衷。希望这套书带给小读者的是思考和探究的乐趣，以及为解答这些问题产生的学习动力。
本书为其中一册《了不起的大气(初中版)》，由宫淑敏编著。

宫淑敏编著的《了不起的大气(初中版)》筹备5年，采访了25位科学家，将这个人类居住的行星背后的秘密带到眼前，揭露转动不停的地球令人惊讶的变化。从活跃的火山口，到无底的深渊，再到即使是摄影机也未能到达的时间与空间，透过科学的手段验证、推理，为你详述地球的奥秘。
《了不起的大气(初中版)》的内容运用了很多的地质学、天文学、生物学、区学、海洋学等方面的常识，既有知识性，又有趣味性。这样，读者就能够在快乐中学习，摆脱记忆知识的枯燥，让学习知识成为一种愉快的过程，在猎奇和疑问中推开科学的大门。比游戏过瘾，比卡通搞笑，比上网刺激！

宫淑敏，毕业于中国地质大学，研究生学历。多年从事教学工作，讲课风趣、幽默，深受学生喜爱。业余时间从事地理科学普及和科普图书的创作。

(一)神奇的大气层
让科学家紧张的黑障
地球大气演化
为地球支起的一把巨伞
大气也分层
大气的电离特性
天外起风暴
神奇的PM2．5
(二)闪电的故事
被雷电击中五次而没死的人
球状闪电――滚地雷
死而复活
很像原子弹的爆炸
巧合：雷电完成的变性手术
断层光？怪样云？球雷电
雷击让大树起火
闪电发生时，你怎样注重人身安全
(三)天气面面观
神奇“气象树”
古诗词中的气象秘密
气象地名
天气预测有新法
陆龙卷真面目
“龙吸水”奇观
调皮的“圣婴”与“小女孩”
20世纪以来全球气候变化趋势
气候变暖是仅次于核战争的灾害
气候变暖的原因
减缓气候变暖的对策
地球最冷的地方
南极和北极有四季变化吗？
骇人的漩涡――热带气旋
密集的气象台站网
气象卫星
风云1号
风云2号
风云3号
阳光雨露――人的自然医生
天气知识
冬夏颠倒的怪地方
为什么有时候天气预报不准
防台风之准备
躲避雷击
山里的气象
(四)气象灾害你了解多少？
冰雹(风雹)
寒潮
干旱
干热风
雷暴
雷打雪
连阴雨
雨涝
热岛效应
雨岛效应
酸雨
鱼雨
雪灾
彩色的雪
太阳雪
四角形太阳
世界气象7奇城
我国历史上的两次严重天气灾害
突发气象灾害预警信号及防御指南
(五)二十四节气
二十四节气简介
二十四节气歌
二十四节气气候农事歌
九九歌

    让科学家紧张的黑障
     在航天器和火箭发射时，我们会常常听到“黑障”一词，当航天器或者火箭以很高的速度再入大气层返回地球，进入大气层40至80千米的这段范围时，就进入了“黑障”。在“黑障”中，再优选的雷达，再优选的探测仪器也暂时失明或失聪，什么也看不到，什么也探测不到，只有靠计算的数据和预测的时间方位，来判断飞行器突破“黑障’’的时间和方位。
     在每一次神舟飞船返回过程中，地面的工作人员都要经历一段特别紧张的时候。在一次返回舱即将穿越“黑障”时，设备车内所有人员都屏住呼吸，静得能听到他们的心跳声。
     突然，代表飞船返回舱的“绿点”出现在了显示屏上，并迅速在屏幕上划过一串连绵曲线。此时，操作手果断地按下了“截获”键，“绿点”被牢牢锁定。
     “发现目标，捕获目标！”这声音在那一时刻听起来是那样的优美和激动人心。此时，大家都如释重负，看见返回舱信号在计算机屏幕上滑过的轨迹是那样的美丽。
     “目标丢失！”车内紧张的气氛又一次凝重起来，怎么回事？
     “切换外引导！”
     几秒钟后，还是没有发现目标。
     “切换炮镜引导方式！”
     几秒钟后，“发现目标，捕获目标！”此时听到指挥员连说了几个“好”字，才让大家把刚刚提到嗓子眼的心暂时放下了。
     “回收一号跟踪正常！”
     雷达设备一直跟踪飞船返回舱落了地，大家的心才放下了。回收任务完满成功，大家相拥欢呼：“我们成功了！”
     黑障是怎样形成的呢？我们知道，所有飞行器返回大气层的时候，飞行速度极高，可以达到音速的十几倍到几十倍。这就在飞行器的前端形成了一个很强的激波。由于飞行器头部周围激波的压缩和大气的黏度作用，使高速飞行的动能大量转化为热能。飞行器表面达到很高的温度时，气体和被烧蚀的防热材料均发生电离，导致用于通信的电磁波传输衰减或反射，此时，地面与飞行器之间的无线电通信便中断了。
     随着飞行器高度的下降，当速度降低到一定程度时，不再有足够的温度使气体分子电离，黑障就会消失。地球大气演化
     在距今约6亿年前的远古代晚期到古生代初的初寒武纪，氧含量达现在大气氧的百分之一左右，这时高空大气形成的臭氧层，足以屏蔽太阳的紫外辐射而使浅水生物得以生存，在有充分二氧化碳供它们进行光合作用的条件下，浮游植物很快发展，多细胞生物也有发展。
     大体到古生代中期(距今约4亿多年前)的后志留纪或早泥盆纪，大气氧已增为现在的十分之一左右，植物和动物进入陆地，气候湿热，一些造煤树木生长旺盛，在光合作用下，大气中的氧含量急增。
     到了古生代后期的石炭纪和二叠纪(分别距今约3亿和2．5亿年前)，大气氧含量竟达现有大气氧含量的3倍，这促使动物大发展，为中生代初的三叠纪(距今约2亿年前)的哺乳动物的出现提供了条件。由于大气氧的不断增多，到中生代中期的侏罗纪(距今约1．5亿年前)，就有巨大爬行动物如恐龙之属的出现，需氧量多的鸟类也出现了。但因植物不加控制地发展，使光合作用加强，大量消耗大气中的二氧化碳。这种消耗虽可由植物和动物发展后的呼吸作用产生的二氧化碳来补偿，但补偿量是不足的，结果大气中二氧化碳就减少了。二氧化碳的减少必导致大气保温能力减弱、降低了温度(见温室效应)，使大气中大量水分凝降，改变了天空阴霾多云的状况。因此，中纬度地带四季遂趋分明。降温又会使结合到岩石中和溶解到水中的二氧化碳量增多，这又进一步减少空气中二氧化碳的含量，从而使大气中充满更多的阳光，有利于现代的被子植物(显花植物)的出现和发展。
     大约公元前430年，阿克雷加斯的恩培多克勒把这些基本物质假定为土、空气、水和火4种。一个世纪后，亚里士多德又提出天空中含有第五种元素――以太。中世纪研究物质问题的继承者是中世纪的炼金术士。