爆款!高分读物《科学照进现实:科普必读精选集》,揭秘实情令人叹为观止!(8)
2024-01-14 来源:旧番剧
地球自转时快时慢的不规则变化,同样可以在天文观测资料的分析中得到证实,这种变化的幅度约为1毫秒。此外,地球自转的不规则变化还包括周期为近十年甚至数十年不等的所谓“十年尺度”变化和周期为2~7年的所谓“年际变化”。十年尺度变化的幅度可以达到约3毫秒,引起这种变化的真正机制目前尚不清楚,其中最有可能的原因是地核与地幔间的互相作用。年际变化的幅度为0.2~0.3毫秒,相当于十年尺度变化幅度的1/10。这种年际变化与厄尔尼诺现象期间,赤道东太平洋海水温度的异常变化具有相当的一致性,因此可能与全球性大气环流有关。然而引起这种一致性的真正原因目前仍然是一个谜团。
大气
从天文学的角度来看和从物理学方面一样,大气都是地球的一件最重要的附属品。虽然它对我们的生活非常必要,却给天文学家带来了进行精密观测的巨大障碍。它多少会吸收去一些从中经过的光,因此微微改变天体的真实色彩,即使在极晴朗的夜空也不免使得星星比原来更暗淡。它还会弯曲从中经过的光,使它沿一条微曲的路线(这线对地球而言是凹的)行进,而不是直射入天文学家的眼里,结果又使星辰都看起来离地平线比实际位置高了一些。从天顶直射下来的星光是不受弯曲的,离天顶愈远则折光愈甚。在离天顶45度时,折光之差达到了一角分,虽然这个曲折的程度肉眼发现不了,但在天文学家看来已是很大的误差了。物体越靠近地平线,其折光率就越大;离地平线28度时已比45度时增大了一倍;在地平线上眼见的天体由折光引起的误差已在半度以上,这已比肉眼所看到的太阳和月亮的直径还要大了。
结果就是,在日出日落的时候,我们在地平线上看到的太阳实际上是在地平线以下。我们看得见它只是折光的缘故。地平线附近折光率增大的另一有趣的结果就是,太阳在那儿看起来要扁一些,它的垂直直径要比水平的直径看起来短。这是因为太阳的下半部较上半部受到的折光率更大。有机会在海上看日出或者日落的话,任何人都可以看到这种景观。
当太阳在热带晴朗的空气中沉下海洋去时,我们可以看到一种在温带浓厚的空气中很难见到的美丽景观。由于大气对各色光线有不同的折射率,大气也像一片三棱镜一样按不同的角度折射不同的光线:对红色光线折射最少,按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序逐渐增大折射的角度。结果,当太阳在海平面上消失的时候,最后的一串光线也按同样的顺序逐渐消失。太阳逝去前两三秒钟,它的残留可见的边缘会很迅速地改变颜色,并且越来越暗。我们最后见到的是转瞬即逝的一道绿色的闪光。