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人与自然 系列丛书-第160部分
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蔚蓝色的天空
晴朗的天空，通常都是蔚蓝色的，这是为什么呢？
地球表面包围着一层厚厚的大气，大气中悬浮着许多微小的尘埃、水滴、冰晶等。当太阳光穿过大气层时，要受到这些微粒的散射。太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种单色光组成的，而不同颜色的光线穿过大气层时，散射的强弱不同，其中，太阳光线中的短波光部分（即蓝、青、紫光）散射作用要比长波光部分（即红、橙、黄光）要强烈得多。于是这些被散射的蓝、青、紫光散布在整个大气层中。人眼对紫光不太敏感，所以天空看起来呈现出蔚蓝色只有一昼一夜的地方地球上有没有一年只有一昼一夜的地方？
答案是肯定的，在北极和南极一年就是一昼一夜。
为什么在北极和南极会出现这种情况呢？
我们知道，地球公转有一个特点：斜着身子转动，地轴与公转的轨道面不是呈90°角，而是呈66°33′的夹角。而且，在公转的过程中，地轴始终指向北极星的方向。
在春分的时候，太阳直射在地球的赤道附近，此时南北极所受的光照范围相同。而过了春分，太阳直射在北半球上，以至在秋分之前（即从3月下旬至9月下旬），太阳老是在北极的低空上兜圈子，此时北极地区都是白天，称为“极昼”。到了秋分，太阳又直射在赤道上，南北两极所受的光照相同。
而过了秋分，太阳直射点在南半球，以至在春分之前（即从9月下旬至翌年3月下旬），北极地区都是晚上，称为“极夜”。
南极与北极恰恰相反。在春分至秋分的半年时间为晚上，即“极夜”，而从秋分至春分半年时间为白天，即“极昼”。
在“极夜”期间，太阳光照不到极地，当然，此间南极或北极相当寒冷。
即使在“极昼”，由于太阳升得很低，和我们平时见到的黄昏时的太阳一样，斜悬在天边，太阳光穿过厚厚的大气层，热量被削弱，因此，南极或北极，在“极昼”时，也仍然是冰天雪地。
如果在“极昼”期间到南极或北极旅游，那么，就可以看到奇特的日出奇观：太阳升上地平线之后，循着螺旋形的轨道缓慢上升，上升到一定位置后，再慢慢落入地平线。太阳始终斜斜地挂在地平线附近。
如果在“极夜”期间去遨游，则可以看到：那里的天空是明亮的，并不像我们想象的那样可怕。在月光和星光的照射下，冰雪显得格外美丽。当月亮半圆时候，一天天升起来，并且终日不落，满月的时候升得最高。苏东坡要是到那儿玩一趟，也就不必发出“明月几时有”的感叹了！
瑰丽的极光
1957年3月2日7时许，在黑龙江省呼玛县的西北方上空出现了几个少见的彩色光点，接着光点放射出不断变化的橙黄色的强烈光线，把整个北方天空照得血红。过一会儿，光带逐渐模糊缓慢地变成艳丽多彩的帷幕状。而后，彩色光线变弱，至8时30分消失。到了10时3分，北方的天空又出现几个光点，放射出几十支光柱和色带，忽隐急视。接着，再次形成美丽的彩色光幕，偶尔还从光幕中射出几支橙黄色的强烈光柱。不久，光幕变弱，光柱消失。
1989年3月13日晚上，从英国的伦敦到中美洲的洪都拉斯，突然夜空中出现一道火红的光幔。它裹着淡绿色的彩边，拖着丝带般的流光，像幽灵般地在天空中飘动飞舞，形成一幅罕见的旖旎的风景画。当时，美国的一些电视台立即中断正常的播放，向人们报道了这一消息。这些美景都是极光的杰作。极光是一个十分美丽的自然景观。
英国著名诗人科尔里奇在他的《老水手之歌》一诗中这样描写极光：天空高处突然充满生气，一百面火旗的光辉照向大地；它们在太空跳跃飞舞，来也匆匆，去也匆匆；淡淡的星光在其中黯然失色。
在地球南北两极附近地区，人们一年可以看到几十次极光。它的形状千姿百态，但以弧形为主；各种颜色都有，但以红、紫、淡绿、蓝紫最为常见。
它有时刚出现就消失得无影无踪；有时却高悬在天空中几个小时。
极光的下方距离地面仅100公里，而它的上方则达1500公里。
极光是怎样形成的呢？
长期以来，人们对极光现象感到费解。爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬，古希腊人相信那是战神手中所执的盾牌上射出来的光辉。
现在，科学家们已基本上了解了极光形成的道理。瑞典物理学家、诺贝尔奖获得者汉斯，将极光的形成形象地比作电视机的成象过程：太阳强烈活动的时候，从“太阳黑子”区发射出强大的电子流，这些电子流到达地球周围，沿着地磁场聚集。由于地球高空中的气体分子多种多样，这些不同的分子与电粒作用发出了不同颜色的光。譬如氖气分子发红光，氩气分子发蓝光，氧气分子发绿光或白光。这样各种颜色组合起来，在大气层这一“屏幕”上就形成了绮丽的景象。
由于极光的起因源于太阳，而太阳黑子活动时强时弱，周期约11年，极光的出现次数和强度也就是呈周期性变化。在太阳黑子最多的那一年，极光出现次数最多，强度最大。
在太阳黑子活动剧烈的年份，如果你用心观察，也许可以看见极光这一自然奇观！
水中的两个月亮
大自然神奇造化，勤劳智慧的我国古代工匠，更是巧夺天工。
不信，你就到避暑山庄走走。当明月高悬的时候，你到文津阁的临水栏杆前观望，下面的水池中有两轮明月的倒影。只不过一个是上弦月，一个却是满月。
就是白天，天上艳阳如火，而水中却是繁星点点，又有一轮上弦月。
这。。是神仙搞的吗？
我们当然不会相信有神仙，可这些景象是怎么回事呢？
原来，这是自然科学在园林建筑上的巧妙运用。古代的工匠们，运用光学入射角和反射角相等的原理，在假山洞里利用石块的几何形状，砌成一个下弦月形的石孔，当平行的光束从石孔穿过时，入射线经平滑水面反射到游人的眼里，就变成了上弦月影。加上石孔较深，石块凹凸不平，对光线左右遮挡，因此，月形影便银光闪闪。至于那些星星，则是由于阳光照射在微波粼粼的水面上，加上神奇的月影使人眼花缭乱，误以为是繁星点点了。
峨嵋宝光
峨嵋山是我国四大名山之一，登上金顶，放眼远眺，美景尽收眼底。而最令游人惊叹的，还是那峨嵋奇观——“佛光”。“佛光”又称“峨嵋宝光”、“金顶祥光”。
通常佛光在上午10点或下午3点多钟出现。开始时，是山腰间云雾缭绕。
不久，晴空如洗，一轮红日点缀在蓝色天际，山下白云密布，越来越浓。顷刻，一个光环浮现于云海之上，光环五彩斑斓，明亮如镜。游者的身影被笼罩在光环之中，随人移动。多少年来，人们都以被“佛光”笼罩而自豪，特别是那些忠实的佛门弟子。
然而，佛光究竟是怎么一回事呢？
实际上，“佛光”只是一种大气现象，由于当地雨水充沛，空气潮湿，云雾弥漫。金顶比较高，烟云在半山腰缭绕，阳光透过层层云雾中的小水滴。
由于小水滴的“透镜”作用，太阳的实象跑到后面的云层中去了，这个实象也能发光。当它从云雾后面射出光线，通过云雾中小水滴之间的间隙时，便发生绕射，这样就在云层上产生了彩色光环。因为旅游者背对太阳，照射角度又小，在特定的角度上，他的身影就被射在光环之中。随着太阳西沉，光环还会越来越大呢？金顶每年出现佛光80次左右，冬季最多。
海市蜃楼
1990年8月18日，有人从青海格尔木去甘肃敦煌途中，在大沙漠中两次目睹了“沙”市蜃楼：一次在上午10时14分，无垠荒漠的尽头突然出现一片水泽，并从水泽中叠化出一座座白色的楼宇，这些楼宇错落有致，时隐时现。。；另一次在下午5时5分，在前方出现一个蔚蓝的湖泊，湖畔有一片金黄色的麦田。
1991年8月3日下午6时20分，安徽巢湖市巢湖湖面上突然出现了人们往日看不见的姥山岛。6时30分，姥山岛像一艘大船缓慢向岸边靠近，图像越来越清晰。又过了10分钟，姥山岛旁边出现了两条大船。6时51分，姥山岛又缓缓地向湖中移去。6时57分，姥山岛缩成一块小黑团，停留在湖天交界处。这一“湖”市蜃楼持续了40分钟左右。
1992年7月3日上午9时，在安徽滁县琅琊山会峰阁的东南至西南方向，出现了一次“山”市蜃楼：远处有层次分明的崇山峻岭和浩淼的云海，在蓝天映衬下十分壮观。这一景象持续了一个多小时。
1993年9月的一天下午6时5分，在山东长岛县大钦岛的海面上，晚霞映照，一团巨大的雾团逐渐映现出一座岛屿，并慢慢形成一幅画面：山峦叠嶂，树木丛生，烟囱矗立，山路蜿蜒。。6时40分，随着光线的减弱，画面逐渐模糊。
在沙漠、湖泊、山岭、海域都可能出现海市蜃楼。其中山东海域的“蓬莱仙境”，早就为人们所知，闻名遐迩。著名诗人苏东坡曾写了一首名为《海市》的诗。他在诗中写道：“东方海市空复空，群仙出没空明中。荡摇浮世生万象，岂有贝阙藏珠宫。”在沈括的名著《梦溪笔谈》中就有这样的记载：“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之‘海市’。”
海市蜃楼到底是怎么回事呢？
古代传说，“蜃”是蛟龙中的一种，它会吐出一股股的气，仿佛一幢幢楼台亭阁；“海市”则是神仙的住所，存在于若有若无的天边。古人不了解海市蜃楼产生的原因，就给它起了这么个名字。
其实，海市蜃楼是一种自然现象，气象学上称为蜃景。它是太阳和空气耍的把戏。
譬如，在海的地平线以下有一座亭，在正常情况下是看不见的。但是，在夏季，白天海水温度较低，特别是有冷水流经过的海面，水温更低，下层空气受水温影响，比上层空气更冷，出现了下冷上暖的反常现象（正常情况下下暖上冷）。这就造成上层空气密度较小，而下层空气密度较大。当这一密度差别相当大的时候，来自船舶的光线就由下层密度大的气层进入密度小的气层（发生了折射），而上层密度小的空气层就好像一面镜子，使亭的样子，经过弯曲的路线，投进了人们的眼中，人们也就看到了本来看不到的亭。
这就出现了蜃景。
由此可见，海市蜃楼并不是没有来源的、无中生有的，它只不过是远方的物体的形象幻影。
顺便说说，在日本，有一家公司设想，根据蜃景产生的原理，建造一座能随叫随现的人造海市蜃楼。这种蜃景画面可由人设计，映现时间可由人控制，且景观更清晰、更逼真。果真实现的话，这也算是人类了解自然、战胜自然的一个成就。
神秘的圣爱摩光
在国外，有一座叫圣爱摩的教堂，在雷雨之后，人们常常看见教堂的十字架上仿佛燃烧着一团火。这种火呈红色，火舌时而伸长时而缩短。人们叫它圣爱摩光。
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