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[心得交流] 认识天空 2008-05-05 更新至第四章

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发表于 2007-5-25 17:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
认  识  天  空
DENNIS PAGEN  著     Dandy(昆明) 译


第一章 我们周围的空气
      我们生活在由维持生命的混合气体包围的行星上。我们把这种混合气体以及其它所知气体通称为大气。
多数人在呼吸空气或是穿过它时,往往忽略了它的存在。但如果给我们一付翅膀,你就能感受一个全新的世界。新的挑战,新的景观,新的感受改变了我们的看法。作为飞行员,我们有了一个需要探索的空中王国。
      我们很快意识到大气中不断发生的变化,并想知道这种变化对我们意味着什么。弄清了为什么,我们才能飞得舒适、无惧、自在、超凡脱俗。
      本章我们开始学习天空的自然本质,以便我们在空中时预见其行为,在风中把握我们的命运。
宏观
      大气因重力而束缚于地球外围,由于重力对空气分子的向下作用,绝大多数空气被束缚于地球表面。但因空气的可压缩性,大气层最外围可延伸至距地表500英里(800公里)处。事实上,整个一半的大气总重,超过5.6千万亿(5.6×1015)吨的气体,位于18000英尺(5500米)以下。
      大气根据其性质不同可分为多层,就像洋葱一样。我们感兴趣的是最下面的一层,即对流层。就在这一层,发生了我们称之为气候的空气变化,就在这一层,我们生存、呼吸、飞行。
      在地球的两极,对流层有5~6英里(7~9公里)厚,在赤道地区有10~12英里(17~20公里)厚度。之所以产生这样的不同,是由于地球的高速自转所产生的离心力(见图1)。为了明了起见,图1中大气层的延伸被夸大了。实际的看,如果整个大气层相当于一个橙子皮那么厚,那么对流层就相当于一层苹果皮。
      对流层上面是平流层,对流层和平流层之间有一个付平流层。我们区分这两个层的依据是:在对流层,随着高度的增加,空气温度稳定递减。在平流层,平流层气体温度几乎是稳定不变的。鉴于平流层清晰稳定,而对流层存在着云以及各种情况,对流层是本书讨论的重点。
图1————低层大气
STROPOSPHERE     平流层             TROPOSPHERE     对流层
TROPOPAUSE      副平流层            SEA  LEVEL       海平面
EARTH           地球               
AVERAGE TEMPERATVRE AT ALTITUDE F º(C º)   不同海拔平均温度F º(C º)
 楼主| 发表于 2007-5-25 17:34 | 显示全部楼层

认识天空 第一章(2)

空气的构成
      我们知道空气是气体混合物。主要包括氮(78%)氧(21%)和1%的氩以及二氧化碳,其中混杂着一些废弃物。
水蒸气是空气中的高变成份。重比可以从0(干空气)到4-5%(标准空气)。随后我们将看到,没有水蒸气就没有云和雨,因此,水蒸气在天气变化中扮演了重要角色。垂直上升气流极限高度在对流层,从地表蒸发出的水蒸气是由上升气流带入空气的,因此几乎所有水蒸气都集中在对流层。百分之九十的水蒸气停留在18000英尺以下。上面提到的废弃物杂质(包括烟、尘埃、无机盐颗粒和工业废汽)也很重要,因为它们在云的形成过程中起到凝结核的作用。我们对天空中的云最感兴趣,因为它能指导我们如何在空中上升,并能提供大气行为的线索(见第三章)。云和废物通常能明显提示有关飞行中的一些问题。
空气的性质
      空气看不见摸不着,但它的稀薄程度取决于它的密度。我们早就知道空气可被压缩,因此,它的密度取决于它的状态和压力。由于其密度直接影响我们的飞行,所以我们对密度很感兴趣。
      三项决定空气密度的因素是:温度、压力、水蒸气组成。两个对此三项因素起影响作用的是:重力日照加热。在研究此二项作用之前,让我们先回顾气体的行为。
      气体分子就像巧克力晚餐会上过分活跃的孩子上下蹦跳,这就使得分之间相互碰撞并随机反弹。如果此时一气体分子碰到液体,在碰撞是就能把能量传递给液体。事实上,这种能量传递就是我们所说的加热。气体分子越活跃(能量越大),它能活动的范围就越大,与液体碰撞传递的能量也越大,即这种气体热量越大。我们熟知的温度,就是显示气体分子活跃程度的。
      不难想像,如果我们给气体加入能量,我们就使它的分子活力大增,它的温度将随之升高,此时每一个疯狂的分子会把它的邻居(分子)撞得很远,气体也趋向于膨胀。我们也可以看到,如果我们让一固定量气体膨胀,气体分子将溢出(原体积),那么在相同体积内能碰撞临近分子或液体分子数就减少了,气体的密度和温度也就降低了。反过来,如果我们给一定量气体加压,由于其分子振动加剧,其密度增大,温度升高(见图2)。我们对这些性质要充分了解,因为它对高级飞行很有用。
图2————空气的性质
NORMAL ATMOSPHERE       常压下气体
COMPRESSED   压缩
—PATHS SHORTER,MORE FREQUENT RICOCHETS
分子间距缩短,反弹(碰撞)频率增加
EXPANDED  膨胀
—PATHS LONGER LESS FREQUENT RICOCHETS
分子间距拉长,反弹(碰撞)频率降低
WARMER     较热
COOLE       较冷


[ 本帖最后由 兜风客 于 2007-5-25 17:38 编辑 ]
发表于 2007-5-29 09:37 | 显示全部楼层

回复 #1 兜风客 的帖子

祝贺dandy翻译出这么大块的文章!
发表于 2007-5-29 10:18 | 显示全部楼层
接着来
发表于 2007-5-29 11:51 | 显示全部楼层
感谢dandy的辛苦大作,此贴暂设2级精华、置顶,待贴上完整章节后再加3级精华、全局置顶。
发表于 2007-5-29 12:50 | 显示全部楼层
乐意为伞友效劳。不妥之处欢迎赐教。
兜风客辛苦校对上传,功劳的大大的。
发表于 2007-5-29 13:11 | 显示全部楼层

乱说一下

(TROPOSHERE     对流层)是否打掉了个P,好像是TROPOSPHERE  ?
   
       (TROPOPAUSE      副平流层 )是否是常说的逆温层?
      
       ( STROPOSHERE     平流层  )没有查到 ,猜测也掉了个P。
 楼主| 发表于 2007-5-29 15:05 | 显示全部楼层

回复 #7 xinanyun 的帖子

我打错了,谢谢xinanyun。
发表于 2007-5-29 15:19 | 显示全部楼层

回复 #7 xinanyun 的帖子

1,3,掉了p.那兜打字太不认真,手稿上有p,不怪dandy.叫那兜请客。
2,tropopause,字典上准确解释,对流层顶,副平流层。
 楼主| 发表于 2007-5-29 16:47 | 显示全部楼层

认识天空 第一章(3)

  大气的测量
  我们日常生活是在很大的大气压力下进行的。事实上,在海平面我们的身体要承受14.7镑/英寸2(1.03kg/cm2)的压强。对于成年人的平均体表来说,那可是200吨的总压力啊!当然,大气对人体内外的压力都一样大(平衡),我们的躯体只是一个有硬壳的水球而已,因此,我们感觉不到大气的压力,除非它产生突然的变化。
  我们可以简单把大气压力理解为压在我们上面的空气的重量。此重量就是如前所述的加在此团空气上的重力。在海平面上,空气比重为0.076磅/英尺3(1.22kg/m3),也就是一个中等大小卧室(20*10英尺地平面)拥有超过120lbs的空气。
  当我们考虑到大气层的厚度,就不难想像大洋底部有多大的压力。
  由于低海拔时有更多的空气压在我们顶上,因此低海拔地区气压更大。反之,我们在得越高,气压越小。我们也能看出高气压时空气密度较大,因为此时大的重量压在空气分子上使气体压缩。
  我们用气压表来测量空气压力。气压表是一个抽出一部分空气形成部分真空的软囊。外界压力改变(空气重量改变)时,囊壁相应随之里外运动,一个适当的联动装置使指针转动,因而读出气压(见图3)。另外一种气压表是用一支充满水银的试管,倒置,试管底部形成真空。试管里水银面上下移动就测出气压的变化。英语国家天气预报中气压用英寸汞柱表示。其他地区用兆帕表示(1兆帕=1000达因/cm2)。

图3————气压表
DILA           读数     MECHANICAL  LINKAGE   机械联接
SEALED  CHAMBER  封团气囊    ANEROID  BAROMETER   无液气压计
VACUUM              真空        SCALE           标尺
GLASS  TUBE         玻璃试管      MERCURY          水银
MERCURY  RECERVOIR          汞槽
MERCURY  BAROMETER     水银气压表


[ 本帖最后由 兜风客 于 2007-5-29 16:51 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-29 16:48 | 显示全部楼层

认识天空 第一章(4)

    飞行用的高度表无非是敏感的气压表。当我们上升时它感知气压下降,下降时感知气压升高。许多运动用高度表能测出一英尺的高度变化时的气压不同,在海平面,那就是0.03兆帕或0.001英寸汞柱。
  这里小结一下几个重点:
  当空气上升时,它的气压变化小,是因为压在上面的空气变少,于是它膨胀,变冷,密度降低。反之空气下沉,气压增大,气体压缩,升温,密度增大(见图4)。


  图4————空气的膨胀
  EXPANDED,COOLER AND LESS DENSE  膨胀,变冷,密度降低
  CONTRACTED WARMER AND DENSER 压缩,变热,密度增加
  LESS PRESSURE  气压降低         MORE PRESSURE   气压升高


[ 本帖最后由 兜风客 于 2007-5-29 16:52 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-29 17:40 | 显示全部楼层

认识天空 第一章(5)

  空气的温度
  我们对上面讲道的冷空气密度小和热空气密度大的概念并不习惯。但是,正是由于气体压缩或膨胀引起了温度的变化。当仅仅通过压缩或膨胀使气体温度发生改变,而外界没有对其进行热量上的加或减———这就是绝热过程。一般来说,热量上升,聚集,就形成峰值。在下一章中我们就要探讨和运用这种情形。
  地表附近的空气并非被阳光直接加热。由于热量来自于外部,这是一个非绝热过程。大气运动的根源是太阳照射,因为空气吸收外部热量并膨胀,密度变小,同时空气表层冷却,密度增大,通常,空气从冷的区域流向热的区域。
  太阳辐射并非从上而下加热空气,而是穿过空气加热地表,地表反过来从下而上再加热空气。
  我们用摄氏(C)华氏(F)双读数温度表来测量热量变化。水在0ºC或32ºF结冰,在100ºC或212ºF沸腾。两种温度换算公式为9/5ºC+32=ºF。为避免地面热量的直接影响及其他因素影响,标准温度测定应把温度表放在离地1.25~2.0米(3 3/4~6英尺)的草地上方,温度计应用通风白色盒子罩住并放置在背阴处。只有这样才能测出准确的空气温度。
  太阳加热  多数的太阳辐射穿过空气照射到地面。根据空气中水蒸气含量及污染物不同,太阳辐射一天中只能把空气直接加热升温0.5~1ºF。很多太阳辐射被云层反射回太空或吸收掉。反射的多少取决于有多少云。只有约43%的太阳辐射真正到达地面(见图5)。
  图5————太阳加热
  SUN           太阳        TOP OF ATMOSPHERE   大气层顶端
  UP            向上        SCATTERED        散射
  DOWN     向下       DIRECT RADIATION TO EARTH   直接射到地面
  REFLECTED   反射       CLOUD         云
  ABSORBED IN AIR    被空气吸收
发表于 2007-5-30 00:50 | 显示全部楼层
好文章,顶!!
感谢dandy和兜版的辛勤劳动!提个小小的建议,鉴于大多数的鸟人都比较习惯公制单位,为了方便阅读和理解,能不能麻烦一下把英制单位都换成公制捏?
发表于 2007-5-30 08:57 | 显示全部楼层


谢谢!

已收藏!!!
发表于 2007-5-30 14:22 | 显示全部楼层

回复 #13 水瓜 的帖子

尽量满足。公制单位这事我与豆瓣商量,叫他校对时顺便换算一下。译文时既要忠实于原文,我又力争语言优美一点,故而习惯一气呵成,中途最好不打岔。
发表于 2007-6-1 08:39 | 显示全部楼层
这么厚一本书,要是全翻译了,那可是真的佩服得五体投地,我一定不说你是太监。
发表于 2007-6-1 09:10 | 显示全部楼层
我想dandy一定不会辜负阿丫的期望也包括我们,向你说的方向努力的!到时候让阿丫你小子也做太监
发表于 2007-6-1 12:24 | 显示全部楼层
记得上次火腿也翻译过一些,就在论坛上,可以借鉴下。
发表于 2007-6-2 13:54 | 显示全部楼层
感谢阿丫的关心。
这上下几千年我是整不了了,那腐刑肯定是留着你享用的。
你小子那不锈钢骨头长好了没有?

[ 本帖最后由 dandy 于 2007-6-2 14:01 编辑 ]
发表于 2007-6-2 18:36 | 显示全部楼层
原帖由 dandy 于 2007-6-2 13:54 发表
lol:]
你小子那不锈钢骨头长好了没有?


骨头还是那骨头,可能还要一个月才能着地走路,不过现在已经可以开车了。

原帖由 xinanyun 于 2007-5-29 13:11 发表
(TROPOSHERE     对流层)是否打掉了个P,好像是TROPOSPHERE  ?
   
       (TROPOPAUSE      副平流层 )是否是常说的逆温层?
      
       ( STROPOSHERE     平流层  )没有查到 ,猜测也掉了个P ...


对流层是指 0--16000米的范围。
平流层是指对流层顶部向上延伸到距离地表50公里的高空。

所以平流层和副平流层不管我们事。
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