经典！《可怕的科学大全集》绝对能让你念念不忘！

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-----精选段落-----
第二篇精彩纷呈的科学异想
如果地球没有了引力，月亮也将脱离地球的束缚，独自到太空中游荡，从此夜空中再也不会出现又大又圆的月亮。如果地球没有引力，太阳系其他行星的运行轨道也会受到影响，因为太阳系的八大行星是相互吸引的。如果地球没有了引力，地球的自转将会把地表的一切东西都摔到宇宙中去，因为在圆形的地球上，之所以下面和侧面的东西没有“掉”出地球，就是因为地球引力的作用，久而久之地球会越变越小。如果地球没有了引力，还会发生许多不可思议的现象，而脆弱的人类将很难适应这些现象。
可见，如果地球没有了引力，地球上的情形并不会让你感到满意。值得庆幸的是，地球的引力不可能消失。因为引力是质量的固有本质之一，每一个物体必然与另一个物体互相吸引。根据万有引力定律，引力的大小与两者的质量乘积成正比，两者距离（或者物体到地心的距离）的平方成反比。地球的质量远远大于地球上的任何物体，所以能以其巨大的引力把所有物体牢牢地固定在地球表面。
如果一直往前走应该能回到原地吧
如果一直往前走是不是真的能够回到原地呢？其实这个问题不用我们多做猜想，早在16世纪就被一个叫做麦哲伦的人给解决了。1519年，麦哲伦为了证明地球是圆的，在西班牙国王的资助下，进行了一次著名的环球航行，他率领船队从西班牙的塞维利亚港口出发一直往西航行，度过大西洋达到美洲海地岛，然后穿过麦哲伦海峡进入太平洋，在途经菲律宾群岛的时候和当地的居民发生了冲突，麦哲伦受伤身亡，船队遭到了重创。后来，这支由5只帆船组成的船队仅剩下一艘船了，它取道南非，历经千辛万苦，终于在1522年9月6日返回了始发地塞维利亚港。这次伟大的环球航行历时3年，用实践证明了地球是个圆形，实现了从西方向西航行到达东方的原定计划。这件事说明：无论从哪个方向出发，只要一直不改变方向，就能绕地球一圈回到原出发地！
冰川都融化了会怎样
近几十年来，随着人类社会的快速发展，对燃料的使用和消耗日益增多，并排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地面上反射出来的长波却有吸收性，造成所谓的“温室效应”，导致全球气候变暖。而全球气候变暖，无疑会使冰川和冻土融化，危害到自然生态系统的平衡和人类的生存。那么，如果情况越来越糟糕，最终全世界的冰川都融化了，地球上将会出现什么后果呢？
如果全世界所有的冰川都融化了，直接后果就是海平面的上升，幅度可能会达到9米。
这必然会给沿海的国家和城市带来灾难性的后果，单在孟加拉国，海平面上升1米，就会使数百万人失去家园。而荷兰可能整个国家都要遭受灭顶之灾，因为即使是现在，荷兰的很多地方都位于海平面以下，所以荷兰人通过建造围海大坝，来维持正常的生活。可以想象如果海平面大幅上升，整个荷兰都会浸泡到海水里面。而我国的上海、香港等沿海或者岛屿城市自然也难逃厄运。
如果冰川都融化了，海平面上升，淹没部分陆地还不是最严重的后果。海平面上升必然导致海洋面积的扩大，与大陆相比，海水吸收太阳热能的能力更强。陆地吸收太阳的能量大多会通过反射和辐射的方式释放出去，而海洋所吸收到的太阳热量有相当一部分自己储存起来了。这就意味着地球上将会储存更多的热量，温室效应也会因此而加剧，形成一个恶性循环。这很可能会影响到全球的气候变化，并导致海上的风暴频繁出现。
冰川是全世界最大的淡水水库，全世界约有70%的淡水储藏在冰川之中。冰川的融化短期内会造成洪涝灾害，长期来看，大部分依靠冰川径流来作为供给水源的地区将会出现缺水的现象。不仅农作物得不到灌溉，人的饮用水也难得到保障。另外，有科学家相信，冰川中覆盖着几百至几万年前的微生物和病毒，一旦冰川融化，这些微生物和病毒暴露出来，势必会影响到人类的身体健康。
可见，冰川的融化将会对世界造成灾难性的影响。虽然冰川都融化了的现象不太可能出现，但是现今冰川正在加速融化却是不争的事实，而且已经危害到了人类的生存环境。为避免情况进一步恶化，需要我们加强环境保护意识，为环保做些力所能及的事。
假如火山爆发的时候我在山顶
火山爆发的时候我正站在山顶，正在我陶醉于周围的美景时，忽然我感觉到脚下的山体开始晃动起来，并有阵阵刺鼻的浓烟升起。“火山爆发”——一个可怕的概念在我脑海中一闪而过，逃跑似乎已经来不及了，我知道接着会有赤红的液体喷涌而出，而我会被这炙热的液体所淹没。
火山的形状
依据堆积于火山四周物质的性质及喷发的形式，火山形状可分为锥状火山、钟状火山和盾状火山3种。火山喷发出来的物质中，如果固体较多，就会堆积成锥状火山，如日本的富士山就是典型的锥状火山；如果火山喷出的溶液很黏，流不远，就会在火山口附近形成钟状火山；如果火山喷发出的溶液黏度不大，通道又比较通畅，溶液就会流很远，堆不成陡峭的高山，就会形成盾状火山。
那炽热的液体就是地球内部的岩浆，这些岩浆在巨大的压力下，会不定时地从火山口冲破地壳，喷涌而出，形成令人闻之丧胆的“火山爆发”。伴随着滚滚浓烟，一柱岩浆喷射到了高空，炽热的液体发出绚烂的红光，像烟花一样绚烂多彩，映红了黑暗的天空。接着，浓浓的岩浆像洪水泛滥一样向我冲来，我感受到了那逼人的热气，一种世界末日的巨大恐惧让我大叫起来……
我猛地坐起，揉揉干涩的眼睛，惊魂未定地擦擦满头的——哦，原来不过是一场梦！
火山爆发到底能造成什么后果呢？猛烈的火山爆发会对附近的居民区造成毁灭性的打击，它会摧毁大片大片的土地，所到之处，一切生命、建筑物无不化为灰烬！公元79年，举世闻名的庞培城就葬身于火山岩浆之下！没有人能够控制火山的爆发，唯一应该做的是对火山敬而远之。
但是令人惊讶的是，火山所在地往往是人烟稠密的都市，如日本的那须火山和富士火山周围就是这样。这些人为什么守在一个不知何时爆炸的炸弹旁边呢？难道是因为他们知道火山爆发的周期非常漫长，有生之年基本不会遇到火山爆发的情况？原来，火山喷发出来的火山灰是非常好的天然肥料，当地的植物受这些养料的滋养，生长得非常好。如日本富士山地区的桑树长得非常茂盛，有利于发展养蚕业。
科学家们认为，对于地球而言，火山喷发是至关重要的。如果没有火山爆发和其他力量所形成的大山，地表就会不断地受到雨水的冲刷，整个陆地就会渐渐低于海洋。那时的人类将无立足之地了。此外，我们知道二氧化碳气体在大气中的作用非常重要，它能对地表产生保温作用，如果没有了二氧化碳，地球就会冷却，地面上终年积雪，比现在的极地还要可怕。而大气中的二氧化碳有1/10是来自于火山爆发。另外，火山爆发中所喷出的岩浆中蕴藏着丰富的矿产资源，岩浆冷却下来就会形成矿床。如我国的鞍山铁矿原来就是海底火山。从某种程度上来说，我们可以把火山岩浆看做地球母亲所喷发出来的乳液。
如何知道古代的火山在什么时候曾经爆发过
有好几种方法可用来估测火山爆发的年代。在对古人定居地的遗址进行考古发掘的过程中，如果该遗址的历史年代已知，那么根据遗址上火山灰覆盖的程度便可推断出古代火山爆发的年代。如果是在靠近地球南北两极的地区发生过的火山爆发，那么会有部分的火山灰随着两极的冰雪而凝结，在冰层中形成一层火山灰层。之后，只要对这些冰层内的溶解氧进行氧同位素测定，就能得出冰层凝结的年代，史前火山爆发的年代也就能因此而知晓了。
当然，最常用的测年方法还是对火山爆发地点附近被烧焦的树木和植被进行的碳-14测年法。碳-14测年法是依靠测定碳-14（一种碳的同位素）的放射性衰减率进行断代测年的。使用该方法可以对从距今距今4万年前到200年前这段时间内火山爆发的年代进行测定。
生物在活着的时候要呼吸二氧化碳，因而会不断地从大气中吸取碳，但当生物死亡之后，这种碳的交换就停止了。在应用碳-14测年法时，人们假设大气中二氧化碳的含量保持不变，且放射性碳-14以恒定的比率衰减，即半衰期大约为5700年左右。
树木在火山爆发中被烧焦，所形成的木炭几乎是由纯碳构成的，所以用碳-14测年法来追踪其中极其微量的碳-14的含量可说是再理想不过的了。这时候数树木的年轮方法并不能奏效，因为你很难在喷发区域附近找到一棵没有被烧焦的活树，而距喷发点更远处堆积的火山灰和树木很可能早就被时间的洪流冲刷殆尽了。
通常，用碳-14测年法测定出来的结果误差范围在100年左右，当然有时候也可以非常精确地推断出确切的年代。比如，人们断定亚利桑那州的日落火山就曾经在1066年喷发过。通过碳-14测年法，科学家们测定火山大致的喷发年份为1065年左右，是在印第安人中口头流传的历史帮助人们最终将火山爆发的年份锁定在了1066年。此外，在一些陶器上同时出现的日食和火山爆发的图案也让人们进一步确认了这个年份的准确性。
如果海水能灌进火山口里面去，冰冷的海水会把喷涌的海底火山扑灭吗
海底火山时，火山喷出的熔岩在海底岩床上四处流淌，最终被海水冷却，形成枕状熔岩。
在近海面处，当海水遇到熔岩时会形成爆炸性的水蒸气；而在距离海面2000多米的深处，巨大的压力避免了这一情况的产生。
比如，位于冰岛附近的瑟尔塞岛边上的火山喷发时，每3分钟就会发生一次大约2万～4万吨TNT当量的爆炸。
在1973年，当火山喷发威胁到同样位于冰岛附近的赫马岛的海港的安全时，人们曾考虑尝试进行类似用海水淹没海底火山喷发的努力。人们试着用管道将海水浇到流动中的熔岩前端，使其在适当的地方被冷却凝结。当部分熔岩已经溢流侵入岛上的海港时，人们甚至一度考虑用炸药将熔岩流上相对较冷部分的外壳炸开，让海水冷却内部尚且红热的熔岩，以阻止熔岩流继续向前推进。
然而，专家们经过计算后认为，如果海水在这种情况下与红热的熔岩相遇，爆炸的水蒸气将会使更多熔岩流的外壳被撕裂，于是将会有更多的海水从中涌入熔岩当中，从而引发链式反应。
专家们担心这样的链式反应会传遍水下整个熔岩流，所引发的爆炸几乎相当于引爆一颗几百万吨当量的氢弹，这无疑会给整座岛屿带来毁灭性的灾难，而且爆炸产生的巨浪还会对北大西洋沿岸所有的港口造成严重的威胁。可见，用海水扑灭海底火山的设想是无法实现的。
南极和北极哪个更冷
南极要相对更冷一些。
南极的平均气温只有约-48.9℃，比北极的平均气温要低1.7℃。南极洲有记载的最低气温是于1983年7月21日在沃斯托克冰湖测得的，当时的气温低达-89.4℃。
南极气温较低的原因至少有两个，其一是因为观测站建在海拔3600多米的高原上，在如此高的海拔高度上空气稀薄，很难留住太阳辐射的热量。太阳一落山，大部分的热量很快就辐射掉了。
同时，与四周被大片的浮冰所环绕着的北极不同，南极被广袤的南极雪原所包围着，因此南极大地根本无法留住太阳的辐射能。大部分（大约80%）的太阳辐射都被南极所覆盖的积雪反射回去了。
站在地球极点会怎样
你如果站在极点上，“上北下南，左东右西”这个耳熟能祥的地理常识就不管用了。因为你的前后左右全都指向一个方向，在北极点则指向南方，在南极点则指向北方。你只需要在原地转一圈，就可以自豪地向世界宣布：我已经环球1周了！
站在极点之上，除了有轻松环球旅行的潇洒之外，还会遇到许多有趣的事情，不确定的时间就是其中之一。我们都知道人类用经度线把地球分割成了24个时区，相邻的两个时区之间的时间相差1个小时，处在不同时区的城市，时间也会不一样。比如，当北京时间是早上8点钟的时候，东京时间是早上9点，而纽约则是19点。但是对于极点来说，所有的经线都集中在这一点，你无法区分出自己处于哪一个时区，也可以说自己位于任何时区，所以，无论是把手表上的指针拨到哪里，它都是正确的。站在极点之上，你真正成为了“时间的主人”，只要你轻轻地跨出一步，也许你就从傍晚跨回到了清晨、从今天又飞到了明天。但是遗憾的是，作为“时间的主人”，你只能在24小时之内变换时间，并不能从今天飞到前天，更不用说返老还童了。
如果你能在极点上坚持足够长的时间，你就会深刻地体会到什么是“度日如年”。实际上，极点上的一昼夜相当于极地以外地区的一年！它的白天会持续半年，半年之中太阳会一直在天空中晃来晃去，让人看得都厌烦了；半年之后，极点将沉入漫漫长夜，持续时间正好也是半年，这个时候你一定会无限思念太阳，这就是极点的极昼和极夜现象。
此外，我想你一定知道极点的气温绝对称不上温暖，所以站在极点上的你，在体验新奇趣事的时候，也要穿上厚厚的保暖服，忍受严寒的考验。南极点的年平均气温约为-48.9℃，北极点的气温略高，但年平均气温也在-30℃以下。不用说，极点周围常年冰层厚度1米以上，白雪皑皑，而且风速也很惊人，常在30～50米/秒之间，最高的风速更是达到了100米/秒。这比我们所知道的最大风力——12级台风（32.6米/秒）可大多了！所以，站在极点的你，一定要找一个藏身之处，以免葬身风中。
站在珠穆朗玛峰上会有什么感觉
除南北极点之外，珠穆朗玛峰是地球的第三极。如同人类总是试图深入探索南北极一样，高耸的珠穆朗玛峰也以其神秘莫测深深地吸引着世界各地的登山爱好者、科学家和探险家。无数人梦想着能够站在珠穆朗玛峰挺拔的身躯之上，体验那种“山高人为峰”的豪迈感觉。
如果你有幸站在了珠穆朗玛峰的山顶上，你会发现脚下是一条西北—东南走向的狭长地带，长10余米，宽不过1米。站在这里，有腾云驾雾一样的感觉，环顾四周，白茫茫的云海一直连到天边。如果是晴朗的天气，俯首鸟瞰，你会发现周围20千米以内，群峰林立、重峦叠嶂。事实上这一带海拔超过7000米的高峰就有40多座。极目远眺还可以饱览地面上方圆360千米的微缩景观。
我们都知道”高处不胜寒”的道理，海拔每升高1000米，气温就比随之降低6℃。海拔8844.43米高的珠穆朗玛峰顶上，气温常年在-30℃～-40℃之间，空气稀薄，氧气含量不到平原地区的1/4。此外，珠穆朗玛峰顶上的风速同样不能小觑，而且下午的风速要比上午的风速大得多，人在上面很难立足。所以，你务必要在下午之前下山，否则大风狂吹之下，你的处境将会非常危险。
珠穆朗玛峰的形成
4000万年以前，珠穆朗玛峰所在的地区还是一片汪洋大海，根本不存在什么连绵不绝的山脉。大约从3800万年前开始，由于印度次大陆和亚洲大陆的碰撞和挤压，海水退去，喜马拉雅山才逐渐升起来。那个时候的喜马拉雅山与现在相比还是个矮小的丘陵。后来，印度次大陆不断北移，持续挤压亚欧板块，而喜马拉雅山正处在两个大陆板块挤压的中心地带，受到两方面力量的作用，地壳出现大规模的变动，褶皱不断抬升。距今2000多万年以前，喜马拉雅山地区又经历了一次剧烈的地壳运动，山脉得以迅速提升，很快就具有了相当规模。到了七八百万年以前，这一地区又经历了一次快速提升，山地已经升高到了海拔3000米以上。事实上，珠穆朗玛峰之所以能够达到今天的高度，还是得益于最近400万年的快速上升。
在珠穆朗玛峰顶上，你还会发现许多奇怪的现象。其实不止是珠穆朗玛峰，在任何高处你都会遇到气压太低的麻烦。我们知道在地面上水的沸点是100℃，但是在珠穆朗玛峰上你或许只需加热到72℃，水就会沸腾起来。很显然72℃的水并不适合饮用，用来泡茶或是咖啡效果也不好。同样的道理，你用普通的炊具做出的饭，永远都是夹生的。所以，经验丰富的登山家总是随身携带高压锅，用这种锅足以对抗高处的低压，做出香甜可口的饭菜。
可见，在珠穆朗玛峰之上，虽能欣赏到人间美景，却绝不是气候宜人的处所。在享受美景的同时，也要忍受恶劣环境的滋扰，这种苦中有乐的感觉，应该别有一番滋味。
地球的表面像鸡蛋壳一样平滑该多好
我们知道地球表面高低起伏，凸凹不平，形成了平原、山地、丘陵、盆地和高原等地形，这些地形造就了各地不同的风光景致和生活习惯，使世界变得丰富多彩。但是这种情况也给工人叔叔们铺路造成了很大的麻烦，使很多地区的人们因为不方便与外界联系，过着与世隔绝的生活。要是地球的表面像鸡蛋壳一样光滑就好了，那样我们穿着旱冰鞋就可以到达任何地方了！
其实地球表面的高低不平是由地球内部的剧烈运动造成的。我们知道，地球由地壳、地幔和地核构成，而且，地幔是液态的。由于快速自转，地球内部产生强大的力量，使得地壳岩层产生变形，形成连绵起伏的崇山峻岭。这些山有两种类型：地壳受力褶皱变形所形成的山体叫做褶皱山，如喜马拉雅山就是褶皱山；地壳断裂错动上升而形成的山体叫做断块山，这种山的特点是边线平直，多悬崖峭壁，如江西的庐山就属于这一类型。除了这两种山脉以外，还有一种山，即由火山喷发出来的熔岩冷却之后堆积而成的火山。
地球的内力作用还会使宽阔的地面大面积上升，从而形成高原。此外，各种地形地貌的形成还受到日光、流水、风雨等外部力量的影响。在漫长的历史进程中，这些外部力量不断地削高填低，使地球上出现了平原、起伏比较平缓的丘陵、凹陷的盆地等各种地貌。
这些地形总是交错分布，又形成不同的地貌使地球表面的地形地貌非常复杂。
可见，地球的地形地貌是受很多因素影响而形成的，而且随着时间的推移，还会不断地发生变化。所以，像鸡蛋壳一样平滑的地球表面也许我们永远也不会见到，但是随着科技的发展，便利的交通最终会将地球各个角落紧密地联系起来。
为什么地球上几大海洋相互连通却没有一个统一的海平面
我们知道地球表面是高低起伏的，但是各个地方的高度是以什么为标准测算出来的呢？由于全世界海平面的高度是基本相同的，而且高度基本不会发生什么变化，所以用海平面作为零点来测量高度，是最方便也是最科学的。
中国的海平面
为不受客观环境的影响，各国都把海平面的零点位置固定了下来，作为本国测量高度的基点。如我国现在以青岛黄海的海平面作为高度起算的零点，并在岸上用记号标注了下来。所以，我们所看到的很多表示高度的数字海拔××米的意思就是高于海平面××米。比如，珠穆朗玛峰的高度是海拔8844.43米，也就是说珠穆朗玛峰的顶端至青岛黄海海平面的垂直距离为8844.43米。
科学家们将地球看做一个整体，从而计算出了平均海平面高度，但该值仅仅是通过对整个地球进行一系列的观察后得出的一个数学平均值。事实上，不仅不存在全球统一的“海平面”高度值，而且世界各大洋各自的海平面高度还会因为某些因素而不断发生变化。
就拿巴拿马运河来说，运河两端的大西洋和太平洋的洋面就不在同一水平高度上。两大洋虽然经由南美洲大陆底部相互连通，但是由于地球自转的原因，各处的海平面高度也不相同。从理论上讲确实可能开凿出一条“海平面”运河，运河里的水能自主地处于大洋间平均水平面高度上，但这一想法却因为成本高昂而被否决了，人们最终采用在运河上建造许多水闸的施工方案来代替。此外，月球引力（引起地球潮汐现象的原因）对海水的作用也随着各地与月球相对距离的不同而变化。这也是引起海平面高度不同的原因之一。
海水的流动需要一定时间，而现实情况是海水流动速度的变化往往不及以上几个影响因素变化来得快，因此才会造成海平面高低不同的情况。甚至在某座大岛屿的两侧，也会出现海平面高低不同的情况，比如在加拿大的温哥华岛周围就是如此。
此外，科学家们认为通过河流入海的总水量对海平面高度也有一定的影响。比如有好几条大的河流流入大西洋，但流入太平洋的大河就要少很多。
海水把陆地都淹没了会怎样
转动一下地球仪，你会发现地球上大部分地方被蓝色的海洋所覆盖。而陆地就像是一块一块的木筏漂浮在水面上。想一想那无风三尺浪的海洋，如果有一天突然有一个惊世骇俗的大潮袭来，把陆地全部淹没了将会怎样呢？
现在的地球上有2/3的面积覆盖着海洋、河川和冰山，而陆地只占不到1/3的面积。为什么出现这种情况呢？为什么地球的表面没有全部被海洋所占据呢？这是因为，地球是一个不规则的球体，它的表面并不是光滑浑圆的，有些部分高出了水面，就形成了若干干燥的地面。如果地球是一个完美的球体，那么陆地将不复存在，整个地球表面都将覆盖着几百米深的海水。
或许你要说，如果在海洋里倒进更多的水，陆地将被全部淹没。没错，确实是这样，如果海洋里面的水比现在多两倍，那么洪水就会肆虐陆地。如果海洋里面的水未增多到目前水量的两倍，那么陆地上最高的山峰会露出水面，形成一座座四面环水的孤岛。想一想，那确实是一幅凄凉的景象，只有极少数人类能够幸运地爬到山峰上躲过大劫，所有的城市都会被大水摧毁，人类几千年的文明也将毁于一旦。
但是，到底会不会出现这种情况呢？谁能给地球带来这么多水呢？你也许会说，天空会长年累月不停地下暴雨，从而引起海水暴涨，淹没陆地。这看起来很有道理，事实上，即使一直不停地下最大的暴雨，海水也不可能淹没一丁点的陆地。因为，雨来源于海水和湖水蒸发形成的水蒸气，水蒸气积聚到一定数量遇冷才形成降雨。降雨只是水循环的一个重要环节，不会导致地表水量的巨大变化。
所以，对于海水淹没陆地这件事情，我们完全不必杞人忧天。因为，及至今天，科学家们也没有找到它能够发生的任何证据。
现在地球内部还在不断生成新的原油吗
石油地质专家们相信，就在此时此刻，新的石油正在从地下深处不断地产生。
人们认为，石油是因为未完全氧化的动植物尸体沉积在过度堆积产生的巨大压力和大量热量的作用下，部分蒸馏而形成的。在现今的海洋盆地中也蕴藏有大量此类的堆积物，构成与石油在远古时代形成时相似的条件。原油一生成就会流动，有时还会流动很长一段距离，并可能形成易于开采的油田。
加利福尼亚湾就是一个很典型的例子。那里出产目前所需的新品柴油。地质专家还列出了其他一些未来油田的名单，其中包括墨西哥湾、波斯湾、奥里诺科河三角洲和里海等。
数百万年来，石油的形成过程并没有发生什么变化，并随着地质演变而缓慢地进行着。但是，今天我们发现的这些潜在油田可能要等到2700万年后才能供人们开采使用。在过去的几百万年中已经生成了不少的石油，这在地质学上不过是短短的一瞬，但对急于开采石油的人来说，这段时间实在是太过漫长了。
第三章“老天爷”的戏法
——天气与气候
各地温度都一样会怎样
每年的冬季，我国的北方尤其是东北地区就变成了冰天雪地的世界。哈尔滨市的市民们还利用松花江中的天然冰块，精心雕刻出各种各样的奇异壮观的冰雕艺术品，再配上绚烂的灯光效果，营造出水晶宫一般的冰雪大世界。而几乎是同一时间，南方的广州市却在举办一年一度的迎春花市，不同花色、不同品种的花儿争妍斗奇，一派暖洋洋的春天气息。这两种截然不同的景象，就是由于两地相差悬殊的气温造成的。如果各地的温度都一样，那么如此迥异的景象只有在同一地区的不同季节才能出现了。
其实，之所以出现各地气温不一样的现象，是因为太阳光投射到各地的角度不同。太阳光照射到地面的角度越大，热量越集中，当地得到的太阳光热就越多，气温也就越高，反之则越低。依据获得太阳光热的多少，人们把地球分为5个温度带，从北到南依次为：北寒带、北温带、热带、南温带和南寒带。南北寒带位于南北半球的高纬度地区，热带位于赤道附近，而南北温带则位于热带和寒带中间。我们知道，因为地球是倾斜的，太阳的直射点常年在南北半球的低纬度地区徘徊，纬度越高的地方，阳光斜射得越厉害，气温也就越低。夏季的时候，高纬度地区的太阳照射角度虽然小，但白昼时间长，吸收太阳的热量和南方相比差距不是很明显，所以我国北方的夏天和南方的夏天温度相差不太大；冬季的时候恰恰相反，高纬度地区的太阳照射角度小，白昼时间也比低纬度地区的时间短，所以南北温差比较大。
热带位于赤道南北两侧，约占全球总面积的39.8%，全年的太阳照射角度较大，温度很高而且差异很小，没有明显的四季变化。仅有热季和凉季或者干季和雨季之分；南北温带的面积较大，共占地球总面积的52%，这一地带是全球太阳高度和昼夜长短变化最明显的地带，也是四季变化最突出的地带，是热带和寒带之间的过渡地带；南北寒带，位于南北极圈之内，面积较小，仅占全球总面积的8.2%左右，终年严寒，有极昼和极夜现象存在。
这五带的分布表明，地球上的各个地方在太阳系这个大环境中，接收到的太阳热量是不均匀的。这种不均匀，造成大范围的冷热交换，对于大气的环流和洋流的形成都有很重要的意义。所以，如果没有了五带，全球各地没有了气温差异，那么我们的世界将会变成什么样子，谁也无法想象。
世界各地气候都一样该多好
大气在运动过程中受到很多因素的影响，变得非常复杂。因此，全球各地的气候有着比较明显的差异，类型多种多样。大体上来说，全球从南向北在不同的纬度有着不同的气候带。但是在小的方面，同一纬度的地方也有可能出现不同的气候类型。比如，地中海地区和我国长江流域几乎处于同一纬度带上，一个在大陆的东岸，一个在大陆的西岸。但是地中海地区是冬季湿润、夏季干燥，而我国的长江流域却恰恰相反，冬季干燥、夏季湿润。另外，受到山地、高原、森林、沙漠等地形影响，彼此相邻的两个地区也常常出现截然不同的气候特征，因此有“一山有四季，十里不同天”，“南枝向暖北枝寒，一种春风有两般”的农谚，生动地说明了气候类型的丰富。
多种多样的气候类型，在造就了各具特色的自然、人文环境，使世界更加丰富多彩的同时也给人们带来了很多麻烦。许多气候条件恶劣的地区非常不适于人类的生存，如干燥的沙漠地区、寒冷的极地等。人们难免会想：如果全世界的气候都一样，都很宜人就好了，这样无论什么地方，什么季节，你都不必担心恶劣气候的侵害了。这个愿望确实让人无限向往，但是科学告诉我们，那是根本不可能实现的。因为，各种气候的形成原因非常复杂，凭借人力来改变整个世界的气候，现在看来还是天方夜谭。
气候的形成主要与五大要素有关，这些要素在短期内变化很小，因此气候也相对比较稳定。太阳的辐射是五大要素中最重要的一点，对于不同地区而言，由于所处的纬度不同，所能接受到的太阳辐射能量自然也大不相同，以赤道地区最多，依次向南北两极高纬度地区递减。大气环流通过热量和水汽的输送来影响气候的形成，当大气环流趋于稳定的时候，气候也表现得正常，当环流出现异常时，那么灾难性的天气也常常伴随而来。海陆对气候的影响显著，在地球上形成了差别巨大的大陆性气候和海洋性气候两种基本气候类型。一般来说，大陆性气候全年温差变化较大，湿润程度较低，而海洋性气候则恰恰相反。地形对气候的影响同样不可小觑，高大的山脉或者高原常常能阻挡住大气的环流，从而造成山脉或者高原两侧的气候截然不同。洋流也会对气候产生间接性的影响，一般情况下，有暖流经过的地区，气温要比同纬度各地要高。
相反，有寒流经过的地区，温度往往较低。
除了上述五个基本要素之外，还有冰雪覆盖等因素也能对气候的形成产生重要影响。由此可见一种气候的形成是由多种条件共同影响的结果，是非常复杂和不可抗拒的。所以，我们的美好愿望一时难以实现。不过幸好各地的人们也早已习惯了当地的气候，如果气候发生变化，还有可能适应不了呢！
风是怎么吹起来的
地球的周围环绕着一层气体分子，叫做大气。地球上的大气主要由氮气和氧气组成，这些气体被地球的万有引力紧紧抓住，包裹在地球表面。但在大气层中，单个气体分子却在不停地跑来跑去。
当大量气体分子同时向同一个方向运动时，风就形成了。围绕高层建筑的小股空气可能会突然上升、打转，掀掉路人的帽子。或者，数千千米宽的空气流会围绕着整个地球流动。
室内的空气不会剧烈地运动，所以人们往往忽视它的存在。但如果坐在行驶的汽车里，把手伸出车窗外，就会感到空气的存在了。虽然看不见，但车窗外的空气力量强劲。
实际上，空气总是压在我们身上。虽然我们觉得空气没有重量，也看不见，但实际上我们头上伸展至外太空的大气层重达5×1015吨。每时每刻，你身体上每1平方厘米的面积上都要承受1千克空气的重量。
风是由不同地方的空气压力差引起的。这是怎么回事呢？可以想象一个大坝，大坝一侧的水库里水位高度是10米，而另一侧的水位高度20米，当大坝的闸门被打开时，水自然会从水位高的一侧流向水位低的一侧，直到两侧的水面一样高。空气也一样。由于温度的变化，各处的气压也会发生变化。暖空气膨胀，空气分子之间的距离加大，空气密度降低，所以暖空气内部的气压相对较低。相反，冷气团内部的空气分子之间距离缩小，空气密度增大，所以气压就相对较高。
和大坝里的水一样，空气也会从气压高的地方流向气压低的地方。这主要是因为空气分子通常会从空气密度大的地方跑到密度小的地方去填补那里的空缺。这种空气分子的运动就是风。
我们可以通过一个例子来看看海边是如何形成风的：烈日当头，陆地和海洋上空的空气都在阳光照射下逐渐升温，但是由于海洋表面温度高的海水持续地把热量传给海洋深处温度低的海水，所以海洋上空的升温总是比陆地上的慢。于是总体上，陆地上的空气就比海洋上的空气温度高。
陆地上的空气受热膨胀，形成了低气压区。但与此同时，膨胀的力量推着空气向上升，于是大量的气体分子在高空聚集，形成了高气压。
这种高气压使空气向着海洋上空移动——因为海洋高空的气压比陆地高空低。由于大量空气由陆地上空转移到海洋上空，海洋低空的气压升高，因此在低空就会有大量空气从海洋流向低气压的陆地，形成了海风。
要是能呼风唤雨多神气
生物圈2号实验
在美国亚利桑那沙漠的正中央，有一座建于1991年、占地约1.3万平方米的巨大水晶宫——生物圈2号。科学家们用它来论证人类能否复制地球的生物圈。生物圈2号内包含了地球上常见的5种生态系统：沙漠、草地、湿地、海洋和雨林。里面还有青蛙、蚂蚁、山羊等动物。生物圈2号完全与外界隔绝，不接受外界空气、食物和水的补充。1991年9月26日，来自不同国家的8名男、女科学家进入生物圈2号，开始了为期2年的生活和试验。但是，结果并不理想，科学家们居住了1年以后，生物圈内的氧气含量就从21%降到了14%，3年以后，一氧化碳的含量超过了79%，这严重危害到人类的身体健康。生物圈上层的温度远远高于预计的数字，而下层的温度则大大低于预计的数字。
实验结束后，专家们进行了总结，一致认为现在科技水平下，人类无法用人工的方式维持地球的活力，地球仍然是我们唯一的家园，我们应该去珍惜它。现在生物圈2号被用来研究环境现象以及人类的活动将对自然界产生什么样的影响。
如果你觉得天气太闷热，就可以让老天刮点风来透透气；如果明天有重要的活动，需要晴朗的天气，你就可以轻易地修改天气预报中有雷雨的结论；如果你在烈日当头的酷暑，想体验一下滑雪的刺激，那么你马上可以变出“七月飞雪”的人间奇迹！不错，如果你能呼风唤雨，要多神气就有多神气！但是，等等，如果你的想法得不到别人的认同呢？如果你想滑雪的时候，好朋友却想去海边游泳呢？如果你希望下雨，别人却渴望万里无云呢？怎样协调这种矛盾冲突呢，如果处理不好，也许过不了多久你就会成为最不受欢迎的人。
现实中想呼风唤雨基本上是痴人说梦，大多数情况下，科学家也爱莫能助。你也许会说，不对，科学家能够实施人工降雨，这也算是“唤雨”呀。其实，人工降雨也不是随随便便就可以实施的，它需要一定的条件，如果你见识过人工降雨的过程，就会看到人工降雨的小分队开着卡车追着天空中的云彩跑的景象。不错，人工降雨需要天上有云彩。云是大量聚集的小水滴悬浮在空中形成的，这些小水滴只有聚成大水滴的时候才能形成降雨。科学家通过发射炮弹的形式，把某种化学药品抛洒在云里，促使小水滴结合形成较大的水滴，最后降落到地面上来。而且在比较空旷的地区实施人工降雨，成功的可能性并不大，还要花很多钱。除了实施人工降雨以外，科学家们还能够利用类似的手段实施人工防雹、人工消雾等作业，从而减轻自然灾害所造成的损失。
现在，有科学家在研究怎样阻止热带气旋的发生。我们知道热带气旋特别是台风，会对沿海地区人们的生产和生活产生巨大的影响，能够及时阻止台风的发生无疑是一件造福于民的大好事。但是，到目前为止，科学家们还没有足够的办法来预测飓风发生的时间和地点，至于阻止则更是无从谈起。所以，真的要达到呼风唤雨，结束“天有不测风云”的历史，人类还有一段很长的路要走，如果你在这方面有兴趣，也可以努力学习相关知识，也许将来你能够攻克这些难题呢！
怎么不给地球装一个大空调
寒来暑往，一年四季气温各不一样，人们不得不承受夏天的酷暑，忍受冬天的严寒。春秋季节早晚温差大，早出晚归的人们穿衣都成了一个麻烦。如果给地球安装一个大空调就好了，一年四季一天24小时，每时每刻的温度都在人们的控制之下，再也不用为冷暖发愁了。
气温日较差
1天之内，某地最高气温和最低气温之间的差距就叫做日较差。一般来说，气温日较差的大小和该地的纬度、地表性质、季节和天气情况等因素有关。
气温的日较差一般随纬度增高而减小，研究发现，低纬度地区的平均气温日较差是10℃～12℃，中纬度地区平均为8℃～9℃，高纬度地区平均为3℃～4℃；海洋和陆地上的气温日较差也不一样：海洋上的气温日较差较小，一般仅有1℃～2℃。陆地上的气温日较差较大，常能达到14℃～15℃。另外，在陆地上，气温日较差又因地面状况而异，裸地比林地大，砂土地比黏土地大，谷底、盆地日较差大，丘陵、山顶的日差较差小。气温随季节的变化，以中纬度地区最为显著。中纬度地区，夏季正午太阳的高度角大，而且白昼的时间长，1天之内太阳辐射强度变化大，所以气温的日较差也大，而冬天则恰恰相反；天气情况也会影响气温的日较差，云层厚的天气，地面上获得的太阳辐射少，夜间云层又能阻挡地面热量散失，所以日较差要比晴朗的天气小。
给地球安装一个大空调，这确实是一个不错的想法。但是将这个想法付诸实践，至少在现在看来还是不可能的。地球是一个赤道半径6378千米的球体，地表面积达5.1×108平方千米。给偌大的天体安装一个空调，这个空调的大小自然可想而知了。不用说制造这样一个空调需要花费多少的人力物力，单是把这样的空调悬挂在地球上面也是一个难以想象的浩大工程。空调安装完毕，让空调正常运转所需要的能量，恐怕也不是任何一个国家所能承受的。即使是人类克服了这些难题，由谁来操纵遥控器，全世界恐怕也难以达成一致。你渴望四季如春，爱好滑雪的人却希望冬天能长一些，爱好冲浪的人可能想让炎热的夏天永远没有尽头……所以，给地球安装一个大空调，看起来是一个美好的愿望，实际上根本不可行。我们所能做的是将忍受变成享受。那么首先就让我们来了解一下，气温为什么会在1年之内、1天之内变化多端。
我们知道因为地轴是倾斜的，地球上才有了四季的变化。所以，接下来我们重点介绍一下1日之内气温的变化规律。气温在1天之内有一个最高值，一般出现在下午14时左右；一个最低值，出现在黎明前最黑暗的时候。这是因为，日出以后，随着太阳辐射渐渐增强，地面不断吸收太阳的热量，温度随之升高，同时地面还将部分热量输送到大气之中，于是气温也慢慢升高了；正午时分，太阳的辐射达到了最高值，随后就慢慢减弱，但这时地面的温度仍然在慢慢地升高，输送到大气中的热量也在不断增多，温度也不断升高，直到下午14时，温度达到一天之中的最高值，之后就开始慢慢下降；太阳落山以后，地面没有了热量来源，但在白天的中的攒下的“积蓄”还够维持一段时间，直到黎明前，地面的热量几乎消耗殆尽，于是气温也降到了最低点。这就是一天之中气温变化的规律。
虽然我们不可能给地球安上一个大空调，但是明白了1年乃至1天之内的气温变化规律，我们就能很好地适应气温的变化，提前做好准备，那么再糟糕的气温也没什么好害怕的了！
夏天下雪该多有趣
烈日炎炎的夏日，气温高得吓人，路上的行人尽量傍着有阴凉的地方走，而两旁的树也都被晒得无精打采，这时候如果能吹来一阵凉风，或能下一阵小雨，都会让人精神为之一振。更有人会想，如果能下场雪就好了，清清凉凉的，一定非常刺激！
雪花为什么是六角形的
下雪的时候，只要你仔细观察就会发现：雪花的形状虽然各不相同，但是大同小异——都是六角形。为什么雪花的基本形态不是五角形或是三角形呢？原来，这和水汽凝华时的晶体习性相关。
水汽凝结成的雪花和水冻结成的冰都是六角形，同属于六方晶系。从根本上说是源于水的化学结构。我们在博物馆里经常能够看到晶莹透明的水晶，水晶和雪花一样也属于六方晶系，我们可以很明显地看出，水晶的表面呈六角形。
夏天为什么不下雪呢？这个问题还是要从雪的形成说起。我们都知道雪和雨一样都是由云中的水汽和冰粒所形成的，但是水汽怎样才能形成降雪呢？是不是只要温度降低到0℃以下就可以了呢？不是这样的，雪的形成有两个基本条件：第一个条件就是云中的水汽要充足，只有在水汽充足的情况下，随着温度的降低，云层中才有可能形成小水滴或者小冰晶；第二条件就是空气中要有凝结核，这个条件也是必不可少的，如果空气中没有了凝结核，就算是水汽充足到自然界中的最大状态，也不可能形成水滴或者冰晶。凝结核就是一些悬浮在空气中的很微小的固体颗粒，最理想的凝结核是那些吸收水分能力强的微粒，比如海盐、硫酸的微粒等。云层中的小冰晶形成以后，在运动中会不断发生碰撞，冰晶的表面就会因此而出现些许的融化，继而开始互相黏合重新冻结，这样重复多次冰晶就增大了，另外，冰晶也可以依靠云内水汽的凝华而增长。
当冰晶增大到一定程度，能够克服空气的阻力和浮力的时候，便飘飘洒洒地飞向了地面，这就是雪花了。
冬天的时候，地面上的气温比较低，空气比较稳定，雪花一旦形成就很容易降落下来。在初春或者秋末的时候，靠近地面的空气温度常常在0℃以上，这种温度会使雪花没有来得及飘落到地面就开始大面积地融化，这种现象叫做降“湿雪”或者“雨雪并降”，气象学上的正规叫法是“雨夹雪”。到了赤日炎炎的夏天的时候，温度更是达到了一年中的最高值，轻飘飘的雪花在下落的过程中就早早地融化掉了。所以在夏天的时候，我们因为炎热而想念雪花，但没想到雪花比我们更加怕热！
雨一直下会怎样
如果阴雨天代替晴天成为我们最常见的一种天气，你就不会觉得在雨中漫步是一件很惬意的事情了。相反没完没了的降雨会让你感到不厌其烦，许多想做的事情也不得不无限期向后推。如果是阴雨绵绵倒还罢了，倘是电闪雷鸣的暴雨，那么毫无疑问我们将面临可怕的自然灾害：河水会暴涨，会冲垮河堤，将大面积的农田和居民区泡在水中；大水还会冲垮公路和桥梁，汽车可能会被淹没在水底；浩浩荡荡的大洪水时而漫无边际，时而会掀起滔天巨浪，有时则激流澎湃，它会吞噬无数的人和动物的生命。近年来，我们不断从电视上看到大水造成的可怕的灾害性场面，那就是雨一直下的结果。此外，暴雨还会引起山体滑坡和泥石流，到时候滚滚洪流裹挟着泥沙和巨石，以雷霆万钧之势从山上冲下来，有幸目睹这一惊人景观的人又可能会成为不幸的受害者！
从客观成因来看，雨一直下是不太可能实现的。因为雨的形成也是需要很多必要条件的。与雪一样，雨也是一种来自云中的降落物，所不同的是，雨是水汽的液体凝结物，而雪是水汽的固体凝结物。
我们知道有云并不一定就能下雨，因为有时云里的水滴很小半径只能达到10微米左右。这样小的水滴是不可能克服空气的阻力和上升气流的顶托的。只有当水滴增大到一定程度才能突破各种障碍，向地面降落。同时，在降落过程中小的水滴还有可能被阳光蒸发掉，只有水滴增大到不会被蒸发掉的程度，才会形成降雨。
水滴的增长，是因为不断有水汽进入到云中，这些水汽附着在水滴上，促使水滴体积不断增大、质量不断增重。在水滴的下降过程中，小水滴下降得慢，大水滴下降得快，大水滴就会追上小水滴，从而合并成更大的水滴，增强它投向大地怀抱的能力。如果水滴的大小还不足以克服上升气流顶托的力量，那么在随着上升气流的运动，小水滴会赶上大水滴，从而联合成更大的力量。这种碰撞合并是水滴获得增长的重要手段。
可见，降雨的形成需要不断有水汽补充到云里，而水汽需要阳光不断蒸发地面上的水分。在没有阳光的阴雨天气里，不会有大量的水汽蒸发到空中，所以，降雨的天气一直持续下去的可能性不是太大。
酸雨真的很酸吗
对于酸雨，你应该是早有耳闻了。但是，你是否真的了解它呢？你或许会说，顾名思义，酸雨就是味道是酸的雨。我们知道酸有很多种，比如：梅子的酸、柠檬的酸、醋的酸味道都大不一样，那么你觉得酸雨是什么样味道呢？说到这里，你可能会感觉到舌底生津，暗暗地咽一口口水，也可能会不屑一顾地说，我才不喜欢酸味道呢。我喜欢的是甜，如果哪天下了甜雨，我倒要品尝品尝。甜雨，是的，既然有酸雨，当然也应该有甜雨了。老天也应该满足人的不同口味呀。如果你真的盼望甜雨的出现，那么你大概要失望了。因为酸雨根本不是你所想象的那样。
酸雨是指含有硫和氮的酸性化合物、pH值小于5.6的雨。它是从哪里来的呢？现代社会中，工业、农业和交通运输把大量的污染气体排放到空气中，其中就包括许多酸性化合物，这些污染气体和尘埃一起升到高空，附着在水滴之中，当下雨的时候，也就随之从天而降了，这就是人们常说的酸雨。
酸雨的危害非常大，它对农业、建筑、人体健康等都会产生不同程度的危害。如：酸雨降落到河流、湖泊中，就会引起水质的酸化。水质的酸化首先会引起湖泊内水草和水生微生物的减少，而水草和水生微生物又是湖泊所有生物赖以生存的基础，一旦鱼虾离开了它们，就如同鸟兽离开了森林，最终难免灭亡的命运。
在农业方面，酸雨会导致土壤的酸化，土壤中大量的营养物质会因此而流失掉。酸雨还会改变土壤的结构，导致土壤的贫瘠化，影响到植物的正常发育。另外，酸雨还能诱发植物的病虫害，使作物减产。我国南方的土壤本来就多呈酸性，如果再经历酸雨的冲刷，无异于雪上加霜。
酸雨还会腐蚀建筑，尤其是它对暴露在外的文物的破坏更令人痛心。著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年来就屡屡遭受酸雨的侵袭，佛像的眼睛、鼻子、耳朵等处已经出现严重的剥蚀现象，珍贵的古迹已经面目全非了。
另外，酸雨对人的身体健康也有不良的影响。尤其是眼角膜和呼吸道黏膜等处对酸类物质十分敏感，很容易受到酸雨的刺激，使人出现红眼病、支气管炎等病状，还可能诱发肺病。这是酸雨对人体健康的直接影响。另一方面，农田土壤的酸化，能够使汞、镉、铅等有害重金属溶化，继而被农作物所吸收，人类摄取后就有可能出现中毒的情况。
综上所述，酸雨不是一种味道酸酸的雨水，而是人类为了谋得一时的发展所酿成的灾害性天气。因而，我们要从现在开始，注意保护自然环境，尽力与破坏环境的行为作斗争，使酸雨尽快从我们的生活中消失。
天天能看到彩虹该多好
如果你想天天都能看到彩虹，那么你不得不天天忍受雨水的滋扰，因为正如一首耳熟能详的歌曲所唱的那样，“不经历风雨怎能见彩虹”，彩虹正是在雨后才出现的。
雨过天晴，天空中会出现一个由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种色彩组成的光带，这条绚丽的光带就是彩虹。至于彩虹是怎样形成的，古人很早就给出了比较科学的答案，如我国北宋时期著名的科学家沈括就曾在他的著作《梦溪笔谈》中提到：“虹，日中雨影也；日照雨，则有之。”唐代的张志和在《玄真子》中说：“背日喷乎水，成霓虹之状。”可见，古人早已意识到彩虹是由阳光照到水滴里，发生反射和折射所形成的。
七色光之外
人们常说的七色光，指的就是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色，但是世界上除了这7种颜色之外是不是还有其他颜色呢？
其实人们对颜色的感受包括两方面的内容：一种是色相，即太阳光按照波长的不同而呈现出来的7种色彩；另一种是饱和度，就是平时我们所说的颜色的深浅程度。
因为有了饱和度，这7种基本色彩便又派生出了许多深浅不同的色彩出来，这些色彩都是由纯色和白色调和而形成的。如浅绿、中绿、深绿、橄榄绿、鹅黄、湖蓝、奶油色等。
为了更好的说明这个问题，我们不妨来做两个实验。第一个实验，拿一个三棱镜，让阳光从三棱镜的一端射入，从另一端射出，投射到白墙壁上。这时候我们会发现，墙壁上出现了七彩光带，这个实验告诉我们，阳光并不是白色的，它实际上包含了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种色彩。第二个试验，我们可以找一个小朋友背负装满水的喷雾器，面对池塘，背对太阳，不断地向池塘里喷水。这个时候，我们站在那个小朋友身后，马上就会看到一条美丽优雅的7色彩虹，宽度足有0.5米，十分清晰，只要不断均匀地喷雾，彩虹就会一直保持住。通过这个实验我们可以发现，喷雾器喷出的小水滴，实际上起到了三棱镜的作用，它把阳光里的7种色彩区分了出来，形成了小小的彩虹。
通过以上两个实验，我想你已经知道彩虹形成的原因了——对了，正如你所想象的那样，在雨水之后，空气中布满了微小的水珠，这些小水珠就是一个个小小的三棱镜，反射和折射出阳光的7种颜色，形成令人叹服的彩虹。也许你要问，为什么夏天的午后常常能见到彩虹，而在冬天怎么很少见到呢？这是因为，夏天的时候雨水比较多，而且常有雷阵雨，这些雨的范围不是很大，常常是这一边在下着雨，另一边还是阳光普照，而且雨后空气中的水汽也很充足，这样“三棱镜”和光线都有了，彩虹自然就很容易出现了；而冬天的时候，天气寒冷，空气干燥，下雨的机会本来就少，阵雨更是难得一见，飘飘洒洒的雪花倒是常能看到，但是降雪并不能形成彩虹。
可见，大自然中的彩虹是可遇不可求的。但是如果你想天天都看到彩虹，也可以人工来创造呀，就像我们所做的第二个实验一样。
腾云驾雾的感觉一定很奇妙
我想你对《西游记》中孙悟空驾着筋斗云，一飞“十万八千里”的描写印象深刻，对那种拧一拧身，倏忽千里之外，一日之内游遍天下的潇洒劲儿一定十分向往，也会无数次梦想着自己有朝一日体验到腾云驾雾的奇妙感觉。这样每天的上学、放学再也不用挤公交车或是骑自行车了，出游也方便多了。
那么云彩是怎样形成的呢？原来，云彩是来自地面。地面上的水受到了太阳的辐射以后，变成水蒸气飘到了天空中，到了空中遭遇冷空气，就凝结成了小水滴，这些小水滴再同气中的尘埃、盐粒等杂物混合在一起，便形成了千姿百态的云。据估计，每年从海洋和陆地上蒸发到空中的水分4.5亿吨之多。
根据云的常见云底高度，云被分为高云、中云和低云三族。此外，世界气象组织1956年公布的国际云图分类体系又将云分为十属。其中低云有积云（Cu）、积雨云（Cb）、层积云（Sc）、层云（St）和雨层云（Ns），中云有高积云（Ac）和高层云（As），高云则有卷云（Ci）、卷层云（Cs）、卷积云（Cc）。
小水滴就是制造云彩的最主要原料，它的体积很小，平均直径仅在0.01～0.02毫米之间，最大的直径也不过0.2毫米。由于水滴小而轻，它们下降的速度很慢，一般都会在降落过程中又被上升气流托起，偶尔有一些漏网之鱼，也会在降落到地面之前而被重新蒸发掉，所以，小水滴便抱成团，成片成片的漂浮在空中。
云彩在空中不断地变幻着形状和颜色，我们常常看到天空有时碧空万里，有时点缀着朵朵白云，有时黑云压境，有时又放射出万丈彩光。有时洁白、有时乌黑、有时呈铅灰色，有时呈红色或者黄色。多姿多彩的云彩引发我们无数的遐想。其实天空中的云都是白色的，只是因为云层的厚度不同，以及云层受阳光的照射而显出不同的颜色而已。
可见，轻飘飘的云彩基本上是一片水雾，它没有灵性，只会随风飘荡，并不能听从我们的指挥。而且云彩还不能够承受我们的重量，立足其上，如站立在空气中一样，势必会重重地摔在地上。看来腾云驾雾的想法，只有在梦中实现了。
电闪雷鸣是“老天”在发怒吗
我们在电视上常常能够看到好人咒骂坏人：“你做了那么多坏事，也不怕天打雷劈！”确实，我国古代很多人都相信一个人如果做了太多伤天害理的事情，就连老天都会震怒。老天会借助电闪雷鸣来为人间主持公道。但是，这种说法有科学依据吗？
雷雨之后，为什么空气格外清新
雷雨通过冲刷掉空气中的尘埃、烟雾，而达到净化空气的作用，使得我们觉得空气清新。实际上，除了雷雨给大气洗淋浴以外，空气清新还有更重要的原因。
原来，在发生闪电时，空气发生了一场化学变化，一部分氧气变成了臭氧。臭氧能够起到漂白和杀菌的作用。浓浓的臭氧是淡蓝色的，臭味很浓，但是稀薄的臭氧非但不能使人感觉到臭味，还会给人一种清新的感觉。夏天的雷雨过后，空气中飘荡着淡淡的臭氧，这些臭氧净化了空气，使人倍感新鲜和清爽。
其实，说电闪雷鸣是老天在发怒，这只不过是人们主观色彩很浓的猜测而已。闪电和打雷是发生在大气中的一种放电现象。在夏季闷热的午后及傍晚，地面上的热空气带着大量的水汽，不断上升到高空中，形成一块一块的积雨云。这些积雨云携带着不同性质的电荷，另外由于受到近地面积雨云所带电荷的感应，地面上带上了与云底不同的电荷。我们知道不同性质的电荷是会相互吸引的，就像磁铁的两极互相吸引一样。空气的导电性很差，阻挡了正负电荷之间的汇合，但这种阻挡并不是不可逾越的。当云层里面的电荷越积越多，具备足够的能量的时候，正负电荷之间的吸引力就会洞穿空气，开辟出一条狭长的通道，强行汇合在一起。由于云层之间的电流很强，通道上的空气被点着而激烈燃烧，使得通道上的温度甚至比太阳表面的温度还要高出好几倍，所以就会发出耀眼的白光，这就是我们见到的闪电了。
而雷声是空气和水滴由于骤然受热，突然膨胀所发出来的巨大声响。雷声和闪电本来是同时发出的，但是因为闪电是光，它的传播速度是30万千米/秒，而雷声的传播的速度是340千米/秒。二者的传播速度相差很多，所以我们总是先看到闪电，后听到雷声。
可见，电闪雷鸣并不是老天在发怒，雷雨天被闪电击倒的人也不一定是坏人。另外，雷电还会击毁房屋，引起森林火灾，破坏高压输电线路。雷电还是安全飞行的巨大障碍，高空飞行的飞机误入雷雨云中，如果本身没有配置消雷装备，就会遭遇剧烈的颠簸，若是不幸遭到直接电击，那么飞行事故就不可避免了。但雷电并不是一个无恶不作的大魔头，它也会做出许多有益的事情，如夏季的雷电常常伴随着降雨，滋润万物；雷雨能将空气中的烟尘等污染物冲刷干净，起到净化空气的作用；雷电产生的高温能使空气中的氮气和氧气直接化合，产生二氧化氮，随着雨水渗入农田变成硝酸盐，成为天然的肥料。
夏季的清晨为什么会有露水
夏秋的清晨，草叶、树叶上常常有一颗颗亮晶晶的小水珠，这就是露水。我国古代的人们以为露水是从别的星球上落下的宝水，所以许多民间医生和炼丹术士都注意收集露水，用它医治百病及练就“长生不老丹”。
其实，露水并不是从别的星球上降下来的，而是在地面上形成的。露水的成因可以通过吃冷饮得到说明。吃冷饮时盛放冷饮的容器外面马上会出现一层薄薄的水珠。这是因为容器外面的热空气碰到器壁而冷却，水蒸气达到饱和状态后，部分水汽在容器外面凝结成小水珠。露水的形成与此类似，在晴朗无云、微风吹拂的夜晚，地面的花草、石头等物体散热比空气快，温度也比空气低。当温度较高的空气碰到地面上这些温度较低的物体时，其中的水蒸气便会凝结成小水珠滞留在这些物体上面，形成我们看到的露水。如果夜间有微风，发生水汽凝结后变得较干燥的空气就会被吹走，湿热空气不断补充过来，从而形成较大的露珠。
为什么早晨看到露水就表示会有好天气
有人说，如果早晨看到独木舟上结有露水的话就表示白天出航时能碰上好天气，这样说是有其道理的，民谚“露水见晴天”说的也是同一个意思。
上述现象和空中是否有云朵有关。要形成露水，草叶或是独木舟等物体的温度必须降到足够低，使饱和能够发生，也就是说，物体的温度必须达到饱和点——露点。在该点，空气中的水蒸气达到过饱和，从而在这些物体表面凝结。如果水汽在草叶和独木舟等物体表面凝结成露水，就表示这些物体向周围环境散热的速度要高于其从周围环境吸热的速度。
这种情况一般在天空中没有云朵时发生。
这是大地和大气之间以热辐射的形式持续地交换能量。如果天空中有云（有云多半就会有雨），地面上物体向周围散失的部分热量就会被云层辐射回地面，使物体得到一定的热量补偿，虽然温度升高得并不多，但也足以使水汽无法在物体表面凝结成露珠了。在一年中的大部分时间里，天气变化与上述规律很吻合：如果独木舟上有露水，那么就表示天空中没有云朵，又是一个晴好的天气。你可以用它来粗略地预测未来12小时内的天气变化情况，但是要预测未来24～36小时内的天气变化情况，用这种判断方法就不合适了。
不过，云层的高度越高，云层对地表温度的影响就越小。而且在夏天上述规律也不大能靠得住。因为在夏天，特别是在整个夏夜，天空长时间地晴朗无云，但是在午后，雷阵雨可能就在短短一个小时的时间内迅速形成。所以，清晨地面上的露珠可能还是意味着在空气中，特别是在高空中仍然有充沛的水汽，在午后能形成一场雷阵雨。
还有其他的例外状况：当空气又干又冷时，地面物体的温度很难降到露点，所以也就很少有露水凝结。
第四章难以捉摸的物理和化学现象
没有空气会怎样
有人觉得这个世界太平淡了，每天是一成不变的日出日落，每年是一成不变的春夏秋冬，一成不变的花开花落。是的，虽然没有在这个世界上度过多少年头，但是从不会安分守己的你总是期待着世界能来一次令人激动的改变。那么如果地球上没有空气会怎样呢？这个想法在你的脑海里一闪而过，想象中的神奇世界瞬间在你的眼前展开。
如果地球上没有了空气，你首先想到的应该是给自己戴上一个氧气罩，不然你很快会因缺氧窒息而死。然而，地球上的其他生物可能不会像你这样幸运，因为大概没有人会不辞劳苦地为它们带上氧气罩，所以大约用不了多久，地球就会变得冷清起来。实际上，如果没有了空气，地球上的情况绝不是冷清所能形容的，它应该是绝对安静的，因为没有了空气，声音便没有了传播的介质。在这种环境下，你会变得和哑巴无异。所以为了能够和同伴交流，你最好先学会哑语。
在没有空气的地球上，你一刻也离不开航天服的保护。如果你尝试摆脱这种臃肿的服装，后果将是不堪设想的。因为没有了空气，也就没有了大气压，你身体内部的血压会承受不了这种“轻”，最终血管会爆裂，甚至连眼睛都会喷射出来。另外，在没有空气的地球上，你会在一昼夜就感受到冰火两重天的刺激，说到这里，你可能会想到月球上的情景：白天的温度常常能够达到127℃，而到了夜里气温却会下降到-187℃以下。不错，这时候地球上的环境会和月球上差不多，超过300℃的温差不仅是人的血肉之躯所难以忍受的，就连貌似坚硬的石头也会在强烈的热胀冷缩作用下出现爆裂的现象！
神奇的衣服
航天服的作用就是保护在恶劣环境下活动的航天员的生命，而在没有空气的地球上航天服也将成为你必不可少的装备。那么神奇的航天服是如何做到这一切的呢？现在就让我们来了解一下这种世界上最神奇的衣服。
随着我国航天员进入太空，我国航天员穿的航天服也越来越被人们所熟知。整件航天服呈乳白色，局部位置镶嵌天蓝色的边线，衣服的中心部位有一个圆形的装置，用来调节衣服内部的气压、温度、湿度。衣服的右腹部有一条细管，是航天员的通信工具；左腹部处有两条细管，是航天员吸收氧气和排出二氧化碳的设备。为了方便航天员手部的活动，服装设计者们还在两条胳膊和上臂之间设置了一个特殊的连接装置。整件航天服不仅功能齐全，而且精致美观。衣服是连体式造型，胸前有两条呈v字形的拉链，打开拉链，将腿伸进去，用不了3分钟，就可以把航天服穿戴整齐。
如果没有了空气，调皮的星星也会变得老实起来，它再不会不停地眨眼睛了，而是木讷地挂在天空上；如果没有了空气，天幕的颜色也会由美丽的蔚蓝色变成令人压抑的紫黑色，就像我们在月球上看到的一样。当太阳公公准时从东方升起的时候，你会发现它完全没有了以前的慈祥，它变得小了很多，明亮了不少，悬挂在黑漆漆地天幕上，显得格外耀眼和狰狞。
如果地球上没有了空气，你会发现许多有趣的现象，比如苹果会和树叶一起落下来。对于这个现象你可能会觉得不可思议，因为苹果的质量要比树叶大得多啊。实际上，物体下落的速度和物体的质量基本上没有关系。正常情况下，树叶之所以总是落在苹果后面，是因为空气浮力对它的影响更大，而今，没有了空气，树叶自然能与苹果园同时落地。除了这个有趣的现象之外，在没有空气的地球上，还会出现哪些令人目瞪口呆的现象呢？聪明的你不妨开动大脑，大胆地去想象一下吧。
现在，对于没有空气的地球，你应该有了一些直观的认识，我想你大概会改变自己原来的想法了，甚至还会祈祷让地球永远不出现这种情况。对于这一点，你大可放心，因为地球有足够大的引力，不会让空气从地球表面飞走的。如果你还是想体验一下没有空气的生活，那么你应该到太空中去，那里会有你想要的环境。
气体分子有多小
当谈论起空气时，我们首先想到氧气。事实上我们地球上的空气是一种混合物，由多种气体成分组成。如果随手向空气里抓一把，抓到的很有可能是氮气分子，因为空气中77%的成分是氮气。氧气占空气的21%，除此之外，空气里还含有水蒸气和其他气体，这些气体包括二氧化碳、氖气（一些指示灯里充满氖气）、氦气（气球里经常充氦气）、甲烷、氪、氮氧化合物、氢气、臭氧和氙气。
各种气体分子，无论是常见气体还是稀有气体，都均匀地混合在一起（除了臭氧，因为臭氧分子往往浓集在20～25千米的高空，形成臭氧层）。气体分子的运动速度约为1120～4800千米/小时。空气分子小到肉眼看不见，也许此时此刻就有一个氪分子跌跌撞撞地闯进你的鼻子，而你却全然不知。
原子结合在一起形成分子，就像一串串的葡萄一样。可想而知，聚集在一起的原子越多，分子就越大。一个水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，而像体细胞里的DNA这样的大分子却是由上千万个原子组成的。
大多数气体分子，无论是什么种类，都非常小。例如，一个氧气分子由两个氧原子组成，一个氮气分子由两个氮原子组成，分子直径只有1厘米的一亿分之几或十亿分之几。很难想象一厘米的十亿分之一是多大，但我们可以将气体分子与盐的晶格的大小进行比较，格兰尔德·范伯格和罗伯特·夏皮罗曾经在他们的著作《地球之外的生命》里就用过这种方法。
可以在桌上撒一小撮食盐，然后找出一颗盐粒。现在想象你自己在变小、变小、变小，就像走进了爱丽丝的幻境。这颗盐粒就在你眼前长大，直到变成一个婴儿那么大。你继续变小、变小，这颗盐粒就继续长大，长得跟房子一般大。你再接着变小，盐粒变成一座摩天大楼，高耸入云，就像帝国大厦。
即使是这样，你缩小得仍然不够多，还是无法体会一颗盐粒与一个气体分子之间的大小比例。所以你需要变得更小，直到这颗盐粒高得看不见顶端，它的高度是帝国大厦的100倍。
如果你突然发现头顶上有个乒乓球大小的东西呼啸而过，那就是空气分子了。与一个空气分子相比，一颗小小的盐粒竟然是一幢摩天大楼的100倍，这下你就知道空气分子是多么小了。
原子是什么样子的
这是一个很难说清楚的问题，因为原子小到即使用上最先进的显微镜也没办法看到的地步。但是科学家们现在使用的一种新型的显微镜可以做出原子的图像：这种仪器仍然不能看到原子，但是它可以感应到原子，它的原理就像你将手靠近但没有真正接触到电视机的显示屏时所感受到的感觉那样。这就是复杂的纳米技术。不过，即使精巧到如此地步，仍然不能让你看到哪怕是一个原子。如果有这个可能的话，你会发现有一个很小的核处于原子的中心，它叫做原子核，是由一些叫质子和中子的微粒组成的。质子和中子有着大致相等的质量。质子带一个正电荷，中子不带电。
氢是在宇宙大爆炸时被创造出来的第一个原子，由夸克（一种比原子更小的基本粒子）和电子组成。
为什么有些原子具有放射性
具有放射性的原子容易发生分裂——实际上是原子的中心分裂，向周围释放原子内部的粒子。
原子中心是由质子和中子构成的原子核。氢原子是最简单的原子，氢核也是最简单的原子核，只由一个质子组成。原子核外是绕核运动的电子。电子运动的确切轨迹无法测量，但电子在不同空间位置出现的概率可以测量。
质子带正电荷，中子不带电，因此，原子核因为含有质子而带有正电荷。电子带负电荷，与原子核里质子之间的吸引力使得它们做绕核运动。由于同性电荷相互排斥，原子核内部的质子之间存在着相互排斥的力。
在一些小原子内部只有几个质子，这种排斥力不会产生明显效应。但是一些大原子的原子核就不太稳定了，比如铀-238的原子核内部有92个质子，有时这会导致核裂开，放射出内部的粒子，这些原子就是放射性的。
具有放射性的原子会向四周放射中心的粒子，反应过后会生成新的原子核，新生成的原子核被称为“子体”。如果子体是稳定的，那么反应到此为止，但如果子体内部质子数仍然较多，也就是说子体仍然不稳定，核裂变反应就会继续，生成新的子体，如此往复，直到生成稳定的子体。
放射性原子发出的辐射主要有三种：α射线、β射线和γ射线。
α射线由α粒子组成，每个α粒子由两个质子和两个中子构成。铀-238可以释放出这种射线。与其他射线粒子相比，α粒子可算是巨人了，它们太大，连纸张都穿不过去，也穿不过人体皮肤表面的死细胞。
但这并不是说α射线对人体无害，长时间暴露在α射线下，人体的皮肤会被灼伤；如果不慎吞入α射线源，比如说铀-238，人体内脏会受到严重伤害。
β粒子是在原子核一个中子变为一个质子和一个电子时产生的。电子从核内射出，而质子留在原子内部。β粒子的大小是α粒子的1/7000，所以β射线具有更强的破坏性。β射线可以轻而易举地穿过纸张，但对木头却无计可施。β粒子能穿过表皮细胞进入皮肤，但会留在皮肤表层里。如果β粒子存留在体内，要么发生重度灼伤，要么造成内部组织大面积损伤。
第三种辐射是不稳定原子发出的γ射线。组成γ射线的γ粒子是高能光子，这与X射线类似。γ射线可以穿过木头，只有足够厚的混凝土墙或铅板才能挡住它。γ射线不但能够穿过皮肤，还可以穿过整个身体，而且被γ射线光顾的细胞统统都会被杀死。
为什么铁不会溶解于水中
构成固体的所有粒子都是被黏合在一起的。这些黏合力可能是不牢固的，也可能是很牢固的。要溶解某些物质，物质粒子间的黏合力就必须被破坏掉。