请从图上仔细找找有几处发生山崩？

图1 2008年2月19日（传回地球需要时间，NASA是3月3日公布的），美国宇航局(NASA)利用”火星勘测轨道器”捕捉到了火星北极附近正发生山崩的情形，和地球上房子倒塌扬起尘土很相似，这么多尘土说明这个地方缺水啊。对了，火星上有水吗？（我看至少有4处山崩，下图显示了两处明显的山崩。）（图片版权：NASA/JPL/University of Arizona）

看新浪的新闻，说”据分析，山崩下来的物质是由冰层和尘埃构成，因此可以用来研究火星上是否有过生命。液态水是生命之源，目前已经证实火星上有水，但是没有液态水，只有固态水(冰)和气态水(水蒸气)。”（纳闷，怎么缺少液态水这个中间状态呢？）

看看科学家怎么验证火星上是不是有液态水的？

图2 最左边这张图是拍摄的火星山崩后的沉积物分布图。中间这张图是计算机模拟，如果火星存在液态水，这些崩塌下来的沉积物的样子。最右边的图是计算机模拟，没有液态水，也就是干燥的情况下，崩塌后的形态。一对比，发现干燥的情况比较符合实际图像。因此，人类还没有找到液态水的证据。（图片版权： Jon Pelletier, UA）

研究山崩有什么用？

除了研究火星生命外，新浪网又说：”过去，我们认为火星的地质活动是十分’宁静’的，它不像地球那样有剧烈的造山运动和板块运动，但现在看来火星上也并非’死水一潭’。火星上的山崩现象十分罕见，这是第一次拍摄到火星山崩。

这真的是第一次拍摄到火星山崩吗？

新华网在2004年有一条新闻：欧洲的”火星快车”探测器拍摄到火星山体滑坡照片，山体滑坡（Landslide）可能就是山崩的意思。因此，我又不敢相信这些网络新闻了，真的是第一次吗？真的只有固态和气态水，而没有液态水吗？

图3 放大的山崩图，如果要看更清晰的大图，请点击这里。

什么”照相机”这么好用？

图4 The High Resolution Imaging Science Experiment camera（图片来源wiki）

就是这个照相机，简称HiRISE，全称High Resolution Imaging Science Experiment ，中文名字高分辨率成像科学实验照相机。

这个照相机和我一样重（65kg），但显然比现在的我值钱多了（4000万美元）。最前面的那个大镜头是反射式望远镜，分辨率可以达到0.3米/像素。这个像素精度比Google Earth所用的快鸟卫星的精度还要高（快鸟是0.5m/像素）。

这个照相机搭载在哪个探测器上？

一个叫做 Mars Reconnaissance Orbiter（火星勘测轨道飞行器）的探测器上，价值7亿2000万美元。这颗探测器2005年8月12日上天，花了1年多（2006年11月）才最终进入自己设定的轨道。主要的任务是勘查火星地形，地层，岩石和寻找”冰”，并且利用大相机拍一些前所未有的清晰照。

图5 这个卫星上除了装载大照相机HiRISE，还有许多其他科学仪器，比如光谱仪spectrometers，雷达radar，SHARAD，MCS，CRISM，MARCI，CTX，可以针对不同的勘查目的成像。

人类探测火星简要历程

火星距离地球近，又一直被怀疑有生命迹象，因此是目前除地球以外人类研究程度最高的行星。截止到2007年底，人类共发射了38个火星探测器（不知道是否包括发射失败或上天后失踪的），其中美国18个，苏联17个，俄罗斯1个，日本1个、欧洲1个。

金星也距离地球近，为什么不多探测？（人类已向金星发射了32个空间探测器，其中22个成功，9个失败，最近的一个是欧空局的”金星快车”，也算多了）

金星因为浓密的云层，”温室效应”很厉害，表面温度400多℃，高的时候500℃，甚至高于距离太阳更近的水星（平均179 ℃）。曾经有卫星登陆水星，但几个小时后就蒸发了，猜测是被太阳烤坏了），因此要登录金星，难度可能很大（wiki说已经有着陆探测）。总之，很少听到”金星人”的说法，”金星文”也没有”火星文”流行。

简单看看近些年的火星探测器：

1997年，美国火星探路者/拓荒者(Mars Pathfinder、MPF)，人类首次登陆火星表面。

2001年，美国火星奥德赛(Mars Odyssey)

2003年，美国先后发射了“勇气”号(Spirit,MER-A)和“机遇”号(Opportunity,MER-B)火星车。

2007年，美国凤凰号(Phoenix)，今年5月抵达火星

图6 火星地形图。从图上看，一半似海洋，一半似大陆！很奇特。火星上具有太阳系最高的火山-奥林匹斯山，21km。但这张地形图的高程显示才12km，不知道是否有问题，另外这里的坐标系统也很怪，只有西没有东。如果要看更高清晰的火星地图，请点击这里，大小为18M（图片来源）还有更多高清晰的图，请看NASA网站。

图7 就在1个多月前，欧洲科学家利用”火星快车”探测器发回的高清晰度照片，绘制完成了火星三维地图，火星山的峡谷和丘陵地带将以三维的形式出现在世人面前。这是三维地图上的撞击坑。其实Google Mars很早就推出了火星地形图，但不足的地方是缺少坐标，连这一次山崩对应哪个地方都不好找，而且缺少三维显示，希望火星快车尽快出”三维火星”。

相关日志

• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 触摸太阳系的边缘：Voyage-1的太空探索 (0)
• 日本月亮女神的作业 (0)
• 南部非洲的洪灾卫星图 (0)

一、什么是冻雨，有什么危害

冻雨是指过冷却水落在地面或暴露物体时，迅速凝结为冰的天气现象。冻雨与冷暖气流的相遇有关，它的形成通常需要两个条件：

(1) 水汽充足。美国的东北部和加拿大中东部地区是世界著名的冻雨灾害区，靠近它们的五大湖区正是暖湿气流的来源。

(2) 地面温度低于0 ℃，高空则有逆温层。下冷上热的气温条件使雪落到地面之前融化为水滴，而地面低温使水滴落地时又能迅速凝结成冰。

冻雨可以在物体表面形成一层透明的冰覆盖层，这种冰覆盖层被称作”雨凇”，又称”冰挂”。

图1 两冷包夹一暖的”三明治”气层是冻雨的理想”温床”。冻雨开始时以雪的形式落下，在下降过程中遇到暖气流层而完全融化为雨滴，随后在更低的高度上又遇到温度低于零摄氏度的冷气流层，此时雨滴不再凝结，而是形成过冷雨滴。过冷雨滴一旦遇到低于0 ℃的任何物体就会立刻凝结，形成细长条状的冰挂。图片来源:University of Illinois，wiki来源。

冻雨会使路面覆冰，铁路、公路、航空等交通运输因此陷入停顿；冻雨落在屋顶以及各种裸露的户外公共设施上，公共设施因为承载过重而倒塌。特别值得一提的是冻雨严重威胁着电网设施，当冻雨附在输电铁塔和输电线路上结冰时，电线因负载超过设计标准而拉断；中国电力顾问公司总工程师吴云说，像双回线这样的( 铁塔) 的重量大概是6 吨，但是结了冰以后，重量大概达到50 吨，是原来的6 倍（数据来源于CCTV）。另外，附在电线上的冰面使得电线在风力作用下”迎风舞动”，很容易拉倒铁塔进而造成供电中断，一旦供电不畅，就会引发一系列连锁反应，如果发生事故的电塔在山区，维修起来及其不便。2008 年1 月中国南部和中部遭受严重的气象灾害，其中一大部分损失由冻雨造成。

图2 这是贵州某地区的冻雨图，冻雨在贵州并不少见，但持续时间没有今年这么长。冻雨附在电塔上凝结成冰后，时间一长就可能压垮电塔，特别在南方地区，设计标准没有考虑到极端的天气情况。当前清理这些附冰最有效的办法是人爬上去敲掉冰挂，这类工作具有危险性，湖南有三个烈士为此殉职。（图片来源：网易）

图3-4 冻雨通常一遇到固体表面就立刻结冰，电线也不例外。电线上的附冰使电线载荷加重拉倒电线杆；此外，进入融冰期后，因为电线融冰速度不同（比如向阳一侧的冰先融化），也会造成电线杆张力不平衡，而使之倒塌。（图片来源：网易）

二、2008年中国的冻雨灾害及其原因

2008年1月10日，中国南部和中部19个省普降大暴雨和大暴雪，持续时间长达20多天，低温、雨雪和冰冻的共同交织，造成了中国50年以来最严重的冰雪冻雨灾害。

由于正逢春运期间，大量旅客滞留在站场港埠，社会秩序一度混乱。另外，由于电力受损、煤炭运输受阻（煤炭占电力发电的主导地位），不少地区用电中断，电信、通讯、供水、取暖均受到不同程度影响，某些重灾区甚至面临断粮危险。

民政部副部长李立国在2月23日提供了一些数据，在这次低温雨雪冰冻灾害中，农作物受灾面积1.78亿亩；倒塌房屋48.5万间；因灾直接经济损失1516.5亿元，在这次低温雨雪冰冻灾害中，已造成129人死亡，4人失踪，紧急转移安置166万人。其中，湖南、湖北、贵州、广西、江西、安徽6省受灾最为严重。（解读这些数字看这篇）

此次冰雪灾害具有范围广、强度大、持续时间长、灾害重等特点，形成此次灾害的主要原因如下：

1、冷空气频繁南下，并长期滞留在长江以南。2008年１月来，中高纬度欧亚地区的大气环流呈现西高东低分布，这种环流异常的持续时间长达19天，是正常时间的3倍以上，是中国1951年以来该环流类型持续最长的一次，有利于冷空气频繁地从西北方向沿河西走廊连续不断入侵中国，并造成4次较大范围的低温雨雪冰冻天气。

图5 这是2008年1月29日美国航空航天局（NASA）利用MODIS卫星获得的中国部分地区的降雪分布图，其中橘红色代表有雪地区，而白色则代表云层。从图上可以看出中国很多地区例如湖北，湖南，贵州，广东等有雪，而河北、山东、辽宁少雪。（图片来源：Jesse Allen, Earth Observatory/NASA）

图6 2008年1月15日至2月13日期间，中国绝大部分地区包括长江以南很多省受冷空气影响，最低温度低于0℃，低温为冻雨的形成提供了条件，使雨水落地时能迅速凝结成冰。(图片来源：中国气象局网站)

2、孟加拉湾暖气流异常强大。青藏高原南缘的南支低压槽活跃，是近十多年来少有的，使得西南方向孟加拉湾暖湿空气沿云贵高原不断向中国输送，在对流层中低层形成稳定的逆温层，当北上暖气流和南下的冷空气相遇后对峙，互不相让，因为势均力敌，最终上演了多达20多天的”角力”，导致中国南部中部普降雨雪，形成大范围的冻雨，贵州，湖南等省因为靠近”角力战场”，冻雨灾害由为严重。

图7 2008年1月16日-2月14日，中国长江以南地区降雨量丰富的地区也是此次冻雨冻雪受灾严重地区，这些暖湿气流主要来自孟加拉湾。。(图片来源：中国气象局网站)

3，可能受拉尼娜的影响。小女孩拉尼娜给世界留下了深刻的印象，虽然她最直接的影响区域是热带，但表面积占地球71%的海洋是巨大”储热罐”，她的温度变化和能量释放会影响到全球大气循环和天气变化，而绝大多数的天气和气候事件是海洋和大气耦合的结果。拉尼娜从2007年7-8月生成后开始影响我国，据专家预测，其影响将持续到2008年夏季。

图8 2007年11月海水表面温度和往年同期平均温度（1985-1997年）的比较图。蓝色表示温度比往年平均温度低，红色表示温度比往年平均温度高。从图上可以看出太平洋赤道地区的中部和东部地区海水温度比往年更冷，而西部的海水温度更高，这就是拉尼娜（La Nina，西班牙语”小女孩”的意思）的特征，遗憾的是科学家现在还无法准确的知道拉尼娜产生的原因。（图片来源：NASA）

图9 拉尼娜是太平洋赤道地区东信风增强的结果，信风将更多温暖的海水”吹”到太平洋西部，它使美国西南部和南美洲西岸变得异常干燥，而澳洲、印尼、马来西亚和菲律宾等东南亚地区有异常多的降雨。但是拉尼娜可以影响到全球的天气和气候条件，中国2008年1月份的冻雪冻雨天气可能和拉尼娜有关，1月份发生在 南部非洲的洪灾和1月份美国南部的龙卷风也可能和拉尼娜有关。(图片来源：NOAA)

4，过年返乡潮。就像英国人每到夏季会拥到爱丁堡观看艺术节一样，中国人宁愿在车站禁受严寒，等候数天也要赶在春节前回家团聚，这是根深蒂固、难以改变的风俗习惯。冷冻伤害倘若发生在平时，损失会减轻很多，但恰好遇到了”世界上规模最大的人类迁徙”，使灾害对人的影响”雪上加霜”。由此可以看出，自然灾害必须要考虑人文因素。

5，科学预报不足。中国气象局局长说，当前技术水平难以对一周以后的天气作出肯定的预报，对此次连续发生的四场低温雨雪冰冻天气过程，没有事先料到，对后面可能出现的灾害缺乏足够的估计。

三、冻雨灾害带给我们的思考

灾害虽然暂时平息，但灾害带给我们的启示值得继续深思和总结：

（1）一个灾害发生，往往会影响到社会系统的方方面面，电力、水供应、通讯、交通、农业和金融市场等等都将受到冲击。

（2）我们在发展经济的同时，加强对自然灾害的科学认识和建立灾害应急措施刻不容缓，在一个环境变化的世界里，减少损失和促进发展同样重要，减少损失更是增加GDP。

（3）气候变化导致的极端天气事件正变得越来越常见，中国的这场灾害也突显出全球对加强和防范新类型自然灾害的必要性。

如果有兴趣，更多阅读列在下面：

中国的雪灾和评价一篇文章

我们又遭遇百年一遇的自然灾害

解读中国雪灾损失数字

厄尔尼诺，这个小男孩真不简单(连载1) (连载2)

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 2008年1月：非洲沙尘海洋、田纳西的沙尘暴 (0)
• 2007年春季中国上空的沙尘暴和烟雾 (0)
• 这是世界末日的警告吗？ (0)

图 这是TRMM卫星根据空气中的水汽得到的龙卷风三维图，最高处为13km多（一般的高云为6km左右）。这里暖气来自墨西哥湾，拉尼娜可能起了”推波助澜”的作用。©NASA

TRMM全称是Tropical Rainfall Measuring Mission satellite ，热带测雨任务卫星。 美国的卫星通常都是带着一定的使命（Mission）上天的。

全球下雨最多的地方主要分布在热带和亚热带，在TRMM卫星发射之前，我们不能准确地知道一个地方到底下了多少雨。有人可能会说，不是有气象卫星吗？

是的。虽然有些气象卫星可以拍摄气象云图，但是有云的地方不一样下雨，即使下雨，也并非所有雨都能够顺利地降落到地面，可能在半空中就挥发了，而且，这些气象卫星通常不能穿透云层。（?）（注：这些气象卫星搭载的传感器可能是可见光（和人眼看到的差不多）和红外遥感（适合用来测量温度），他们波长短，不容易穿透云层，都对云层”望而生畏”。）

因此，科学家希望能有一颗能够穿透云层，测量一个地方降雨量的卫星。于是就有了这颗TRMM卫星，原理是通过测量地球或大气的微波辐射能量（任何物体都会发射电磁波辐射能量，因此有颜色有温度，但微波波长长，可穿透云层，具体细节我还不清楚）。如果知道了降雨量，就可以用来预测风，洋流，洪水或干旱。

发射时间：1997年11月27日，在日本发射

轨道：和赤道35度角，距海平面350km

周期：91分钟一圈。24小时可以转16圈，尽可能地覆盖热带地区。

上图是NASA的TRMM卫星所获取的美国南部龙卷风（兼暴雨）所经地区的降雨量密度分布图，从图上我们可以知道某一个地区某一小时的降雨量。

几天前我在文章2008年2月美国南部遭遇龙卷风图片中提到过这次龙卷风灾难，TRMM卫星的另一个例子是热带气旋Gula，卫星极大的扩展了人类的”视觉”。

TRMM卫星的主页在这里，更多TRMM介绍在WIKI。

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 低温雨雪冰冻灾害 (2)
• NASA公布地球真彩照片 (0)
• 2008年1月：非洲沙尘海洋、田纳西的沙尘暴 (0)
• 2007年春季中国上空的沙尘暴和烟雾 (0)

美国航天航空局（NASA）网页上专门有一个分支是给小朋友们看得，我觉得他们真有人情味。上面这个游戏告诉你2.5亿年前（恐龙出现的年代），地球的大陆板块所在位置，请在对应的大陆按照右测”Find：”提示点一下鼠标就行了。图上的英文Tethys Sea：古特提斯海，Panthalssa Ocean:古大洋。flash©NASA

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 贡嘎山自然科考旅行记 (11)
• 祁连山野外地质考察(图文) (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)

这是阿曼湾上的沙尘暴。这张图让人印象最深刻是沙尘暴把云吹挤成了一条白色的带子。点击看大图。

云的高度通常分为三种：高云（6000米），中云（2500-6000米）和低云（2500米）。天气晴朗的时候，云通常比较高，要下暴雨前，则通常是低云密布。飞机通常飞在10km以上的对流层顶，此时，那些高云全都已经低低在下了。

右下角的的云薄薄的，而且带点纤维状，说明云比较高。但是沙尘暴硬是”吹皱一池春水”。我想，这可能可以从侧面说明沙尘暴可以达到的高度。（解释可能有误，若有误请勘误）©NASA

相关日志

• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 低温雨雪冰冻灾害 (2)
• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 2008年1月：非洲沙尘海洋、田纳西的沙尘暴 (0)
• 2007年春季中国上空的沙尘暴和烟雾 (0)
• 这是世界末日的警告吗？ (0)

图1 撒哈拉沙漠西部的大西洋几百公里内都弥漫着沙尘。1月29日获得的图像。

图2 在毛里塔尼亚上方吹得是西北风。1月20日获得的图像。来源

他们是沙尘的主要来源地（Sand Seas）

看大图请点击 （图片获取时间：2008年1月29日）

美国田纳西州发生沙尘暴。图片地点位于新墨西哥附近。

图上的红框是温度较高的热点，说明那个地方有火灾。

田纳西州的森林管理处人员说1月29日有20多起大火事件，面积达18,700 英亩。这次沙尘暴发生在火灾之后。

图片来源：NASA

图 美国田纳西州的消防员在高速公路上，准备冲进森林火灾现场。

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 低温雨雪冰冻灾害 (2)
• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 2007年春季中国上空的沙尘暴和烟雾 (0)
• 这是世界末日的警告吗？ (0)

图 2008年1月25日和2007年12月24日的南部非洲降雨量对比图。绿色表示雨量比2007年多，蓝色部分雨量最集中的部分。红色的线条是我画的赞米比亚河主干道，雨量最集中的地方分布在赞美比亚流域。(图片来源：NASA)

2008年1月份，南部非洲地区大雨不断，特别是在赞美比亚，津巴布韦，马拉维和莫桑比亚地区。迄今已经有12万人被迫迁移，45人丧命。

非洲本来就穷，饥饿，疾病，再加上自然灾害肆虐，我想他们的穷除了受劳动力剥削外，自然条件恶劣，生存环境不佳，自然灾害都是重要的原因。真的是屋漏偏逢连夜雨，财富不均，灾害也不均。

因此，联合国人道协调厅特别重视，发了好几篇新闻表示将援助非洲。1 2

非洲，一个值得我们去关注的世界。可惜，中国的新闻网站对这么大的灾害几乎无人问津和撰写。去Google上搜索“非洲南部 洪灾”，发现，那些平时抢着发头条，搞噱头，到处招眼球，很黄很暴力的新浪等各大知名门户网站，相关新闻却很少。我只能感慨这个社会的弱肉强食。这些网站做新闻报道压根不是想激发人们去产生爱，他们只是想吸引更多的眼球，一天又一天炒作，再炒作！

有原因说这是拉尼娜引起的，我就奇怪了，厄尔尼诺和拉尼娜是太平洋中东部海水温度的变高和降低，而非洲两边是大西洋和印度洋，和这什么关系呢？NASA说因为影响到太平洋进而影响到全球，他是从全球的角度考虑的。因此，厄尔尼诺和拉尼娜看样子不是地区现象，而是全球现象。

另外，这可能是一种叫Madden-Julian Oscillation（MJO）的天气类型引起，这个单词还没有确切的中文解释，它是大气模式中30-60天的大振荡。

相关日志

• 2007年7月苏丹、淮河和鄱阳湖洪水 (0)
• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 闲谈巴厘岛联合国气候会议 (0)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 科学看待大禹治水和文明产生 (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)

11月15日晚，强热带风暴袭击了孟加拉国的南部和西南部地区，最高时速每小时240km。现已经造成至少1100多人死亡。当风暴过后，山区的降雨将会导致更多的地方受灾。约600，000人已经撤离了南部沿海地区。

上图是NASA的MODIS Terra卫星拍摄的2天前风暴登陆前的照片。这是250m (6 MB)分辨率的图片。也可以下载坐标，在Google Earth上看卫星图。这是Guiweather.com提供的热带风暴的行进路径。

孟加拉国是热带风暴频发地区：1966年的一场热带风暴夺去了50万人的生命；1991年，13万8000人在热带风暴中丧生。

简易的教室根本挡不住巨大的风暴。（图片来源：AP）

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 低温雨雪冰冻灾害 (2)
• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 2008年1月：非洲沙尘海洋、田纳西的沙尘暴 (0)
• 2007年春季中国上空的沙尘暴和烟雾 (0)

赵丰老师在NASA工作多年，现在国立中央大学担任地空学院院长。每年他都被邀请到中科院研究生院开一门叫《卫星看地球》的课程，报的人很多，而且他每年都被评为最受欢迎的老师。我有幸去听过，他知识渊博，善于思考，善于启发，幽默风趣，敬业非常（有一次喉咙痛得讲不出话就打字和我们交流），他是我见过的最好的老师。此时此刻，嫦娥一号正奔向月球，看直播激动ing，我把他上课提到的一些非常有意思的问题贴上来，来纪念这个伟大的时刻。问题看不懂没关系，重要的是我们要学会思考，学会提问。

1 你看照片，是真是假？

2 为什么是假的？ 太圆了；颜色不对；背景不像；

3 地球为什么是圆的？ 高处总会被吸下去。

4 地球的扁率为什么是1/300？ 离心力/重力

5 为什么重力9.8m/s2？ 万有引力公式计算的。 GMm/r2=mg

6 r怎么求？ 现代人用卫星。古人怎么求？ 利用相似原理，测量竹竿在地面的投影和两点的距离来估计地球半径，精度有90%多。

7 G怎么求？ 卡文迪许实验。

8 M怎么求？ 利用g G r求。

9 g怎么求？ 伽利略自由落体运动；斜面运动；摆。

10 如果离心力=万有引力，是不是可以绕地球旋转了？Right? yes.

11 旋转的时间，速度？ t=90-100s，v=7-8km/s（20倍音速），一天绕地球10多圈。

12 多大的速度离开地球？ 约11km/s

13 不同的发射速度，不同的运动，抛物线 双曲线 椭圆， Right？ yes，椭圆说明能量不足以摆脱引力，双曲线有一条渐近线，说明力量太大，跑掉了（至今有3个卫星跑掉了）；抛物线说明被吸引回来了。

14 为什么在1958年成立NASA？ 苏联1957年发射成功

15 火箭的原理是什么？ 动量守恒。

16 为什么在赤道发射？ 省力。

17 为什么在海边发射？ 安全

18 绕地球一圈的速度？ 大约4万km，8万里。（坐地日行八万里）

19 LEO MEO GEO到底是什么？低轨，高轨和同步卫星

20 为什么要同步？ 观察一个地方，通讯传输。

21 同步卫星的高度？ 6个地球半径。同步卫星的纬度？ 于赤道平行，零度倾斜角。

22 发射同步卫星的难度很大？ 难度超过发射卫星到月球，月球距离地球60个半径，只要能量足够，就可以。但是从高纬度地区发射到赤道面，需要在空间作很大的方向调整和动力推动。

23 LEO的高度？ 1个地球半径。周期90m，一个半小时。

24 MEO的高度？ 4个地球半径 周期12hour

25 GPS算什么？ MEO，大概2，2000km

26 极地卫星有什么用？ 每个地方都能看到，有周期重复。可以对某一些地区观察变化。

27 非极地卫星有些地方看不到，Right? yes。称为polar holes.

28 气象卫星通常是什么类型？ GEO or polar LEO. 太高分辨率低，LEO更清晰。

29 那为什么不能太低？ 怕掉下来成为流星

30 多高才行？ 高于400km

31 卫星bus，Do you know? 需要动力、温度控制、主板电脑、通讯和数据传输；

32 卫星为什么不像电影那样可以随意对一个地方观测？ 因为轨道固定，只能微调，微调也需要燃料；卫星的死亡通常是因为缺少燃料。燃料通常有核能，太阳能。火星之外的行星看太阳就像地球看星星，光芒很微弱，无法用太阳能。

33 用核能危险吗？ 危险肯定存在，但是危害却不大。不能只定性分析，还要定量分析。

34 太阳系的控制范围有多大？ 如果太阳系的宇宙射线（太阳风）强度=宇宙射线强度，就可以不用考虑太阳的影响了，也就是太阳系以外的范围。

35 距离地球的很近的水星和火星，卫星能登陆吗？水星距离太阳太近了，在水星上看太阳，太阳比我们看到的不知道大几倍，温度很高。曾经有卫星登陆水星，但几个小时后就蒸发了，猜测是被太阳烤坏了。水星距离地球150Mkm，如果飞行器速度10km/s，大概需要170多天，几乎半年。

36 如果要飞往距离更远的行星，该怎么办？利用重力来加速飞行。gravity assist

37 加速之后怎么让他减速，减速也需要很多能量？ right，利用大气层作减速运动，先作椭圆运动，然后每次靠近行星的时候利用喷气，让他进入大气层一点，使椭圆越来越小，最后就能围绕行星运动了。这叫aerobraking 利用空气刹车。

38 SOFAR是什么意思？ 在水下几百米，因为压力和温度的综合影响，声波在那一层的速度最快，传播的最远，甚至可以传到几千公里外的地方，人们很难相信它能穿这么远，于是就给他取了个名字叫做SOFAR，英文就是这么远的意思

39 微波为什么能煮鸡蛋？ 微波煮的其实是水分，因为当微波的频率和水-水之间的氢键相同时，他们产生共振现象，振动的越来越快，动的越快就越热，因此微波能用来加热含水物质，而没有水的物质在微波照射下是没有作用的。

40 光波的波长大约多少？ 380-760nm，和细胞核的大小差不多。

41 为什么可见光这么丰富？ 因为太阳表面温度6000k，这个温度适合产生可见光波段，因此太阳光的能量大多数集中在可见光波段，如果温度再高一点，辐射的波长就更短。2是大气不吸收可见光。

42 任何东西都在发光吗？ 只要不是绝对零度的物体，都在辐射。温度越高，辐射的能量越多（和温度的4次成正比），辐射的波长越短。

43 大气不吸收那些波段？ 1 可见光不吸收 2无线电也不吸收。因此，紫外线、粒子流、红外线等都被大气挡在地球的外面。因为我们有光学望远镜和无线电望远镜。

44 如果我们眼睛对微波感光会出现什么情况？那我们的眼睛必须很大很大，和雷达一样大才能接收微波。我们想在的眼睛这么小，是进化的结果，使我们能够接收波长比眼睛小得多的可见光的波。眼睛的瞳孔可以放大可见光波长尺寸的1万倍，可见光波长0.4um-0.7um，它的1万倍为4-7cm，和眼睛的尺寸相差不大。如果太阳光的波长很短很短，像X射线、Gammar射线一样短，这种波通常具有很强的粒子性，它带有很高的能量，我们眼睛根本无法承受这种高能粒子的冲击，一会儿就没用了。

45 大地水准面是怎么回事？ 地球的海平面是高低不平的，重的地方吸引力大，就会把更多的水吸过来，水平面就高，反之就小。

46 潮汐是怎么产生的呢？潮汐有很多种，太阳和月球都对地球的引力都会产生潮汐。为什么有潮汐，因为地球是一个半弹性体（大概0.3的作用），表面有自由流动的海水。如果地球是个刚体，那地球就不会有半点影响；如果地球是个完全弹性体，那么地球就不会像现在这么圆，而应该是扁扁的。

47 潮汐的时间规律怎么样？日潮就是太阳引力产生的潮水（S2：表示太阳引潮，每日2次高潮）；月潮同样可以理解（M2：表示月球引潮，每日2次高潮）。不同的是月亮虽然比太阳块头小很多，但是却比太阳更靠近地球，它对地球的引潮力是太阳的2倍。因为月亮每天绕地球在转，因此月潮的周期不是12小时，而是12小时25分。

48 为什么有台风？ 因为大气温度差异，使得某个地方温度高，气压低，气压高的地方就向气压低的流动。

49 为什么气压流动不是直线流动，而要旋转成为气旋？ 因为地球自转偏向力 coriolis force引起的。使得气流有一个逆时针运动。

50 人们是怎么发现洋流的？人们发现太平洋西部，也就是亚洲东部的水温比较高，而欧洲虽然地处高纬地带，但是气候湿润，温度适宜，而不像西伯利亚一般寒冷，探究原因，原来是大洋中存在环流现象，赤道接受的太阳光充足，海水温度高，被洋流带到了亚洲东部的海洋；同样，墨西哥湾的洋流将赤道温水带到欧洲，使得欧洲成为典型的海洋性气候。

51 洋流运动形式如何？洋流是表面的水流，表面水流运动过程可以通过卫星系统很容易得到。在北半球，洋流呈现顺时针方向，在南半球是逆时针方向，赤道的洋流则是水平的。洋底的洋流，科学家现在还没有充足的证据，但我们已经猜测它的运动轨迹。为什么呢有顺时针和逆时针方向性？因为有地球自转偏向力克里奥利力存在，使得北半球的向右偏，南半球像座篇。（可以这么想，将地球自转看成河流，自西向东流，赤道向北走的路线是右偏，向南走到的路线向左偏。）

52 为什么人们关注温室效应？温室效应最主要的影响是对整个地球系统的影响很大。温室效应会引起海平面上升，因为1大陆更多的冰川、积雪融化后汇入海洋（注意海洋冰川的融化对全球海平面上升没有影响，因为海冰密度为0.9，它的10%浮在海面，根据阿基米德定律，浮在水面上的物体的质量就是被排开的水的质量）；2海水受热膨胀，后果就是海平面升高。此外，温室效应可能会影响海底洋流，现在科学家还不敢确定，但是如果这是真的，那整个欧洲的气候将不再温暖湿润，而是像俄罗斯一样天寒地冻，欧洲文明有可能被毁灭。

53 谁第一个发现C02引起的green house effect的？这是个很奇怪的事情，我们往往不认识那些真正起到影响人类社会的人物，而对一些无关痛痒的明星如数家珍，比如昨晚点杀葡萄牙的齐达内，几乎全世界都知道这个名字。如果说不关心CO2的原因是因为这个话题太大了，那关心齐达内是不是太空了？齐达内的输赢不关我们任何事情，而气候的变化至少会影响你的日常生活，中国气象局局长秦大河在今年的世界地球日（3月23日）说”中国每年受气象灾害影响人口达4亿（全国1/3）经济损失达2000多亿人民币，占GDP的1-3%”。地球是我们的家园，我们是不是更应该对地球多一些了解呢？第一个发现CO2引起温室效应的人叫 Roger Revelle。

54 有哪些现象是温室效应引起的？厄尔尼诺和拉尼娜，这两个词分别是男孩和女孩的意思。1997年11月科学家通过卫星（Topex/Poseidon）观测到位于赤道的太平洋两端海水高差很大，这引起了人类极大的注意；是什么原因可以引起海水的高差呢？温度，温度高的海水体积大，因此海面高，温度低的海面就低。这说明海水的温度正在发生急剧的变化。 55 海水升高1mm，大概需要多少体积的冰？ 400km3的冰，大约长宽高8km。

56 如何防止太阳风呢？ 在太阳和地球之间发射一颗卫星，利用太阳风的传播速度500km/s和电磁波的传播速度的时间差作预报。这和利用地震和海啸波之间的速度来预报海啸有异曲同工之妙。

57 地球会越转越慢，日子越来越难过吗？ 是的。因为由于地球和受月球影响的潮水之间的摩擦力，地球的自转速度越来越慢，根据古老的珊瑚礁的记录（像年轮一样，每日都有一轮生长），人们发现地球一年竟然有400多天。

58 根据角动量守恒定理，地球的自转速度哪里去了？ 地球的角动量mv跑到月球上去了，月球距离地球越来越远，每年约3cm。这个现象叫做tidal breaking。

59 每年月球距离地球3cm是个现象，能说明什么？每年距离3cm，那么40亿年前，距离地球20个地球半径，实际上月地距离是地球半径60倍。有人猜测月球原来是地球的一部分，是地球甩出去的，甩出去的部分就是地球的海洋。这些内容在力学上不成立，唯一可以解释的是地球可能和行星相撞，甩出去很多碎片，经过后期的吸引凝聚成现在的月球。

58 极光是怎么回事？两极地区受到磁力线的保护最弱，因此太阳粒子容易进入两极，将分子游离化，因为不同的原子具有不同的光谱，放出不同颜色的光。极光不是固定而是不断在变化的，一变就持续好几个小时，是名副其实的一场show。古人不知道极光是什么，山海经提到的烛龙在人类认识极光前被视为胡说八道。这说明古籍中还有很多有趣的内容值得发掘，一些罕见的现象偶然发生，虽被记载后还需要通过人类认识的提高来理解这些天书。

59 米兰科维奇曲线是怎么回事？为什么这么有规律？ 米氏理论是指地球气候变化有2 ～10 万年为周期的一系列冰期-间冰期旋回变化特征，其周期与地球轨道偏心率（周期为10 万年）、黄赤交角（周期为4.1 万年）以及岁差（周期为1.9 ～2.3 万年）的周期相关。

60 Apollo和郑和下西洋的联系？ 举全国之力办成大事，都是为了显佩，成功后不干了。Apollo登月7次，郑和下西洋7次。

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 纪念刘东生老先生 (1)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 吴传钧先生去世，又一位大师的陨落 (0)
• 南部非洲的洪灾卫星图 (0)

图　这是2004年拍摄的高清晰度地球影像，分辨率高达500米/像素。（图片来源：NASA）

8月1日报道，美国宇航局（NASA）最近公布了迄今最为详细的地球真彩照片，这些清晰的照片是用一颗卫星拍摄的照片拼接而成，该卫星对地球的陆地表面、海洋、海冰和云进行了观测。

利用卫星拍摄到的这些画面，美国宇航局的科学家已经将地球表面的观测图像拼接在一起，并通过拼接制作了一幅地球的彩色拼图。利用收集起来的这些照片制成的彩图完整且详细地描绘出地球每一平方公里的景象。地球上的城市的亮光和海洋的浮游植物都清晰可见。

这些图像中所包含的多数信息来自一套叫做中分辨率成像光谱仪(MODIS：Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的遥感设备。这套设备从地球上空700公里处拍下这些画面，它为科学家们观测和研究各种各样的地球生物提供了一整套工具。这些照片是根据在差不多3个月的时间里收集的观测结果或照片绘制的，而且每8天就收集一次，以保证云不会阻挡该传感器在任意一天的视线。

这些”蓝色星球”照片是美国宇航局”可视地球”目录的一部分，该目录也提供了地球夜间的照片，从太空展现了巴西境内森林砍伐的范围。

相关日志

• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 日本探月卫星：“月亮女神” (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)

苏丹在埃及的下面，红海和埃塞俄比亚的西边，尼罗河流域经过苏丹。2007年7月8日，苏丹中部、东部、东南部开始下大雨，灾区位于白尼罗河和青尼罗河的中间，首都喀土穆也遭受洪水袭击。下面这张图是洪水前两天获得的，没有洪水的迹象，深蓝色的表示白尼罗河的河水颜色。而上面这张图青色的阴影区则表示整个洪灾区。这次洪水使20人死亡，15000间房屋被毁。来源：NASA

2007年7月淮河洪水

图 淮河流域看起来象树叶的叶脉一样交织最后汇合淮河这条主脉。它位于长江、黄河之间，流域面积约27万平方公里。西起桐柏山、伏牛山（这是座地质学上很有名的山），东临黄海，南以大别山、江准丘陵、通扬运河及如泰运河南堤与长江分界，北以黄河南堤和沂蒙山与黄河流域毗邻。

2007年7月13日，淮河流域经过暴雨猛烈的洗礼后，又开始经受新一轮洪水的严峻考验。图1-2为搭载在NASA的Terra卫星上的Modis中分辨率成像光谱仪在7月16日获得的淮河水域卫星影像图，以及6月6日拍摄到的这一带当时发生(森林)火灾的情形。1954年，这个地区发生了历史上最严重的洪水灾害。

1954年6、7两个月，大范围暴雨在淮河流域达9次之多。长江中下游、淮河流域发生了近百年来罕有的特大洪水，长江汉口站洪峰流量76100m3/s，最高洪水位29.73m，超过历史最高水位1.45m，长江干流下游大通站洪峰流量92600立方米/s，7-9月径流量6123亿立方米，为同期多年均值的1.7倍。长江中下游地区遭受严重水灾，湘、鄂、赣、皖、苏5省有123个县市受灾，农田受淹317万hm2，受灾人口1888万人，死亡3万余人，京广铁路100天不能正常通车。

Modis是搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用modis数据。它主要用于森林火灾监测、积雪监测、植被指数监测、土壤湿度监测、森林病虫害监测方面。

2007年7月鄱阳湖洪水

图 2007年7月18日，NASA卫星飞过江西省上空，从高空拍下了鄱阳湖遭受洪灾后的卫星图。下图是2007年5月10日拍摄的，那时候水域比较小；对比上图，明显很多地方都已经被洪水淹没。

渔舟唱晚，响彭蠡之滨。-王勃《腾王阁序》

山苍苍，水茫茫，大姑小姑江中央-苏轼《李思训画长江绝岛图》

鄱阳湖位于江西省的北部，是中国五大淡水湖泊之首。它是长江仅存的两个通江的天然湖泊之一（另一个是洞庭湖），它象一个歪脖子的葫芦，悬挂在长江上。

当鄱阳湖湖口水位22.59米时，湖体面积为4070平方公里（洞庭湖原先6000，由于泥沙淤积降为4000左右）。它以宽广的胸怀，接纳了鄱阳湖流域约300×10^8立方米的水，烟波浩淼，无际无涯。 鄱阳湖又是中国和亚洲最大的淡水湿地，亦是国际重要的湿地。

图片来源：NASA，鄱阳湖网

相关日志

• 南部非洲的洪灾卫星图 (0)
• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 科学看待大禹治水和文明产生 (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)

图片获取时间：2007年4月5日

Piton de la Fournaise火山位于印度洋马达加斯加东面的一个火山岛-留尼旺岛上，它是世界上最活跃的几个火山之一。2007年的春天，伴随着隆隆声它开始活跃。根据科学家最新报道，火山在3月31日发生第2次喷发，几个小时后逐渐停止，但两天后又喷发了。

搭载在美国航空航天局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）在4月5日捕捉到了火山所释放烟雾／蒸汽在海洋上空伴随白云西飘的图片。

Piton de la Fournaise 属于盾形火山（shield volcano），她的平面形状像是一面盾，由坚固的火山熔岩组成。从17世纪至今，这座火山已经喷发了150多次，喷出物质绝大多数是熔岩流。

你可以从下面这个地址下载火山在Google earth上的地址。这是原文。©NASA

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 锡林郭勒草原之行系列：砧子山 (7)
• 赵丰老师：卫星看地球 (0)
• 火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩 (0)
• 庞贝末日：源自火山喷发的故事 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)

图片获取时间：2007年3月30日（图片来源：NASA）

意在增强民众环保意识的"绿色中国日"于2007年3月31日开幕，然而在北京开幕式的同时却来了位不速之客：沙尘暴。此刻，位于首都南方大约2000公里，那里的空气此刻也正遭受着来自东南亚大火带来的污染。

在Aura卫星上的臭氧监测仪（OMI）测量到了吸光性大气悬浮物（细小的固体或液体微粒的气态悬浮物）的厚度。这两张图是OMI在3月30日和3月31日捕捉到的，并在原图的东亚、日本海、西太平洋地区添加了大气悬浮物的色码刻度。图上红色区域表示最厚的悬浮物，那里的悬浮物漂浮在反射云层的上方，从而使得它们看起来比实际更亮。

30度以南的大气悬浮物似乎是由植物燃烧引起的，往北的大气悬浮物可能由灰尘引起。东南亚的农民经常在春耕前燃烧农作物。（今天刚从老挝回来的同志就说那里的农民烧森林开土地，整个国家到处都是烟）意外的火灾在这个时候随时都可能发生。同时，来自戈壁的沙尘暴在春天这个时候也嚣张到了极点，一直到夏天才逐渐隐退。3月31日的北京遭受了2007年第一次沙尘暴的"洗礼"。

图1 来自蒙古戈壁沙漠的沙尘暴（2007年3月30日）正好被这一天的美国Aqua卫星拍摄到了。这张图显示了沙尘暴的源头来自蒙古，正以逆时针方向扫过中国，不透明的云层展布和沙尘暴的流向是一致的。这里被称为世界最主要的沙尘暴发源地，另外的发源地在撒哈拉，中东和亚洲西南区域。（Credit：NASA image by Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, Goddard Space Flight Center. ）

图2 这张图是美国航天航空局（NASA）的Terra卫星在2007年3月27日获得的，显示了2007年3月1日至27日期间，弥漫在中国领土上空的大雾。大雾除了污染人的视线外，还包含了大量一氧化碳，一氧化碳是无色，无味的气体，但是它会高度聚集，会对人类健康造成危害。下方的色柱就表示大雾每平方厘米的一氧化碳浓度。从图上可以看出大雾被风往东吹，扩散到印度，南中国海，中国南海，日本海等地。 根据美国环保部分介绍，这种气体主要来自于燃料，这说明中国在3月份用火频繁、比如野外大火和农业用火。个人认为有一个重要的原因是因为春耕到了，田地里烧草木灰造成的。（图片获取时间：2007年3月27日）

相关日志

• 阿曼湾上空的沙尘暴 (0)
• 孟加拉国遭遇强热带风暴Sidr (0)
• 低温雨雪冰冻灾害 (2)
• NASA的热带测雨任务卫星TRMM (0)
• 2008年1月：非洲沙尘海洋、田纳西的沙尘暴 (0)
• 这是世界末日的警告吗？ (0)