人教版八年級下8時間的腳印陶世龍（市一等獎）

地球真正的外殼陶世龍東漢張衡對天地的結(jié)構(gòu)有過“天如雞卵，地如卵黃”的比喻，如果這天取我們頭上的青天，即地球的大氣圈，倒是很貼切的，不過這個“蛋殼”不是固體的硬殼而是激蕩無形，風(fēng)云多變。但它所起保護作用，卻勝于銅墻鐵壁。在張衡的時代，人們認(rèn)識不到，只是近百年來，在高空探測的科學(xué)和技術(shù)建立和發(fā)展以后，才逐漸看清，曾被誤以為空虛無物的大氣圈，竟是地球真正的外殼。地球“氣殼”的顯現(xiàn)原定于美國東部時間2月1日上午9點16分（格林尼治時間14點16分）降落在佛羅里達航天中心的美國哥倫比亞號航天飛機，在降落前15分鐘左右，飛船與地面控制中心失去聯(lián)系。當(dāng)時飛船離地面61．6千米，時速20，000千米。電視圖像表明，船體在空中墜落，伴有數(shù)道白色煙跡；正常情況下應(yīng)該只有一道煙跡，這是飛船解體的表現(xiàn)。有碎片墜落在德克薩斯州達拉斯以南160千米處，德克薩斯州的居民聽到了巨大的爆炸聲。（據(jù)三思科學(xué)報道）美國哥倫比亞號航天飛機失事的原因，雖然還在探究，但很大的可能是覆蓋航天飛機表面的隔熱瓷片損壞所致。千里之堤潰于蟻穴，這架飛機機體上的兩萬多塊瓷片，有一塊損壞，就有可能導(dǎo)致它的毀滅。大氣圈是地球真正的外殼，在航天飛機失事的過程中清楚地顯現(xiàn)出來了。是大氣在阻擋航天飛機的沖入，也阻擋著一切來自地外的不速之客，當(dāng)它們進入到大氣圈底部比較稠密的空氣中時，闖入物前端的空氣體積急遽強烈壓縮，溫度可陡然升高到幾千攝氏度以上。此時航天飛機如失去隔熱層的保護，焉能不解體散落；其表面因高熱而氣化的物質(zhì)，隨闖入物繼續(xù)前沖，與空氣分子撞擊發(fā)光。隕石的墜落，使人們可在夜空中見到它如火球掠過；這次航天飛機的失事，攝像機錄下了高速移動的光點。宇宙中高速沖向地球的天然固態(tài)物體，因受到大氣的阻擋，產(chǎn)生高熱，減慢了速度，絕大部分在100千米上下的高空，化為氣體和微塵，只有極少數(shù)到達固體地球的表面（以下簡稱地面），成為隕石或隕鐵，它們的體積已因熔化碎裂而大大縮小，所以，一般不會在地面上造成災(zāi)害。假使沒有大氣，地面將像月球上那樣，被撞擊成百孔千瘡，到處是沙礫塵土，一片死寂。無形的甲胄地球大氣圈的質(zhì)量，約有5，000萬億噸，不到地球總質(zhì)量的百萬分之一，但它所構(gòu)成的這個緊貼固體地球連續(xù)的、封閉的圈層，所占有的空間，遠遠大于由巖石和金屬構(gòu)成的地球的固體部分。它的密度自然也就很低。全部大氣圈的質(zhì)量的90％集中在高于海面16千米以內(nèi)的空間里，并且是愈高愈稀薄。80-100千米的高度以下的大氣，盡管有稠密稀薄的不同，但都是以氮為主還含有大量氧氣的空氣。再往上去就大不一樣了，自下而上依次變?yōu)橐匝酢⒑?、氫為主，并且不是以分子狀態(tài)而是以原子及原子再分裂而產(chǎn)生的粒子狀態(tài)存在。貼近海平面的空氣，在常溫（15℃）下，除去所含的水和塵埃，其組成物質(zhì)，如按體積計算，約78％是氮，約21%是氧。其他成分還有多種，但含量均微，象二氧化碳是?？捎龅降模瑑H占％左右。這里的空氣的密度為每1立方厘米╳10-3克，即千分之一克多一點。到240千米高空，大氣密度只有這個密度的一千萬分之一；1600千米高空，更只有它的一千萬億分之一。高層大氣稀薄的程度，比人造的真空還要“空”，沒有明顯的邊界，但是，在那里確實還有氣體的微粒存在。通常我們看到的，構(gòu)建城墻的材料越是堅固，越能抵抗外來侵襲，所以明王朝不惜毀掉大片森林來燒制特別結(jié)實的城磚；銅墻鐵壁，固若金湯，成為文人夸張的想象。然而，有形的固體材料，再堅固也沒有不可摧毀的；舉刀斷水水更流，液體無形，也就不會破裂；空氣也是如此，流動性還更強，那些外來的固態(tài)物體，進入到空氣所構(gòu)建的圈層，看起來仿佛在空若無物的空間中快速前進。實際上每前進一步便要消耗掉自身的一分能量，終于成了強弩之末，而大氣圈則始終保持自己是一個連續(xù)的完整的圈層。“天下之至柔，馳騁天下之至堅。”（《道德經(jīng)》四十三章）有形的至堅之物體，遭遇到無形的至柔之大氣，只能認(rèn)輸了。但是沖擊地球的還有無形的地外來客，無形遇無形，大氣圈怎樣抵擋呢？確實不容易了，幸好這些無形的入侵者主要是太陽輻射，其中大量是人類生存所需的光和熱，我們當(dāng)然歡迎，但也有能傷害人體及其他生命的殺手，紫外線就是大家熟知的一種。虧得空氣中的氧分子能將波長短于240納米的紫外線吸收，同時自身分解成為氧原子；這些氧原子隨即又組成新的氧分子，并有約千萬分之一是三個氧原子組成的臭氧。臭氧能吸收波長在240-290納米之間的紫外線，同時自身分解為原子狀態(tài)和離子狀態(tài)的氧。這些大氣中氧原子和離子以及氧分子，不斷分解和重組，使大氣圈中臭氧的含量保持大體穩(wěn)定，使能夠到達地面的紫外線為量不多，無害于人了。地球大氣圈中的臭氧，如果聚集在一起，置于常溫常壓下，其厚度也不過僅有3毫米，可見其量之微，但從地面到幾十千米的高空都有它存在，在高于海平面33-55千米的范圍內(nèi)，含量較多，遂稱這里為“臭氧層”，其中不同部位的臭氧含量并不一致，上下的邊界也不確定。近年被人們關(guān)注的臭氧層出現(xiàn)空洞，實為某個區(qū)域的臭氧含量，降低到不足以攔截紫外線到使它不能危害于人的程度。由于地球大氣圈中的臭氧在不斷地分解和重組，在大家采取措施減少直至消除破壞臭氧層的人類行為后，這種“空洞”可以而且正在補上。無形的侵入者還有太陽外層的熾熱大氣射來的高速帶電粒子流，以及來自宇宙空間的，以氫原子核和氦原子核為主的各種高能微觀粒子。持續(xù)穩(wěn)定地從太陽射出的帶電粒子流，被稱為太陽風(fēng)，它吹向地球的速度達到每秒幾十萬米，而地球上的十二級臺風(fēng)的風(fēng)速也不過幾十米。當(dāng)太陽表層上出現(xiàn)耀斑即發(fā)生爆發(fā)時，沖向地球的粒子更多也更猛烈。可以想見，如果這些粒子都撲到地面，可以掃蕩一切生命了，但是這樣的事件沒有發(fā)生。原來在地球大氣圈的最外層那些粒子也是帶電的，它們受地球磁場的控制而在那里快速運動，形成了一個具有磁性的圈層，那些外來的帶電粒子碰到它，不是被它俘虜吸收，就是改變方向繞行，地面上安然無恙了。看起來空明無物的大氣圈，原來是地球的萬里長城；這種作用現(xiàn)在可以看得越來越清楚了。但如無科學(xué)的進步和探測太空等技術(shù)