Как выглядит воздух: Как выглядит «воздух»

Что такое ложный круп?

Можно ли предотвратить ложный круп?

Как все начинается?
Обычно сначала появляются привычные симптомы острой респираторной инфекции, то есть насморк, кашель, возможно повышение температуры. Первые признаки близости ложного крупа возникают или усиливаются к вечеру и ранним утром: это нарастающий сухой «лающий» кашель и осипший голос. Затем вдох становится «шумным» — сначала только во время плача или беспокойства, то есть когда малыш глубже и быстрее дышит. Спустя время при отсутствии лечения эти симптомы сохраняются и в спокойном состоянии.
При крупе малышу трудно именно вдохнуть, то есть вдох получается шумным, с усилием, а выдох остается нормальным. Во время вдоха можно заметить, как втягивается внутрь ярёмная ямка (углубление в нижней части шеи между ключицами). Этот признак появляется только при выраженном отеке дыхательных путей и является поводом к незамедлительной помощи ребенку.

Что делать при ложном крупе?

Что если не круп?

Датчик абсолютного давления воздуха: количество воздуха

Контроль количества поступающего в цилиндры воздуха — одна из основ нормальной работы современного двигателя. Для измерения количества воздуха используются датчики абсолютного давления — все об этих устройствах, их типах, конструкции и работе, а также о верном выборе и замене читайте в данной статье.

Датчик абсолютного давления воздуха — назначение и его место в двигателе

Датчик абсолютного давления воздуха (ДАД, MAP — Manifold absolute pressure sensor) — один из основных датчиков системы управления инжекторным и дизельным двигателем внутреннего сгорания; датчик для измерения текущего давления воздуха, поступающего во впускной коллектор мотора.

ДАД является составной частью системы контроля и управления силовым агрегатом, обеспечивая его нормальное функционирование в зависимости от текущего режима и нагрузок. Посредством данного прибора измеряется давление воздуха во впускном коллекторе двигателя — на основе этой информации электронный блок управления (ЭБУ) выполняет расчет количества воздуха, поступающего в цилиндры во время такта впуска, и в соответствии с алгоритмами изменяет работу силового агрегата (меняет пропорции воздуха и топлива в горючей смеси, момент впрыска и т.д.).

Следует отметить, что датчики абсолютного давления — это альтернатива датчикам массового расхода воздуха, на одном двигателе эти датчики и не устанавливаются.

От функционирования ДАД зависит функционирование мотора и возможность нормальной эксплуатации всего транспортного средства, поэтому в случае поломки или некорректной работы датчик должен быть как можно скорее заменен. Но прежде, чем покупать новый датчик, следует разобраться в типах и принципе работы этих устройств.

• Датчик абсолютного давления воздуха ЯМЗ ЕВРО-3 АВТОТРЕЙД

  1 025 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха ЯМЗ ЕВРО-3 АЭНК-К

  1 665 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха ГАЗ,УАЗ УМЗ-4216 ЕВРО-3 DAEWOO Lanos

  570 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха ГАЗ,УАЗ дв.ЗМЗ-406 G-PART (ОАО ГАЗ)

  1 415 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха DAEWOO Nexia,Lanos ERA

  1 047 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха VOLVO S40,S80,V70,XC70,XC90 (98-) BOSCH

  3 563 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха ГАЗ,УАЗ ЗМЗ-406 АВТОТРЕЙД

  970 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха VW Bora,Caddy,Golf,Passat AUDI A3 BOSCH

  3 033 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха ГАЗ,УАЗ дв.УМЗ-4216 ЕВРО-3 DAEWOO Lanos G-PART (ОАО ГАЗ)

  630 ₽

• Датчик абсолютного давления воздуха MERCEDES Actros,Atego,Axor,Vario BOSCH

  6 850 ₽

Конструкция и принцип работы датчиков абсолютного давления воздуха

Датчик абсолютного давления воздуха, как можно понять по названию, измеряет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе относительно вакуума (точнее — некоторого низкого давления, которое можно условно считать вакуумом). Также существуют датчики относительного и дифференциального давлений (измеряют и сравнивают давление воздуха относительно атмосферного), однако они в данной статье не рассматриваются.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили ДАД на основе микромеханических пьезорезистивных чувствительных устройствах (MEMS-сенсорах, от англ. Microelectromechanical systems — микроэлектромеханические системы, МЭМС). В данных датчиках используется чувствительный элемент, в котором сочетается микроэлектронная чувствительная часть, помещенная на подвижную мембрану (она выступает в роли механической части) — за счет их взаимодействия осуществляется измерение давления.

Существует несколько разновидностей микромеханических ДАД, но все они основаны на едином физическом принципе. В датчике присутствует герметичный объем воздуха, в котором поддерживается так называемое опорное давление — низкое давление (раз в 5-10 ниже нормального атмосферного), на основе которого осуществляется отсчет давления воздуха во впускном коллекторе. Данный объем воздуха закрыт диафрагмой (мембраной), на которой тем или иным способом выполнены полупроводниковые пьезорезисторы (тензорезисторы) — элементы, электрическое сопротивление которых зависит от деформации (растягивания или сжатия). Обычно на мембране располагается четыре пьезорезистора, включенных по мостовой схеме.

Работа такого датчика сводится к измерению электрического сопротивления пьезорезисторов при деформации диафрагмы, возникающей вследствие разности давлений между замкнутым объемом с опорным давлением и объемом с измеряемым давлением. Чем значительнее разница давлений, тем сильнее деформируются мембрана и расположенные на ней пьезорезисторы — в результате изменяется протекающий по пьезорезисторам ток, что и измеряется интегрированной в датчик оценочной схемой или электронным блоком. Зависимость тока и давления заранее устанавливается для каждого конкретного устройства, она входит в алгоритмы управления двигателем, записанные в электронном блоке (контроллере).

Конструктивно ДАД на основе MEMS-сенсоров могут отличаться. В частности, чувствительный элемент может выполняться на толстопленочной кремниевой подложке, в которой формируется замкнутый пузырек воздуха и тензорезисторы. Также существуют конструкции с большой по площади мембраной с пьезорезисторами, за которой располагается закрытый объем с опорным давлением.

Независимо от используемого чувствительного элемента, ДАД помещается в пластиковый корпус, с одной стороны которого выполнен патрубок с уплотнительным кольцом для подключения к впускному коллектору (напрямую или через трубопровод небольшой длины), а с другой — электрический разъем для подключения к ЭБУ.

Типы современных ДАД

ДАД отличаются типом выходного сигнала и назначением (применимостью).

По типу выходного сигнала приборы делятся на две группы:

• Аналоговые;
• Цифровые.

В первом случае датчик формирует аналоговый сигнал (он берется непосредственно от тензорезисторов), который поступает на электронный блок, где и подвергается обработке. Это наиболее простые по конструкции датчики, которые в новых автомобилях практически не используются, так как для работы с ними подходят только определенные электронные блоки управления двигателем.

Конструкция датчика абсолютного давления воздуха с интегрированной схемой оценки

Во втором случае в сам датчик интегрирована оценочная схема, которая измеряет и преобразует аналоговый сигнал от пьезорезисторов в цифровую форму — этот сигнал и поступает на электронный блок. Основу ДАД данного типа составляют специальные микросхемы, которые содержат в себе как сенсорный элемент, так и оценочную схему. На новые автомобили наиболее часто ставится именно этот тип датчика, так как он подходит для большинства контроллеров с соответствующим входом.

Отдельную группу составляют так называемые T-MAP-датчики — интегрированные датчики температуры и ДАД. В них помимо MEMS-сенсора помещен датчик температуры на основе обычного терморезистора, такой прибор измеряет давление и температуру, что позволяет точнее определять количество поступающего в цилиндры воздуха и вносить коррективы в работу многих вспомогательных систем (в том числе интеркулера для двигателей, оборудованных турбокомпрессором, и других).

По применимости ДАД делятся на две больших группы:

• Для атмосферных двигателей — измеряют давление в пределах 0-1 атмосферы;
• Для двигателей с турбонаддувом — измеряют давление в пределах 0-2 атмосферы и более.

Существуют и датчики для измерения давлений вплоть до 5-6 атмосфер, они чаще всего используются не во впускном коллекторе (так как в моторах такое давление встречается нечасто), а в пневматической системе автомобилей.

Также датчики имеют исполнение на напряжение питания 12 и 24 В, а для их подключения могут использоваться электрические разъемы различных типов (обычно — с ножевыми контактами под отдельные разъемы или групповые колодки, но существуют варианты и под штыревые колодки).

Как выбрать и заменить датчик абсолютного давления воздуха

ДАД играет одну из ключевых ролей в нормальной работе двигателя, при его неисправности нарушается работа мотора на всех режимах (повышенные обороты на холостых, «плавающие» обороты — все это в целом ухудшает динамику автомобиля), повышается дымность выхлопа, увеличивается шум и уровень вибраций, появляется запах бензина в выхлопе, а также наблюдается перерасход топлива. При появлении этих признаков следует провести диагностику устройства, и при его неисправности — произвести замену.

На замену следует выбирать ДАД только того типа и модели, что был установлен ранее, лучше всего это делать по каталожному номеру. Использование датчиков других типов в большинстве случаев просто невозможно вследствие разницы в установочных размерах и электрических характеристиках. Также можно выбирать и универсальные модели, используемые на определенных линейках двигателей, однако следует учитывать, что один и тот же датчик для разных двигателей может иметь разные каталожные номера и на гарантийных автомобилях их менять нельзя.

Особое внимание выбору нового датчика следует уделять в случае турбированного двигателя. Для таких моторов следует использовать специальные ДАД, рассчитанные на более высокие давления. Установка обычного датчика в этом случае нарушит работу силового агрегата.

Замена датчика абсолютного давления, как правило, довольно проста и не требует специального инструмента. Эта работа в общем случае выполняется в несколько шагов:

1. Снять электрический разъем с датчика;
2. Демонтировать датчик, выкрутив удерживающие его винты или болты;
3. Отсоединить датчик от коллектора или патрубка;
4. Установить новый датчик в обратном порядке (при этом не забыв установить новое уплотнительное кольцо или хомут).

Ремонт должен выполняться на остановленном двигателе и только после снятия клеммы с аккумулятора. После установки новый ДАД не требует калибровки или каких-либо настроек (хотя в определенных случаях это придется выполнить) и вся система сразу начинает работать.

Верный выбор и правильная замена датчика абсолютного давления воздуха — гарантия надежной работы силового агрегата на всех режимах.

В Албании создается национальная авиакомпания – Как выглядит лайнер Air Albania

Премьер-министр Албании Эди Рама опубликовал на своей странице в Facebook финальную версию дизайна экстерьера авиалайнеров новой албанской авиакомпании, которая будет называться «Air Albania». Дизайн выражает мотивы национального флага, переплетенные с такими символическими элементами как крылья орла, расположенные на хвосте самолета.

Рядом с первой дверью самолета около кабины пилотов находится албанский флаг. Аналогичный дизайнерский прием используют некоторые другие национальные перевозчики по всему миру. Например, малазийская Air Asia.

Минувшим летом премьер-министр Рама объявил, что рейсы начнутся Air Albania в этом году. Политик также отметил, что поддержку албанскому правительству в создании национальной авиакомпании оказывает перевозчик Turkish Airlines.

По-видимому, на фото представлена модель самолета Airbus A320-200, широко используемая турецкими авиакомпаниями, которые в настоящее время имеют парк из 24 таких самолетов. Самолет имеет максимальную вместимость на уровне в 153 пассажира (включая 12 мест в первом классе). Стоимость этой модели оценивается примерно в 94 миллиона евро.

Компания Air Albania будет осуществлять перелеты из Международного аэропорта им. Матери Терезы в Тиране в другие страны. Рейсы буду организованы в сотрудничество с Turkish Airlines и рядом итальянских компаний, которые работают в Албании.

Ожидается, что новый перевозчик будет взимать стандартную плату за услуги, не предлагая перевозки по экстремально низким ценам как лоукостеры. Как ранее заявил Рама, концессионный контракт с компанией, эксплуатирующей аэропорт им. Матери Терезы, затрудняет сотрудничество с лоукостерами.

Параллельно с созданием национальной авиакомпании в Албании ведется работа в рамках еще одного проекта в области развития авиаперевозок. Он касается строительства нового регионального аэропорта в городе Влёра, ввод в эксплуатацию которого, как ожидается, будет способствовать развитию туризма и облегчит прибытие иностранцев, желающих посетить юг страны.

Рынок воздушных перевозок балканской страны значительно вырос в годовом исчислении. Так, согласно официальной статистике, за период с января по конец сентября албанский аэропорт им. Матери Терезы обслужил более 2 миллионов пассажиров. Это на 24,6% больше, чем годом ранее.

Как бы выглядел мир, если бы воздух был действительно прозрачным?

Для целей этого вопроса я собираюсь предположить, что «действительно прозрачный» означает, что воздух и его составляющие больше не могут поглощать и повторно излучать падающее излучение, что в видимом свете, по-видимому, является нашим определением прозрачности. Чтобы было намного веселее, давайте сделаем это справедливым для всех длин волн.

В этой ситуации большинство явлений, связанных с падающим светом и другими формами взаимодействия излучения с атмосферой, прекращаются.Рэлеевское рассеяние больше не делает небо голубым; вместо этого он все время черный как ночь. Луна будет видна всегда. Из-за отсутствия рэлеевского рассеяния также не было бы рассеянного солнечного излучения (по крайней мере, от атмосферы), и солнце было бы одного цвета независимо от того, каково его положение на горизонте (в отличие от нынешнего времени, когда цвет солнца до наблюдателя зависит от расстояния через атмосферу, через которую проходит свет). Тени будут более резкими из-за отсутствия рассеянного излучения, и любой свет, не падающий напрямую от солнца, будет исходить от преломленного света от объектов на земле или кристаллов в воздухе.

Говоря о свете, падающем от солнца, недостаток атмосферы также означает недостаток преломления. Если бы в этом мире человек захотел наблюдать за звездами, у него было бы такое же чистое небо, как у Хаббла — по крайней мере, до тех пор, пока нет облаков.

Общий эффект визуально такой же, как если бы мы смотрели из места, где нет атмосферы. Где мы это делали раньше?

Состав атмосферы Земли и распределение элементов было бы другим.Из-за изменений температурного градиента общий состав может измениться (см. Ниже). Поскольку атмосфера не могла бы поглощать падающее излучение, ионосфера в том виде, в каком мы ее знаем, не существовала бы. Тритий все равно будет образовываться — если предположить, что атмосфера все еще может перехватывать частицы, даже если она не может поглощать излучаемую энергию, — но в то же время ионизация верхних слоев атмосферы не происходит. В мире такого типа распространение радиоволн из-за преломления от атмосферы не могло бы происходить; первые амбициозные радиолюбители в мире должны будут полагаться на тропосферное явление, вызванное облаками, прямой видимостью или спутниками.

Что еще более важно для жизни, поскольку у Земли больше не будет защиты озонового слоя, количество падающего УФ-излучения по отношению к общей радиации будет значительно выше. Жизнь нашла способы защитить себя от высоких уровней падающего излучения, включая производство меланина и множественные копии геномов. Кажется вероятным, что любая существующая форма растительной или животной жизни также будет иметь этот тип адаптации наряду с другими типами улучшающих физическую форму черт, таких как те, которые наблюдаются у устойчивых к радиации экстремофилов.

Однако наиболее важно то, что эффект полной прозрачности атмосферы коренным образом изменит характер атмосферы Земли и температурный профиль атмосферы за счет удаления атмосферных компонентов из баланса солнечной энергии. Разрешите пояснить:

В нашей текущей ситуации температура атмосферы меняется с высотой, потому что значительная часть солнечного излучения — около 25% — поглощается атмосферой на разных уровнях (около 6% отражается атмосферой, 45% поглощается землей, и 5% отражается от земли).Внезапно единственный источник тепла для атмосферы — это земля за счет конвекции, которая затем сама передается остальной атмосфере с помощью термиков. Я даже не могу понять, что это может сделать с погодными системами, за исключением того, что, вероятно, сильно продвигает системы с очень высоким и очень низким давлением с сопутствующими ожиданиями осадков (насколько я могу судить, облака не пострадают, за исключением того, что по иронии судьбы они могут измениться). единственный источник рассеянного света).

Конечный результат изменения теплопередачи в атмосферу приводит к тому, что градиент температуры почти линейно уменьшается с высотой (при условии, что не образуется непроходимый слой).Состав газа будет меняться по мере достижения точек сублимации или конденсации. На верхних уровнях атмосферы мы можем видеть кристаллы углекислого газа; в самом низу все было бы намного жарче — не в последнюю очередь из-за того, что также происходило бы с землей.

Я не климатолог / геолог / атмосферный ученый, но знаю точно, что если сделать атмосферу прозрачной, то значительно увеличится радиация, падающая на землю. Поскольку весь теплообмен, ранее захваченный атмосферой, происходил бы на поверхности, падающее излучение там было бы выше, а температура… не так сильно (см. 4 для идеального черного тела).Так что переизлучение в космос повысится — и земля станет намного ярче. Однако общие температуры в атмосфере и на поверхности будут ниже, потому что общая теплопередача к самой Земле будет ниже, учитывая, что нет воздуха, чтобы поглотить падающее излучение или переизлучение Земли в космос. Но это ожидаемо, поскольку то, что делает атмосферу прозрачной, эффективно устраняет парниковый эффект. Средняя температура Земли понизится как минимум примерно на 10 градусов по Цельсию, а возможно, и больше.

Итак, как может выглядеть мир? Мир был бы гораздо более холодным, сильно ветреным местом, с темным небом и землей, то ослепляюще освещенными, то чернильной темнотой. В более вероятном сценарии эффекты неуправляемого альбедо в дополнение к уже существующему падению температуры могут привести к тому, что Земля превратится в снежный ком, поскольку альбедо льда будет гораздо более значительным в мире, где поглощение тепла от падающего на поверхность излучения это важно. В некоторых местах может существовать открытая жидкая вода из-за геотермальных источников тепла.

Довольно удивительно, но существуют теории абиогенеза, которые постулируют образование жизни во льду из органических молекул, аммиака и цианида или какого-либо другого коктейля ингредиентов, поэтому нетрудно предположить, что жизнь могла образоваться в такой среде. . Однако в целом количество общей биомассы, которую планета могла бы поддерживать, с самого начала было бы небольшим, и, соответственно, эволюция была бы более медленной — не говоря уже о том факте, что метаболические процессы (и, следовательно, воспроизводство) намного медленнее при более низких температурах.

Возможно, сегодня мы все еще можем быть миром примитивных копировальных аппаратов или прокариот, все еще переживающих эквивалент первого миллиарда лет эволюции нашего мира, не достигнув даже исчерпания хемотрофных источников акцепторов электронов в наших ранних океанах. Или, возможно, мир радикально изменился из-за какого-то неизвестного катаклизма — возможно, метеоритные частицы, наконец, решившие судьбу немногих оставшихся источников открытой воды … или осыпание поглощающего тепло черного пепла на открытом льду, уменьшение альбедо, потепление климата и давая жизни шанс на победу.

Об авторе : Джош Велсон — консультант по химическому инжинирингу, прошедший обучение в Массачусетском технологическом институте, для био- и нефтехимической промышленности, с некоторыми аспектами биотоплива. Этот пост изначально был здесь и был переиздан с разрешения

Изображение предоставлено : Вершины Кирсарджа при лунном свете Джеффом Пи и Earthrise от НАСА

Почему мы не можем видеть воздух вокруг нас

Майкл Вудкокс, специально для Binghamton Press & Sun-Bulletin Опубликован в 7:00 р.м. ET 21 октября 2018 г.

Мы создали руководство, в котором есть все, что вам нужно знать обо всех пьесах и мюзиклах, которые ставят в этом году наши местные средние школы.

Сара Фиакко (Фото: предоставлено фото)

ВОПРОС: Почему воздух невидим?

ОТВЕТ: Чтобы ответить на вопрос, мы должны сначала поговорить о том, почему мы можем что-либо видеть.

Чтобы увидеть объект, нам нужен свет. После того, как свет попал на объект, некоторые цвета будут поглощены им, а другие цвета будут отражены им.Те цвета, которые отражаются объектом, попадают в ваше глазное яблоко и интерпретируются вашим мозгом. Это означает, что если вы видите красный пожарный автомобиль, то этот объект отражал красный свет в ваши глаза, но он поглотил все другие цвета света, которые попали в него.

Люди не видят всех возможных волн света. Вместо этого мы можем видеть узкий диапазон света, который зависит от частоты и длины волны света. Если вы вообразите, что смотрите на пляжный мяч, плывущий по волнам в океане, частота говорит нам, насколько быстро мяч движется вверх и вниз, а длина волны говорит нам расстояние между вершинами двух волн.

Подробнее Задайте вопрос ученому: Как с помощью телефона можно сделать снимок?

Подробнее Задайте вопрос ученому: Как растут растения?

СДЕЛАЙТЕ ЛУК: Ваш гид по ступеням старшей школы

Для людей спектр видимого света находится между фиолетовым светом (с длиной волны около 400 нанометров) и красным светом (с длиной волны около 700 нанометров). Но есть и другие известные нам типы света, которые мы не видим глазами, но можем обнаружить.Некоторые примеры могут включать рентгеновские лучи (длина волны 10 нанометров), ультрафиолетовый свет (длина волны 300 нанометров) и инфракрасный свет (длина волны более 1000 нанометров).

Итак, почему воздух невидим?

Поскольку наши глаза могут видеть только в очень узком диапазоне цветового спектра, все, что мы можем видеть, должно отражать свет, который попадает в этот диапазон. Что касается воздуха, оказывается, что цвета, которые могут отражаться, не находятся в этом видимом диапазоне. Если бы люди были способны видеть именно эти отражения, наше поле зрения постоянно нарушалось бы воздухом перед нами.Каждый день был бы подобен жизни посреди гигантского облака; небольшие изменения в цвете будут заметны, но вы не сможете четко видеть, потому что облако мешает.

Это не простое совпадение; напротив, это продукт того, как человеческий глаз эволюционировал с течением времени, чтобы гарантировать, что наше зрение не является изначально туманным.

Познакомьтесь со студентом

Имя: Сара Фиакко.

Оценка: Шестой.

Школа: Святой Иоанн Богослов.

Учитель: Ану Рай.

Хобби: Катание на коньках, рукоделие, чтение.

Карьерные интересы: Актерское мастерство и озвучивание.

Познакомьтесь с ученым

Майкл Вудкокс (Фото: предоставлено фото)

Ответил: Майкл Вудкокс.

Должность: к.э.н. кандидат физики, Бингемтонский университет.

Область исследований: Вычислительная физика, текущая специализация — моделирование сплавов.

Интересы / хобби: Смотрю футбол и хоккей, собираюсь посмотреть Бингемтонских дьяволов, пазлы Кубик Рубика, коллекционирование перьевых ручек.

Спроси ученого проходит по понедельникам. На вопросы отвечают научные эксперты из Бингемтонского университета. Учителей в районе Большого Бингемтона, желающих участвовать в программе, просят написать по адресу Ask a Scientist, через Университет Бингемтона, Управление коммуникаций и маркетинга, PO Box 6000, Binghamton, NY 13902-6000, или по электронной почте ученому. @binghamton.edu. Для получения дополнительной информации посетите binghamton.edu/mpr/ask-a-scientist/.

Поддержите нашу журналистику и станьте цифровым подписчиком сегодня. Нажмите здесь, чтобы увидеть наши специальные предложения.

Прочтите или поделитесь этой историей: https://www.pressconnects.com/story/news/local/2018/10/21/ask-scientist-why-can-we-cant-see-air-around -us / 1698473002/

Как выглядит звук? : NPR

Адам Коул / NPR YouTube

Когда свет проходит между областями с разной плотностью воздуха, он изгибается.Вы, наверное, заметили, как в жаркий день мерцает тротуар вдали или как мерцают звезды. Вы видите свет, который был искажен при прохождении через воздух различной плотности, который, в свою очередь, создавался различными температурами и давлением.

В середине 19 века немецкий физик Август Топлер изобрел технику фотографии, называемую визуализацией потока Шлирена, чтобы визуально фиксировать эти изменения плотности. Эту установку немного сложно объяснить словами (см. Видео выше для полного объяснения), но она позволяет ученым и инженерам видеть вещи, которые обычно невидимы: поднимающееся тепло от свечи, турбулентность вокруг крыла самолета, шлейф. чихания.

Его также можно использовать для просмотра звука. В конце концов, звук — это просто еще одно изменение плотности воздуха — бегущая волна сжатия. Громкоговоритель толкает окружающий воздух, создавая волну, которая распространяется наружу, пока не достигнет барабанной перепонки.

В результате, визуализацию потока Schlieren можно также использовать для просмотра звука. Звуковые волны распространяются чрезвычайно быстро (761,2 мили в час), поэтому необходима высокоскоростная камера, чтобы увидеть прохождение волн.

Майкл Харгазер, профессор машиностроения в Технологическом институте Нью-Мексико, использует именно этот подход для изучения ударной волны, вызванной взрывчатыми веществами. Он снимал Шлирену на видео все, от петард до автомобильных бомб, но он также снимал более мягкие ударные волны — книгу, приземляющуюся на стол, оторванный конец полотенца и хлопающий мужчина. Вы можете увидеть их все на видео.

авиаперелетов снова взлетит — вот как это будет выглядеть

После COVID-19 полеты станут безопаснее, эффективнее и приятнее.

Пандемия COVID-19 изменила нашу жизнь. Более 1,6 миллиона человек во всем мире умерли от этой болезни. Поскольку личная деятельность была вынуждена прекратиться, мы отменили каникулы, отложили свадьбы, пропустили дни рождения и юбилеи и отказались от дружеских деловых встреч, которые могли бы быть прибыльными.

Один из способов количественно оценить бесчисленные двери, которые закрыл для каждого из нас новый коронавирус, — это взглянуть на мировую туристическую индустрию.Хотя он увеличился вдвое с 2,25 миллиарда пассажиров в 2006 году до 4,5 миллиарда в 2019 году, ожидалось, что в 2020 году мировой трафик аэропортов сократится на две трети, до 1,53 миллиарда пассажиров. С финансовой точки зрения это означает убытки в размере 118,5 миллиарда долларов.

getty

Это плохие новости. Но вот и хорошие новости: авиаперелеты вернут в норму, а вместе с ними и все люди, места и события, которые в 2020 году казались нам безнадежно недоступными.И когда это произойдет, аэропорты и авиакомпании будут использовать уроки, извлеченные во время пандемии, чтобы сделать полеты не только более безопасными для пассажиров, но также более быстрыми и удобными. Одним словом: лучше.

Устойчивая промышленность

Туристическая индустрия уже знала тяжелые времена. Хотя ничто не могло сравниться с воздействием COVID-19, авиация серьезно пострадала после террористических атак 11 сентября 2001 года и во время Великой рецессии 2008 и 2009 годов. В обоих случаях авиалинии были сбиты с толку.И после обоих событий авиалинии в конце концов снова встали на ноги. Иными словами, индустрия туризма устойчива.

Одна из причин его устойчивости — его находчивость. Перед лицом кризиса аэропорты и авиакомпании проявили изобретательность, ловкость и адаптируемость. В мрачные дни после 11 сентября они быстро придумали и внедрили совершенно новый способ обеспечения безопасности авиаперелетов, который включал новые политики, процедуры и инфраструктуру, включая надежные контрольно-пропускные пункты TSA. Со временем, благодаря постоянному совершенствованию в форме таких программ, как TSA PreCheck, эти процедуры также стали более эффективными и действенными.

Аналогичная и не менее инновационная трансформация авиации уже происходит в ответ на пандемию, что должно дать пассажирам как комфорт, так и уверенность при выборе того, когда снова лететь. Например, авиакомпании вложили значительные средства в исследования, подтверждающие эффективность систем фильтрации воздуха в самолетах, в которых используются фильтры HEPA, которые удаляют патогены из воздуха и снижают передачу болезней, передающихся по воздуху. Они также внедрили новые процедуры и технологии очистки — например, электростатическое распыление и ультрафиолетовое излучение — для дезинфекции поверхностей самолетов в перерывах между полетами.Аэропорты принимают аналогичные решения по очистке и управлению воздухом, а также обновили точки соприкосновения с пассажирами, чтобы увеличить социальное дистанцирование и, в первую очередь, уменьшить контакт с поверхностями.

Всего за несколько месяцев эти небольшие изменения сильно повлияли на здоровье и безопасность пассажиров. А индустрия только начинается.

Air Travel нового поколения

Для восстановления туристической индустрии нужны две вещи: решение проблемы вируса и надежное восстановление экономики.Пройдет время, прежде чем пассажиры вернутся в воздух толпами, но когда они это сделают, их ждет новый опыт путешествия.

Помимо усовершенствований по уборке, пассажиры в ближайшие несколько лет могут ожидать, что по пути к конечному пункту назначения они столкнутся как минимум с двумя крупными обновлениями воздушного транспорта.

Первый — это «бесконтактный» досмотр и обработка пассажиров с использованием биометрических решений, таких как распознавание лиц. Или даже лучше, потому что путешественники теперь носят маски, новые продукты, такие как Keyo, которые могут идентифицировать пассажиров менее чем за секунду с помощью бесконтактного сканирования их ладони.

Второе усовершенствование, которое скоро появится в ближайшем к вам аэропорту, — это своевременная обработка. Вместо того, чтобы появляться в аэропорту за два часа до вылета, обдумывать перед выходом на посадку до взлета, а затем стоять в медленной очереди, ожидая своей очереди сесть и сесть, представьте, что вы получаете мобильное оповещение, которое точно скажет вам, когда прибыть в аэропорт, а затем к выходу на посадку. По прибытии вы можете использовать вышеупомянутую бесконтактную технологию, чтобы пройти через систему безопасности и, в кратчайшие сроки, попасть в самолет.Больше не нужно ждать. Больше никаких собраний. Больше никакого скопления людей.

Полет без хмуры?

Может показаться, что это не так, из гостиной, где вы укрывались в течение года, но будущее авиаперелетов светлое. Люди — существа социальные. Нам нужно связаться лично. Когда COVID-19 закончится, в этом нам помогут самолеты, как и в прошлом веке. Но теперь, наконец, мы можем наслаждаться путешествием так же, как и местом назначения.

ЦВЕТОВ СУМЕРКИ И ЗАКАТА

Каждый когда-то восхищался красивым красным и оранжевые цвета восхода или заката.Хотя красочный рассветы и закаты можно увидеть где угодно, в определенных частях в мире особенно известны своими сумеречными оттенками. Пустыни и тропики быстро приходят в голову. Действительно, это редкая проблема Arizona Highways , из которых не виден хотя бы один закат, и можно было собрать респектабельную коллекцию карибских или гавайских открытки с закатом за одну поездку.

Яркие рассветы и закаты, кажется, также подходят для определенных времен. года.В средних широтах и ​​над восточной половиной г. США, например, осенью и зимой обычно производят самые эффектные оттенки при слабом солнце.

Почему в некоторых частях света закаты красивее, чем другие, и почему они отдают предпочтение определенным месяцам? Какие ингредиенты для по-настоящему незабываемых рассветов и закатов? Эти и другие сумерки рассматриваются в следующих параграфах …

Что не делают пыль и загрязнение

Часто пишут, что природная и искусственная пыль и загрязнения вызывают красочные восходы и закаты.Действительно, гениальный сумеречные «послесвечения», которые следуют за крупными извержениями вулканов, обязаны своим существования к выбросу мелких частиц высоко в атмосфера (подробнее об этом чуть позже). Если, однако, было строго верно, что низкоуровневые пыль и дымка были ответственны для ярких закатов, таких городов, как Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Лондон, а Мехико прославится своими сумеречными оттенками. Правда это тропосферные аэрозоли — когда они присутствуют в изобилии в нижних слоях атмосферы, поскольку они часто находятся над городскими и континентальными районами — do , а не улучшают цвета неба — они покоряют их.Чистый воздух — это, по сути, главное ингредиент, общий для ярких рассветов и закатов.

Чтобы понять, почему это так, достаточно вспомнить, насколько типично небо цвета производятся. Знакомая голубизна дневного неба — это результат избирательного рассеяния солнечного света молекулами воздуха. Рассеяние — научный термин, используемый для описания отражения или изменение направления света мелкими частицами. Рассеяние пылью или водой капельки отвечают за лучи света, которые появляются, когда солнце частично освещает задымленную комнату или покрытый туманом лес. Селективное рассеяние, также известное как рэлеевское рассеяние (в честь английского физика девятнадцатого века Лорд Рэлей), используется для описания рассеяния, которое изменяется в зависимости от длины волны. падающего света. Частицы являются хорошими рассеивателями Рэлея, когда они очень мала по сравнению с длиной волны света.

Обычный солнечный свет состоит из спектра цветов, от фиолетовый и синий, с одной стороны, апельсин и красный — с другой.Длины волн в этом спектре варьируются от 0,47 мкм для фиолетового до 0,64 мкм для красного. Молекулы воздуха намного меньше этого — примерно в тысячу раз меньше. Таким образом, воздух является хорошим рассеивателем Рэлея. Но потому что молекулы воздуха немного ближе по размеру к длине волны фиолетовый свет, чем красный свет, чистый воздух рассеивает фиолетовый свет в три-четыре раза эффективнее, чем на более длинных волнах. На самом деле, если бы не тот факт, что человеческие глаза более чувствительны к синему светлее, чем к фиолетовому, ясное дневное небо будет казаться фиолетовым вместо голубого!

На восходе или закате солнечный свет проходит гораздо более длинный путь через атмосферы, чем в середине дня.Потому что этот длинный путь приводит к увеличению количества фиолетового и синего света, рассеиваемого луч почти бесконечным числом «событий» рассеяния, которые происходят по пути (процесс, известный как многократное рассеяние ), свет, достигающий наблюдатель рано или поздно днем ​​заметно краснеет. Таким образом, можно сказать что закаты красные, потому что дневное небо голубое. Это представление, пожалуй, лучшее проиллюстрировано примером: луч солнечного света, который в данный момент помогает произвести красный закат над Аппалачами в то же время вносит свой вклад в темно-синий, вечернее небо над Скалистыми горами (рис. 1).

Что происходит, когда в поле зрения попадают переносимая по воздуху пыль и дымка? Типичный капли загрязнения, например, в городском смоге или летом дымка составляет порядка 0,5–1 мкм в диаметре. Частицы это большие не являются хорошими рассеивателями Рэлея, так как они сопоставимы по размер до длины волны видимого света. Если частицы имеют одинакового размера, они могут придавать красноватый или голубоватый оттенок небо, или в результате получается солнце или луна странного цвета (именно этот эффект объясняет нечастые наблюдения «голубых солнц» или «голубых лун» возле извергающихся вулканов).Поскольку загрязняющие аэрозоли обычно существуют в широкий диапазон размеров, однако общее рассеяние, которое они производят, не сильно зависит от длины волны. В результате дневное туманное небо вместо яркого синий, сероватый или даже белый. Точно так же яркие апельсины и красные тона «чистые» закаты сменяются бледно-желтыми и розовыми, когда пыль и дымка наполнять воздух.

Но переносимые по воздуху загрязнители не только смягчают цвета неба. Они также улучшить ослабление как прямого, так и рассеянного света, особенно когда солнце находится низко в небе.Это уменьшает общую сумму света, который достигает земли, лишая рассветы и закаты блеск и интенсивность. Таким образом, сумерки окрашивают поверхность на пыльные или туманные дни имеют тенденцию быть приглушенными и приглушенными, хотя и более чистыми апельсины и красные тона сохраняются в чистом воздухе наверху. Этот эффект наиболее заметно в самолете, вскоре после взлета в туманный вечер: Кажущийся мягким закат над землей сменяется яркими цветами наверху. как только самолет поднимется над дымкой.Когда слой дымки неглубоко, подобный эффект иногда проявляется на поверхности, так как показано закатом на Рисунке 2. На фотографиях показан лист вздыбленного высококучевого облака, который извергается пламенем огненного апельсиновый и красный, когда солнце опустится достаточно далеко за горизонт, чтобы он больше не освещает непосредственно тонкую завесу присутствующей поверхностной дымки под облаками. Слой дымки выглядит как темная полоса чуть выше горизонт в последнем (увеличенном) виде.

Потому что летом циркуляция воздуха более медленная, и потому что фотохимические реакции, которые приводят к образованию смог и дымка распространяются наиболее быстро в это время года, поздняя осень и зима — самое благоприятное время для восхода и просмотр заката над большей частью Соединенных Штатов. Загрязнение климатология также во многом объясняет, почему пустыни и тропики известны своими сумеречными оттенками: загрязнение воздуха в этих регионах, по сравнению с минимальным.(Подробнее о происхождении и поведение дымки можно найти здесь.)

Роль облаков

Хотя сумеречное небо, безусловно, может внушать трепет, даже когда оно без облаков (например, на Рисунке 3 с полумесяцем слева), Самые запоминающиеся закаты — это, по крайней мере, несколько облаков. Облака ловят последние красно-оранжевые лучи заходящего солнца и первые свет зари, как экран театра, и отражать этот свет в земля.Но определенные типы облаков более тесно связаны с яркими закатами, чем другие. Почему?

Чтобы получить яркие цвета заката, облако должно быть достаточно высоким, чтобы перехватить «чистый» солнечный свет … то есть свет, который не понесли затухание и / или потерю цвета при прохождении через атмосферный пограничный слой. (Пограничный слой — это слой около поверхность, содержащая большую часть атмосферной пыли и дымки). Это во многом объясняет, почему эффектные оттенки алого, оранжевого и красного чаще всего покрывают слои перистых и высококучевых облаков, но редко — низкие облака, такие как слоистые или слоисто-кучевые.Когда низкие облака возьмут на ярких тонах, как это часто бывает над открытым океаном в тропиках, это признак того, что нижние слои атмосферы очень чистые и поэтому более прозрачен, чем обычно.

Некоторые из самых красивых восходов и закатов имеют сплошную колоды средних или высоких облаков, покрывающие все небо, за исключением узкая четкая полоса у горизонта. Пятиминутный эпизод такого закат над Балтимором, штат Мэриленд, показан на рисунке 4. В средних широтах такое небо часто ассоциируется с возмущением проходящей струи; я.е., они отмечают зону перехода между движущимися с запада на восток областями атмосферного подъем (облачность) и спуск (чистое небо). Если смотреть на восходе солнца, небо этот тип подразумевает, что погода, вероятно, ухудшится по мере того, как средний и верхний уровень влажность продолжается на восток. На закате, конечно, все наоборот, Отсюда поговорка: «Красное небо ночью, радость путника; Красное небо утром, путешественник, будьте осторожны ».

Закаты, подобные изображенному на Рисунке 4, возможно, наиболее примечательны тем, что« залиты красным » эффект, который они производят.Весь пейзаж приобретает сюрреалистический оттенок шафрана, облака отражают красное и оранжевое свечение угасающего солнца, оставляя очень мало синего (рассеянный) свет с верхних уровней атмосферы достигает земли. Этот конкретный пример также показывает, насколько крупные частицы — в данном случае дождь капли падают с удаляющейся облачной палубы верхнего уровня на самом левом изображении (a) — имеют тенденцию приглушать цвета заката. Общая окраска в этот момент мрачноватая. коричневато-оранжевый.Через несколько минут после того, как дождь прошел по окрестностям, оттенки красного и оранжевого покрывают сцену (изображение c).

Определенные формы облаков также обычно принимают формы и текстуры, которые добавляют интерес. Например, высококучевые слои обычно встречаются в инверсиях, где ветер часто меняет скорость и / или направление с высотой. Это изменение ветра (известное как сдвиг ветра ) может вызывать волнообразные или роликовые движения, которые проявляются как облако «рябь» или «вздымается».»Наступающий свет низкого солнца на таких образования могут создавать впечатляющие облачные пейзажи, которые со временем меняются под углом изменения освещенности (например, рисунок 2). Приподнятые кучевые облака, такие как на Рисунке 4 также добавляют интереса, поскольку вертикальная протяженность облаков и их следы каскады осадков ( полос падения ) приводят к градациям освещения которые не так легко реализовать в более однородных облачных колодах.

Еще одна причина, по которой некоторые формы облаков чаще ассоциируются с незабываемыми восходами и закаты немного сложнее других; это связано со способом формирования облако и, в частности, процессы, отвечающие за основу облака.Самый средний а облака верхнего уровня связаны с наложением двух различных воздушных потоков, более влажный (мутный) слой, превосходящий более сухой. Низкие облака, такие как кучевые и слоистые, с другой стороны, чаще всего связаны с обобщенным поднятием с до основания облака. Это поднятие приводит к постепенному увеличению относительной влажности ниже нижней границы облаков и, как следствие, к к увеличению размеров природных и техногенных загрязнителей. Эти увеличенные частицы уменьшаются интенсивность и спектральная чистота падающего солнечного света под облаками.

Сумеречные оттенки вулканов

Тропосферные облака — не единственные, которые могут усилить красота сумеречного неба. Как уже было сказано, частицы в стратосфера также может давать красочные восходы и закаты. Стратосферные частицы образуются в основном в результате извержений вулканов. и существуют в виде тонкой пелены из пыли или капель серной кислоты на на высоте от 12 до 18 миль. Как звезды и планеты, эти аэрозоли обычно невидимы в течение дня, потому что они скрыто за рассеянным солнечным светом (голубое небо) тропосферы.О Однако через 15 минут после захода солнца, когда тропосфера находится в тени и стратосфера все еще освещена солнечным светом, проходящим через нижних слоях атмосферы к западу, эти высокоуровневые облака входят в Посмотреть. Поскольку их цвета достигают наибольшей интенсивности после солнца на поверхности вулканические сумерки известны как «послесвечение».

Три различных послесвечения сумерек показаны на рисунке 5. Все три наблюдались над восточной частью США в сентябре. 1991 год после мощного извержения вулкана на Филиппинах. Гора Пинатубо в июне того же года.Как видно на фотографиях, послесвечение заметно различаются по внешнему виду в зависимости от глубины и высоты стратосферные облака в непосредственной близости от наблюдателя. Цвет и на интенсивность также влияет количество дымки и тропосферы. облачность на пути света, достигающего стратосферы.

В среднем примере (b) показано красно-оранжевое послесвечение, создаваемое более плотное аэрозольное облако. Ближайшие части освещаются свет, прошедший через тропосферу и, следовательно, сильно покраснел. Больше прямых солнечных лучей освещает ярче регион близкий к горизонту. Подобное облако, просматриваемое через более туманная нижняя атмосфера, изображенная на фото (с).Потому что дымки увеличивается затухание (особенно по горизонт), а интенсивные цвета предыдущего примера были заменены более бледными оттенками розового и белого.

Обратите внимание на то, что это только тогда, когда небольшие вулканические частицы были глубоко подняты в стратосфера, в которой появляются красочные послесвечения заката. Вулканический частицы, которые остаются взвешенными в тропосфере после извержения, сравнительно большие по размеру и количеству. В результате они ослабляют солнечный свет. а также приглушить сумеречные оттенки, как пыль и дымка, созданные руками человека.Закат, наблюдаемый сквозь пелену тропосферного вулканического пепла, выглядит сумрачным и унылым.

Послесвечение заката на горе Пинатубо сохранялось в разной степени около 18 месяцев после первого взрыва. В более поздние годы (особенно 1998 и 2003), цвета заката во многих областях были приглушены введением больших частицы дыма попадают в нижние слои атмосферы в результате лесных пожаров на западе США. Штаты, Канада и Китай.

Дополнительная литература

Предыдущие абзацы представляют собой лишь краткое введение в физику и метеорология сумеречного неба.Более необычные цвета восхода и заката чем описанные, обязаны своим существованием различным сочетаниям основных Здесь обсуждаются процессы рассеяния и поглощения. Следующие ссылки Предлагаем дополнительную информацию о сумеречных явлениях:

Борен, К. Ф. и А. Б. Фрейзер, 1985: Цвета неба. Учитель физики , 23 , 267-272 (май).

Линч, Д. К., 1995: Цвет и свет в природе. Кембридж, 277 стр.

Майнель, А. Б., и М. Майнель, 1983: Закаты, сумерки и вечернее небо. Кембридж, 173 стр.

Миннарт М., 1954: Природа света и цвета на открытом воздухе. Dover, 362 стр. [Обновлено (1995). версия с цветными фотографиями — это Свет и цвет на открытом воздухе. Springer, 424 с.].

Нейлор, Дж., 2002: Совершенно неожиданно. Кембридж, 372 стр.

Качество воздуха — загрязнение твердыми частицами

Загрязнение твердыми частицами, также называемыми твердыми частицами (ТЧ), состоит из частиц (крошечных кусочков) твердых или жидких веществ, находящихся в воздухе.Эти частицы могут включать:

• Пыль
• Грязь
• Сажа
• Дым
• Капли жидкости

Некоторые частицы достаточно большие (или кажутся достаточно темными), чтобы их можно было увидеть — например, в воздухе часто можно увидеть дым. Другие настолько малы, что их не видно в воздухе.

Откуда происходит загрязнение частицами?

Загрязнение твердыми частицами может происходить из двух разных источников — первичных или вторичных. Первичные источники сами по себе вызывают загрязнение частицами.Например, дровяные печи и лесные пожары являются первоисточниками.

Вторичные источники выпускают газы, которые могут образовывать частицы. Электростанции и угольные пожары являются примерами вторичных источников. Некоторые другие распространенные источники загрязнения частицами могут быть первичными или вторичными — например, фабрики, легковые и грузовые автомобили, а также строительные площадки.

Дым от пожаров и выбросы (выбросы) электростанций, промышленных предприятий, легковых и грузовых автомобилей содержат PM _2,5 .

Загрязнение твердыми частицами и ваше здоровье

Вдыхание твердых частиц может нанести вред вашему здоровью.Крупные (более крупные) частицы, называемые PM ₁₀ , могут раздражать глаза, нос и горло. Пыль с дорог, ферм, высохших русел рек, строительных площадок и шахт — это типы PM ₁₀ .

Мелкие (более мелкие) частицы, называемые PM _2,5 , более опасны, потому что они могут попасть в глубокие части ваших легких — или даже в вашу кровь.

Как загрязнение воздуха частицами может повлиять на мое здоровье?

Загрязнение твердыми частицами может затронуть кого угодно, но одних оно беспокоит больше, чем других.Люди, которые, скорее всего, испытают последствия для здоровья, вызванные загрязнением частицами, включают:

• Люди с заболеваниями сердца или легких (например, астмой)
• Пожилые люди
• Младенцы и дети

Если у вас астма, загрязнение частицами может ухудшить ваши симптомы. Тщательно следуйте своему плану лечения астмы в дни, когда уровень загрязнения высок.

Загрязнение твердыми частицами также связано с:

• Раздражение глаз
• Раздражение легких и горла
• Проблемы с дыханием
• Рак легкого
• Проблемы с младенцами при рождении (например, низкая масса тела при рождении)

Если у вас болезнь сердца, вдыхание загрязненных частиц может вызвать серьезные проблемы, например сердечный приступ.Симптомы включают:

• Боль или стеснение в груди
• Учащенное сердцебиение
• Чувство затрудненного дыхания
• Быть более уставшим, чем обычно

Если у вас есть какие-либо из этих признаков, обратитесь к врачу. Обязательно сообщите своему врачу, если симптомы ухудшатся или длятся дольше обычного.

Защитите себя и свою семью

Хорошая новость в том, что вы можете многое сделать, чтобы защитить себя и свою семью от последствий для здоровья, вызванных загрязнением твердыми частицами.Начните с изучения Индекса качества воздуха Агентства по охране окружающей среды США (EPA).

Внешний значок индекса качества воздуха (AQI) Агентства по охране окружающей среды сообщает вам, когда загрязнение воздуха может достичь уровней, которые могут быть опасными. Вы можете использовать AQI как инструмент, который поможет вам избежать загрязнения частицами. Местные телеканалы, радиопрограммы и газеты сообщают об AQI. Попробуйте проверить его, когда будете планировать свои повседневные дела.

Принять меры

При высоком уровне загрязнения частицами примите меры по ограничению количества вдыхаемого воздуха на улице.Например:

• Подумайте о том, чтобы проводить больше времени в помещении, где уровень загрязнения твердыми частицами обычно ниже.
• Выберите более легкие занятия на свежем воздухе (например, ходьбу вместо бега), чтобы вам не было тяжело дышать.
• Избегайте загруженных дорог и автомагистралей, где ТЧ обычно хуже из-за выбросов легковых и грузовых автомобилей.

Дополнительные инструменты, которые помогут вам узнать о качестве воздуха, см. На сайте «Отслеживание качества воздуха».

Начало страницы

Почему небо голубое?

Краткий ответ:

Газы и частицы в атмосфере Земли рассеивают солнечный свет во всех направлениях.Синий свет рассеивается больше, чем другие цвета, потому что он распространяется в виде более коротких и меньших волн. Вот почему большую часть времени мы видим голубое небо.

Как и большинство любопытных людей, вы, наверное, когда-то спрашивали: «Почему небо голубое?» Или, если вы видели красивый закат или восход солнца, вы могли бы спросить: «Почему небо красное?»

Это настолько очевидно, что небо голубое, можно подумать, что причины столь же очевидны. Это не так! Почему из всех цветов радуги синий?

Разве небо не может быть зеленым с такой же легкостью? Или желтый? Когда мы видим радугу, мы видим в небе зеленый и желтый, а также синий, фиолетовый, оранжевый, желтый, красный и все, что между ними.

Белый свет, исходящий от Солнца, действительно состоит из всех цветов радуги. Мы видим все эти цвета, когда смотрим на радугу. Капли дождя действуют как крошечные призмы при освещении Солнцем, искривляя свет и разделяя его на разные цвета.

А почему разные цвета? Свет, который вы видите, — это всего лишь один крошечный кусочек всех видов световой энергии, излучающей вокруг Вселенной — и вокруг вас! Подобно энергии, проходящей через океан, световая энергия также распространяется волнами.Что отличает один вид света от других, так это его длина волны или диапазон длин волн. Видимый свет включает длины волн, видимых нашим глазом. Самые длинные волны, которые мы видим, кажутся нам красными. Самые короткие длины волн, которые мы видим, выглядят синими или фиолетовыми.

Длины волн на этом рисунке не в масштабе. Волна красного света составляет около 750 нанометров, а синяя или фиолетовая волна — около 400 нанометров. Нанометр равен одной миллиардной метра. Толщина человеческого волоса составляет около 50 000 нанометров! Эти длины волн видимого света очень и очень крошечные.

Еще одна важная вещь, которую нужно знать о свете, это то, что он движется по прямой линии, если что-то не мешает пути к

• отразить (как зеркало)
• гнуть (как призму)
• или разбросать его (как молекулы газов в атмосфере)

Когда белый свет от Солнца входит в атмосферу Земли, большая часть красных, желтых и зеленых длин волн света (смешанных вместе и все еще почти белых) проходит прямо через атмосферу к нашим глазам.Тем не менее, синие и фиолетовые волны имеют правильный размер, чтобы ударить по молекулам газа в атмосфере и отразиться от них. Это приводит к тому, что синие и фиолетовые волны отделяются от остального света и рассеиваются во всех направлениях для всеобщего обозрения. Волны других длин слипаются в группу и поэтому остаются белыми.

Так что же происходит со всеми «не синими» длинами волн? Они все еще перемешаны, не рассеиваются атмосферой, поэтому кажутся белыми.Рассеянный фиолетовый и синий свет доминирует над небом, делая его голубым. Что происходит с фиолетовым? Часть фиолетового света поглощается верхними слоями атмосферы. Кроме того, наши глаза не так чувствительны к фиолетовому, как к синему.

Ближе к горизонту небо становится светло-синим или белым. Солнечный свет, достигающий нас с горизонта, прошел через даже больше воздуха, чем солнечный свет, достигающий нас сверху. Молекулы газа перерассеяли синий свет во многих направлениях так много раз, что до нас доходит меньше синего света.

Что делает закат красным?

Кредит: USGS

Когда Солнце опускается ниже в небе, его свет проходит через большую часть атмосферы, чтобы достичь вас. Рассеивается еще больше синего и фиолетового света, позволяя красному и желтому проходить прямо к вашим глазам без всякой конкуренции со стороны синего.

Кроме того, более крупные частицы пыли, загрязнения и водяного пара в атмосфере отражают и рассеивают больше красных и желтых оттенков, иногда заставляя все небо на западе светиться красным.

Почему рассеяние имеет значение?

Какая часть солнечного света отражается в атмосфере Земли, а какая — обратно в космос? Сколько света поглощает земля и вода, асфальтовые дороги и обгоревшие серферы? Сколько света вода и облака отражают обратно в космос? И почему нас это волнует?

Солнечный свет несет энергию, которая нагревает Землю и питает все живое на Земле. На наш климат влияет то, как солнечный свет рассеивается, отражается обратно в космос или поглощается лесами, пустынями, покрытыми снегом и льдом поверхностями, различными типами облаков, дымом от лесных пожаров и другими загрязнителями в воздухе.

Подобно тому, как атмосфера Земли изгибается и рассеивает свет, который проходит через нее от Солнца к поверхности, атмосфера влияет на свет, отражаясь от поверхности обратно в космос.

Вот почему спутники могут выполнять так называемое дистанционное зондирование из космоса и многое узнать о поверхности и атмосфере. Приборы на спутниках, такие как GOES , изображенные выше, могут измерять интенсивность света с разными длинами волн.Анализируя эту информацию, атмосферные ученые определяют температуру поверхности и атмосферы, уровни углекислого газа, водяного пара, загрязнителей, озона и других газовых примесей.

GOES использует влияние нашей атмосферы на свет, чтобы помочь нам прогнозировать погоду, понимать нашу планету и заботиться о ней.

Спутники GOES следующего поколения, получившие название серии GOES-R, будут иметь еще лучшие возможности получения изображений. Метеорологические спутники серии GOES-R разработаны NOAA и NASA .