關於地球旋渦體的氣體包壓層次的物質運動和變化

論文類別:理學論文 > 物理學論文
論文作者: 韋青松
上傳時間:2011/8/19 1:02:00

[摘要] 在沒有太陽能輻射作用的情況下,地球旋涡體氣體包壓層次的特征是,從地球到旋渦體邊緣,大气層的溫度、密度、壓強基本上都由高到低、由大到小按順序排列遞減。在太阳能輻射的作用下,地球旋渦體氣體包壓層次發生了變化,太陽能的強烈輻射在一定程度上改變了包壓地球的大氣層次的物質特性,大氣層局部地區的溫度發生了一些反常的現象,但并沒有從整體上改變地球大氣的冷熱氣體對抗的基礎,反而在一定的程度上加強了這種冷熱氣對抗的狀態,使外層冷氣體流旋進包壓相對熱氣團的運動保持长期的穩定,從而保證了地球旋渦體長期的穩定。
[關键詞] 地球旋涡體 氣體包壓層次 太陽能辐射 電離层 磁層

一、地球旋渦體的气體包壓層次的形成
地球開始形成時,同太陽一樣是一個溫度很高的發熱發光的星球,高熱的地球處於寒冷的宇宙空間中,被周圍的冷空氣包裹着,地球表面高熱的物質流體與其外包裹它的氣體進行各種反應,生成各種熱氣體化合物分子氣體,耗散熱量,使地球本身及其表面的溫度逐漸降低;在高熱狀態下处於一種物質形態的粒子或离子,在溫度降低時就會聚合或復合成另一種物質形態,地球本身及其表面物質溫度的降低,構成地球熱流體的一些高熱粒子或離子就會發生聚合或復合,生成一些不知名的粒子、原子或分子氣體物質,(如,三个誇克結合構成一個质子或中子,一個原子核和一個電子結合成一个氫原子,兩個氧原子結合成一個氧氣分子等)。被生成的這些不同形態的熱氣體物质把地球包圍在中心,其外也被冷空氣包裹著,同時,地球高熱的流體物質還不斷地與周圍包裹的氣體發生反應,生成更多的氣體化合物,熱流體中的高熱粒子或離子也不断發生聚合,生成更多的各种形態氣體物質,不断增多的各種形態氣體物質圍在地球周圍,形成不斷增長的熱氣團,地球高熱能的推動和各種熱氣體形態的不斷補充,使不斷膨胀的熱氣團向外推動擴張,推壓外面包裹的冷氣態,受推壓的冷氣態對不斷膨脹的熱气團進行反作用包壓,就形成了外面冷氣流旋進包压裏面熱氣團的旋渦氣體流狀態,把地球圍在核心。外面旋進冷氣流推動裏面熱氣團旋进,形成旋進熱氣流,熱气流又推動地球旋轉,造成地球自轉,經過長期的演化,外面包壓的冷氣流、熱氣流與地球三者逐漸形成一個旋轉的整體,形成穩定的地球旋渦體[1]。
地球表面溫度逐漸降低演變的过程中,大量的各種物质分子、原子、不知名小粒子氣體不斷在各種反應中生成,不斷充塞在地球周圍,在外面冷氣體流(主要由原子原始氣體組成)包裹下形成氣體流環繞地球作旋進运動,氣體流的有序运動,造成重者下沈,輕者上浮,同性相近,異性相遠,性質相同或相近的氣體粒子聚在一起,形成同一氣體形態層,使包裹地球的各種形態的氣體形成不同的氣體物質層次,从地球表面向外按氣體粒子质量從大到小、從重到輕排列,依次是分子氣体層、原子氣體層、不知名小粒子氣體層,外面包裹的是宇宙原始氣體層。
在沒有太陽輻射作用的情況下,地球旋渦體气體包壓層次的各個氣體物質形態都是由相對較穩定的粒子組成;在太陽輻射作用的情況下,地球旋涡體氣體包壓層次的个別氣體物質形態發生了變化,生成帶電氣體離子,這些氣體离子不穩定,時常復合成中性粒子,但是,由這些不穩定離子组成的帶電離子層是相對穩定的。因為,太陽輻射對原子氣體層的電離,源源不斷地生成大量新的氣體離子,也就是說,大量舊離子相復合的同時,也生成差不多相當數量的新氣體離子,從而使離子數量達到長期的相對穩定,保證了不穩定气體離子層的相對穩定。
二、沒有太陽輻射作用下的地球旋渦體的氣體包壓層次及其運動
地球旋渦體的氣体物質包壓層次,從地表往上按顺序可分為:分子氣體層----原子氣體層----不知名小粒子层----宇宙原始氣體层。
如图:

关于地球旋涡体的气体包压层次的物质运动和变化
沒有太陽輻射作用下的地球旋渦体氣體物質包壓層次的特征是,從地球表面到旋渦體邊緣,气體粒子的體積由大到小、质量由重到輕按順序排列遞減,大氣的溫度由高到低、密度由濃到稀、壓強由大到小按順序排列遞減。
在每一层的上面部分,氣體基本上都是平流旋進的,每两個層次相交界的廣大區域,都發生氣體對流運動的現象。對流的原因:
第一、上層氣體的密度比下層的氣體密度稀薄,上層氣體粒子相對小、溫度相對低、密度相對稀的旋進氣體流打到下一层氣體粒子相對大、溫度相對高、密度相對濃的氣體層頂層,而發生反彈作用力,一部分氣體順著下層流動的氣體頂層球面分散,充塞於兩層次的交界區哉,加大上層底部氣體量和氣壓強,使氣體體積膨脹升高,上升到一定的高度(即上浮力與旋進氣體流產生的向下气壓力相等的地方)的氣體,又隨旋進的氣流旋回,形成对流氣體流;另一部分气體在下層大氣壓強的推動下,向高空氣壓低的地方升騰,升到一定的高度,又随旋進的氣流旋回,形成對流氣體流;
第二、下一層氣體温度較高、壓強較大、密度較濃,下一層氣體温度較冷、壓強較小、密度較稀,從而使下一層頂層的气體在熱力的作用下,向氣壓小、密度稀的高空地方扩散,到一定的高度,又隨上一層旋進的氣流旋回,形成對流氣體流。
沒有太陽輻射作用下的地球旋渦體的气體物質包壓層次只是一種理想的模式,在實際中是很难存在的。
三、太陽輻射作用下的地球旋渦體的氣體包壓层次及其運動
1、太陽辐射作用下的地球旋渦體的氣体包壓層次
(1)地球旋渦體的氣體包壓層次的變化
由于太陽熱輻射、可見光、紫外線和各種射線等(把它們簡稱為太陽能辐射)的作用,使包壓地球的各氣體物質層次發生了物質變化,並形成了不同的運动形式。
如图:
关于地球旋涡体的气体包压层次的物质运动和变化
在太陽能輻射的作用下,分子氣體層變成了三個較明顯的層次,即分子氣體層可分為對流層、平流層和中間層三個層次;原子氣體層的大部分原子被太陽能輻射電離成帶電的離子,生成原子核、質子、中子、电子等離子,變成有較强磁性的氣體層次,形成電離層和磁層;其余的不知名小粒子氣體層和宇宙原始氣體層基本上沒有發生变化。分子氣體層和原子氣體層發生变化以後,它們中的氣溫和物质運動形式也相應地發生了一些變化。
(2)地球旋渦體的氣體包壓層次的氣溫變化
关于地球旋涡体的气体包压层次的物质运动和变化
沒有太阳輻射作用下的地球旋渦體,从地球表面向外太空,空气密度從濃變稀逐漸遞減,气體溫度從地表向外也由高向低逐漸遞減。
在太陽能輻射的作用下,氣體溫度发生了變化:如圖,從地表到對流層顶平均10公裏左右的地方,氣溫由高到低變化,由常溫17℃左右下降到-84℃左右;從對流層頂到平流層中間,氣温又從低到高變化,由-84℃左右上升到17℃左右;從平流層中间到中間層頂,氣溫從高到低變化,由17℃左右下降到-113℃左右;從中間層頂到电離層中間,氣溫從低到高变化,由-113℃左右上升到平均1000℃左右,有的地方高達2000℃左右;從電離層到磁層,氣溫又逐漸下降,從磁層到不知名的小粒子層,氣溫陡然下降,一直到原始氣體層的廣大地区,氣溫能降到-200℃以下。
2、分子氣體層的變化
分子氣體層主要由物质的分子組成,分子氣體的氣壓和密度從內往外由高到低、由濃到稀逐漸遞減。在沒有太阳輻射的作用下,分子氣體層沒有明顯的層次特征,運动較單一,分子氣體層的底部在靠近地球的區域(平均10公裏左右),氣體發生對流現象,對流層往上到分子氣體層頂部,分子氣體基本上都是平流旋進。而在太陽輻射的作用下,分子氣體層發生了變化,根據其氣温和運動狀況,大體可分為三层,即對流層、平流层和中間層。
(1)對流層
地球表面到近空平均10公裏左右的低空,稱為對流層。對流层的特征是,氣體又旋進又對流,空气的氣壓、密度、溫度從下到上由高到低逐漸遞減。
氣體對流的主要原因是:第一,旋進的分子氣體打在地球表面上,一部分氣體順著旋轉的地球球面分散,充塞於近地表空間,加大了近地面的氣體量和氣壓強,使氣體体積膨脹升高,上升到一定的高度(即上浮力與旋進氣體流產生的向下氣壓力相等的地方)的氣體,又隨旋進的氣流旋回近地面,形成對流氣体流;另一部分質量較輕的气體,在底層強大氣壓的推動下,上升到一定的高度,又随旋進的氣流旋回近地面,形成對流氣體流;第二,由於近地面的空氣密度高,射到地球的太陽光能量,基本上被近地面密度高的空氣所吸收,余下的全被地面所吸收,使近地面空氣的溫度比遠地面空氣的溫度高,近地面的氣體在热力的作用下,向氣壓小、密度稀、溫度低的高空地方擴散,到一定的高度,溫度降低后又隨上一層旋進的气流旋回近地面,形成對流氣體流。
在對流层中,從地表往外太空,距離地面越遠,空氣越稀薄,空氣吸收太陽的熱量越少,空氣(分子氣體)的氣壓、密度和溫度都出現遞減現象。
(2)平流层
從對流層頂到距地面50公里左右的高空,稱為平流層。平流層的特征是,氣體作平緩的旋進運動,氣體溫度比較高,上熱下冷。
在平流層中,臭氧分子氣體比較集中,臭氧密度最高的地方集中在距地面30公裏左右的地方,這地方的溫度也最高。
臭氧的產生。臭氧分子產生於電離層中,即在電離層(原子氣體層)的等離子體高溫下,太陽的各種輻射對電离層中的氧原子進行電離加工、聚合,生成臭氧分子。重者下沈,輕者上浮,質量較重的臭氧分子在旋進气流的推動下,慢慢旋進下沈到平流層中聚集起來,形成臭氧層,臭氧分子質量和體積較大,容易吸收太陽紫外线等短波射線,厚厚的臭氧層吸收大量的太陽熱量而溫度升高,大大超過對流層頂層的氣體温度,臭氧分子氣體的溫度較高而使其浮力增加,懸浮在平流層中而不致於旋進到地面上,使平流層成為溫度和运動都較穩定的平緩旋进氣流層次。
(3)中間層
從平流層頂到距離地面85公裏左右的高空,稱為中間層。中間層的特征是,氣體溫度下熱上冷,下面空氣對流,上面氣體流平缓旋進。
中間層空氣對流的原因:平流層的空氣很稀薄,氣体分子吸收的太陽光熱量很少,溫度很低,平流層下面是溫度比較高的平流層,平流層溫度比较高的分子氣體向空氣密度稀薄、氣壓低的上層散發热量,形成較熱的分子氣流上升散热形式,熱分子氣流上升到一定的高度,上升的熱氣體溫度因散了熱而降低,並隨著上層旋进的冷空氣流向下旋進回平流層顶,不斷循環,形成對流氣體流。
3、原子气體層的變化
原子氣體層主要由物質原子組成,空氣稀薄,在太陽的各種強烈輻射(熱輻射、X射線、Y射線、電磁波等)作用下,發生光電效應,並發生稀薄氣體導電現象,各種物质原子中的電子被擊射出來,生成原子核和电子,原子核又進一步被電離分裂,成生質子和中子,質子和電子常常復合成中性粒子,因此,在太陽輻射的作用下,這一層的物質由主要由原子、原子核、質子、中子和電子等粒子或組成,各種粒子或離子在運動中,同性物質聚在一起,異性物質分離,重者下沈,輕者上浮,從而发生較重的粒子或離子在下面,較輕的粒子或離子在上面的狀態。 厚厚的原子氣体層的大量原子被分裂成了大量的帶電離子,原子氣體層變成了帶電離子層,按性質不同,下層稱為電離層,上層稱為磁層。
(1)電離層
電離層主要由粒子較大的、相對較重的粒子或離子组成,主要由等離子體電热加工原子生成的少量物質分子、沒有被電離的原子、原子核、質子、中子和電子等粒子或離子混合組成,大部分是帶電離子,故稱為電離層。
電離層溫度很高。電離层生成高溫的原因:太陽的光和各種強烈輻射打在原子氣体層的原子上,發生光電效應,在原子氣體層發生稀薄氣體導電現象,生成電流,氣体層也因電流而生磁場,因電而生热,使溫度升高;生電生熱的电離子層向外產生熱輻射,與不斷射進來的太陽強烈的各种輻射相煎、碰撞、振蕩或激發而生熱,使溫度繼續升高;正、負带電離子在地球磁場的作用下,順著地球磁場線運動,與其他作旋進運動的原子氣體發生磁撞、摩擦生電生熱,使氣體层溫度升高,等等。磁、電、光、电磁波等各種因素共同作用,造成氣體熱量相煎、疊加,使這一層的氣體溫度很高,溫度平均達1000℃。
電離層的物质運動。中性粒子基本上仍繞地球作旋進運動,正、負電離子沿地球磁力線運動,相鄰的正、負电離子時常發生復合,变成中性粒子,太陽輻射不斷地電离、分裂原子,已電離的離子也不斷復合、回旋或激發。中性粒子與离子之間也發生碰撞、振蕩、摩擦,地球磁力場隨地球的轉動也在轉動,電離层的物質離子在沿地球磁力線運动的同時也作旋進運動,整个原子氣體層大部分的粒子繞地球作旋進運動。
有些物質元素如氧原子,在電離層高溫和電離的作用下,發生聚合,生成臭氧分子氣體,有的生成質量较輕的質子,在氣體層整體旋進的過程中,輕者上浮,得者下沈,較重的粒子或離子被擠到下層,較輕的粒子或离子被擠到上層,使上層和下層的物質性質和運動變化都有較大的不同。
(2)磁層
  磁層是電離層的外層,磁層主要由原子核、質子、電子和中子組成,由於原子氣體層的外面層是比质子和電子更小的粒子層,這一層的粒子小、粒子間隔大、粒子密度稀薄,對太陽能的輻射阻擋力小,太陽能的各種輻射穿過這一層时受阻力小,太陽能的各種輻射沒有受多少阻擋就直接射到原子氣體層,因此,原子氣體层的上面部分受到的太陽能輻射最强,原子發生分裂最多,最徹底,生成原子核和電子,大部分原子核進一步被分裂生成質子和中子;電離層中生成的質量較轻的質子和電子也被往上挤到這一層,因此,質子、中子和電子一起組成了這一層的主要物質,質子和電子分別顺著地球磁力線運動,中子則環繞地球作旋進運動,質子和电子在進行有序運動中,產生電流,電流周圍生成磁場,在磁、電、光、電磁波等的相互作用下,使這一層氣體的溫度也很高。由於電子、質子數量比較多,流動比較快,電流大,產生的磁場也較強,受到地球磁場的影響也較大,被稱為磁層。
由於磁層的質子、電子氣體的溫度比較高,包壓磁層的不知名的小粒子層,因粒子小,吸收太陽的熱能較少,溫度低,磁層的高溫質子、電子氣体容易向外膨脹擴散熱能,以質子氣体流或電子氣體流的形式向外散發热量,向外膨脹散熱的質子、电子氣體流遠遠地深入到不知名粒子層的深處,氣體流升到一定的高度後溫度降低,又被不知名粒子层環繞地球的旋進氣體流向內推動旋回磁層頂部,形成對流氣體流,擴散的時候是高溫的質子、電子氣體流,回來的時候卻不一定是質子、電子氣体流,質子、電子氣體在散發溫度降低的時候,已發生了變化,变成了其他粒子。
靠近太陽一面的磁層,在太陽能強輻射的作用下,磁層圈被压縮,而在背太陽的一面卻形成長長的磁尾,也就是說,在面向太陽的一面,磁層質子、電子氣体流擴散對流運動受到太陽輻射的一定程度的限制,而在背向太陽的一面,反而擴大了質子、電子气體流的膨脹擴散對流運動,形成長長的磁尾,包壓磁层的不知名粒子氣體旋進流也把长長的質子、電子氣体流旋進壓回到磁層表面,只不過被旋進壓回的質子與电子已發生了變化,變成了別的物质粒子。可以說,向外膨脹擴散形成磁尾的質子、電子氣體,絕大部分並沒有逃逸,而是變成其他粒子後,隨著包壓旋進的不知名小粒子氣體流旋回磁層表面,形成對流氣體流。
4、不知名小粒子層
  這一層是由比質子更小的不知名的小粒子組成,粒子小、粒子間隔大、粒子密度低,太陽能對之輻射影響小,溫度很低。其下面卻是溫度很高的磁層,磁層溫度高的質子、电子氣體流向粒子小、密度低、溫度低的不知名小粒子层膨脹擴散並釋放熱量,以質子、電子氣體流的形式散热,質子電子氣體流上升到一定的高度,又被不知名小粒子層環绕地球的旋進氣體流向內推动旋回磁層頂,形成對流氣體流。因此,這一層的氣體對流比較遠、比較廣,特別在地球背太陽的一面,這一層的下面部分發生氣體對流,上面部分是平緩旋進的不知名小料子氣體流。
  由於電离層與磁層的溫度很高,並且温度比較穩定,從而與對之進行包壓的外層形成較穩定的溫度差,溫度相對冷得多的不知名小粒子層旋進包壓溫度相对熱得多的磁層而形成比較穩定的旋进包壓氣體流,這對於保持地球旋渦體外旋进氣體流的穩定運行有很重要的作用。
5、宇宙原始气體層
  這一層主要由宇宙原始氣體組成,原始氣體是組成物質的最小單位,粒子最小、粒子之间間隔大、粒子密度很低,太陽能对之輻射影響非常小,基本不吸收熱量,溫度異常寒冷。在溫度相對較熱的不知名小粒子层的膨脹推壓下,原始氣體對之進行反作用推壓,而形成原始氣體流旋進推壓裏面不知名小粒子層的狀態。

免費論文下載中心 http://www.hi138.com 月亮就在這一层次之中,在原始氣体旋進流的推動下,沿著其軌道環绕地球作公轉運動。
(1)气體層次包壓論下的月亮運動
第一、月亮自轉的原因:
月亮在形成时,向周圍寒冷的外空間散發熱量,形成以月亮為中心的熱氣團向外膨脹推壓周圍相對較冷空氣的狀態,受推压的外面冷空氣對之進行反作用包壓,生成外周圍相對較冷空氣旋进流包壓裏面相對較熱空气團的包壓旋進狀態,把月亮圍在核心,並推動其旋轉。        
第二、月亮公轉的原因:
月亮旋渦體懸浮在地球旋渦體原始氣體層的旋進氣流中,受到旋進气流的推動,沿其軌道環繞地球作圓周運動。
月亮公轉軌道的形成是,月亮在繞地球運动的過程中,受到幾個力的共同作用:一方面,一是月亮繞地球公轉而具有向外的離心力,二是地球向外散熱而形成的向外推動月亮的气體熱膨脹推力,這兩種力的共同作用,推動月亮向遠離地球的方向運動;另一方面,月亮周圍氣體流作旋进運動而具有向內的壓力,表現為大氣壓力,將月亮向地球方向壓進。月亮的離心力和地球大氣向外推动月亮的膨脹推力的合力同月亮受到的大氣壓力的力量方向相反,兩種對抗力共同作用於月亮,推动其繞地球作公轉運動,兩種作用力作用於月球且力量相等的地方,就是月亮懸浮的點,把這些點連接起來,就是月亮繞地球作圓周運動的軌道。月亮受到的大氣壓力=月亮公轉具有的離心力+地球的氣體熱膨脹向外推動月亮的推力。
第三、月亮的公轉速度:
月亮的公轉速度=月亮自轉具有的前移速度+地球旋渦體旋進氣體流對月亮的推動而得到的速度
第四、月亮在各种關系力作用下的運動圖

关于地球旋涡体的气体包压层次的物质运动和变化
如圖:在地球旋涡體中,太陽能的強烈輻射对月亮的公轉軌道、公轉速度和自轉速度的影響並不大,月亮基本上環繞地球作均速公轉,公轉軌道呈橢圆近圓形,並且,均速自轉。原因是,雖然月球受到太陽能的各種強烈輻射力推動,但是,由於受到地球旋渦體的原始氣體層旋進氣流對太阳能輻射的影響,還有月亮本身气體層對太陽能輻射的緩沖作用,使太陽能的各種辐射對月亮的推動作用力不大,對月亮的運動軌跡和運動速度造成的影響也不大,而推動月亮運动的主要力量來自地球旋渦体內部冷熱氣體的力量對抗,即地球的熱氣體膨脹推力向外推動月亮和地球旋渦體包压氣體流旋進形成的大氣壓力向內推壓月亮,(正如,在地球上,強烈的太陽光照射不能使旗桿上的紅旗飘動,而風能讓紅旗飄動),月亮基本上均速環繞地球公轉,在各個位置的運動速度基本不變,公轉的軌道基本不變,自轉速度也基本不變。
以上是地球旋渦體氣體層次包壓論下的月亮運動情況,其運動形式基本符合月亮的實際運動情況。
(2)万有引力論下的月亮運動
月亮自轉的原因:月亮為什麽自轉,萬有引力論無法解釋。
月亮公轉的軌道:根據萬有引力論,太阳對太陽系的一切物體都存在強大的引力,太陽對地球和月亮也存在強大的引力,月亮應該脫離地球而飛向太陽;就算太陽與月球之间的引力沒有地球與月球之間的引力大,月球仍不能脫離地球的引力飛向太陽,在太陽、地球、月球三者之間的万有引力的互相作用中,月亮繞地球的公轉運動將如下圖所示:

关于地球旋涡体的气体包压层次的物质运动和变化
如图,當月亮處於A點時,月亮受到太陽和地球的力向相同的吸引力,兩個力的合力吸引月亮,月亮受到的引力=太陽對月亮的引力+地球對月亮的引力,此時,月亮受到的吸引力最強,其位置距離地球最近;當月亮處於B點時,月亮受到太陽與地球的力向相反的吸引力,引力相消,月亮受到的引力=地球對月亮的引力-太陽對月亮的引力,此時,月亮受到地球的吸引力最弱,其位置距離地球最遠。月亮公轉軌道應如圖所示,順太陽和地球一線,呈長扁橢圓形。
月亮公轉的速度不是均速的。從月亮、地球、太阳三者之間的引力關系的情況看,月亮從A點到B點運動過程中,太陽對月亮的引力是順向牽引,月球的公轉速度將從慢到快發生變化;月亮從B點到A點運動过程中,太陽對月亮的引力是逆向牵引,公轉速度將從快到慢發生變化。
月亮自轉的速度也不是均速的。月亮從A點到B點运動過程中,太陽對月亮的引力是順向牽引,其自轉速度將從慢到快發生變化;從B點到A點運動过程中,太陽對月亮的引力是逆向牵引,其自轉速度將从快到慢發生變化。
以上是萬有引力論下的月亮应該進行的運動形式,這種運动形式與月亮的實際運动情況不相符合,由此可以推出,萬有引力論是错誤的,星球之間根本不存在萬有引力。
四、電離層和磁層的作用
電離層和磁層的產生,是太陽能輻射電離原子氣體層的原子和原子核氣體的結果。太陽能各種輻射的作用,使包壓地球的原子氣体層的原子和原子核發生電離,形成厚厚的帶電離子層次,像是给地球與其外的氣體包了一層厚厚的有高度彈性的热膠皮,這兩個帶電的離子層次就像富於彈性的熱膠皮一樣保護著地球,使地球的各種物質運動和變化能夠長期有序和穩定地進行。
電离層與磁層的具體作用:
第一、對內部的作用:A、這兩個厚厚的帶電離子層溫度很高,就像厚厚的富於彈性的热膠皮,包裹著分子氣體层,對分子氣體層有保護的作用,溫度很高的電離子層不僅向外層空間散發熱量,也向內層的分子氣體層散發熱量,它向內層的分子氣體層散發熱量,向內膨脹推壓,阻止了分子氣體粒子向外宇宙空間逃逸,保持了地球分子大氣數量的長期穩定,也保持地球低層大氣厚度的長期穩定;B、厚厚的電離層和磁層,阻止了太陽能對地球及其低層大气的各種強烈的短波輻射,避免了地球低層大氣受到太陽強烈輻射的破壞,保證了地球低層大氣稳定的、有規律的運動变化,保證了地球氣候變化的穩定性、有序性和規律性;C、厚厚的相對高热的電離層和磁層,也阻止了異常寒冷的外宇宙旋進氣體流對地球低層大氣層的推進,大大減少了地球熱能的耗散,保證了地球溫度的長期穩定,對地球氣候變化的穩定有重要的作用。
第二、对外部的作用:A、溫度保持相對穩定高熱的電離層和磁層,使这一層與對之進行包压的外層(不知名小粒子氣體層)的很高的和穩定的溫度差,高溫的電離層和磁層向低溫的對之包壓的外層進行較激烈的膨脹散熱(表現為的離子氣體對流),外层受推壓的氣體也對之進行较激烈的反作用包壓,從而加強了外層旋進氣體流的旋進包壓狀態,對保持地球旋渦體的氣體包壓旋進流的穩定以致整個地球旋渦體的穩定;B、不知名小粒子氣體層的氣體粒子小,溫度低,磁層溫度高得多的離子氣體流能夠遠遠深入到不知名小粒子層中進行膨脹散热,形成很寬廣的離了氣體對流面。外層為包壓這个氣體對流面也形成了更為寬廣的氣体旋進流面,產生寬广的原始氣體旋進氣流層,這對整個地球旋渦體的形成和穩定有很重要的作用。
五、地球旋涡體的氣體包壓層次的特征
以下是地球旋渦體的氣體包壓層次的一些具體特征:
大氣物質密度:從地球表面到地球旋渦體邊緣,基本上由大到小遞減排列;
大氣物質粒子質量:從地球表面到地球旋渦體邊緣,基本上由大到小遞減排列;
大氣粒子體積:從地球表面到地球旋渦體边緣,基本上由大到小遞減排列;
大氣溫度:從總體上說,是近地球的大氣温度高,旋渦體邊緣大氣溫度最低。雖然在平流層出現較高溫度、在電離層和磁層出現高溫等反常現象,也不能從整體上改變近地球大氣溫度高,旋渦体邊緣大氣溫度最低的總體趨勢;
大氣流動方式:基本上是環繞地球作旋進運動。雖然在一些具體層次下面部分,氣體作對流運動,電离層和磁層的帶電離子沿地球磁力線運動,也沒有改變大气環繞地球作旋進運動的整體狀态;
大氣旋進情況:近地球的大氣旋進速度較快,遠地球的大氣旋進的速度較慢,從地球表面到地球旋渦体邊緣,由快到慢呈递減狀態;近地球的大氣旋进斜度比較大,遠地球的大氣旋進的斜度比較小,即近地球的大氣旋進較陡急,而遠地球的大氣旋進較平緩,從地球表面到地球旋渦體邊緣,由陡急到平緩呈遞減狀態;
大氣壓力:從地球表面到地球旋渦體邊緣,基本上由大到小遞減排列。大氣壓力是由大氣旋進流產生的,即外面較冷气體流旋進包壓裏面较熱氣流團並推動其旋轉所具有的壓力,就是大氣壓力;
大氣浮力:從地球表面到地球旋渦體边緣,基本上由大到小递減排列。簡單來說,大氣浮力就是包裹地球的較熱氣流團向外膨脹抵禦外面較冷氣體旋進流而具有的向外膨脹力,換句话說,就是裏面較熱氣流團受到外面較冷氣体旋進流包壓而產生的反包壓作用力,形成大气浮力(參考圖4)。
大氣壓力與大氣浮力的力量差:大氣壓力和大气浮力是作用力和反作用力的關系,它們沒有一個確定的相互作用界面,從地球表面到地球旋渦體邊緣的任何一點都存在並可確定它們之間的力量對抗。雖然它們是作用力與反作用力的關系,但是,除了旋渦體邊緣圈,在地球包壓旋進氣流體的任何一點,即從地球表面到旋渦體邊緣(不包括邊緣圈)的所有區域的任何一个點,大氣壓力都大於大氣浮力。在地球旋渦體邊緣圈,大氣壓力等於大氣浮力。距離地球表面越近,大氣壓力與大氣浮力的力量差越大,距離地球表面越远,大氣壓力與大氣浮力的力量差越小,即從地球表面到地球旋涡體邊緣,大氣壓力與大氣浮力之差呈遞減狀態,在地球表面,大氣壓力遠大於大氣浮力,因此,相同的物体,在地球表面,其重力最大,在地球旋渦體邊緣,其重力最小,甚至沒有重力。
出現大氣压力與大氣浮力的力量差現象的原因是:一方面,在地球旋渦體包壓旋進氣流体的任何一點,大氣壓力大於大氣浮力,因為,大氣壓力在外面属聚攏包壓,施力較集中(聚力),而大氣浮力在裏面属扇面(拱面)膨脹,施力都较分散(散力);另一方面,大氣的整體旋進形成巨大的旋進氣流,氣流的壓力總是大于逆該氣流的反作用力,氣流的压力如同大氣壓力,逆氣流的反作用力如同大氣浮力,因此,大氣壓力總是大於大氣浮力。當然,在特殊情況,在局部地區,產生大氣對流的地方,大氣浮力也有大於大氣压力的時候,但是,不會改變大气壓力大於大氣浮力的總体狀況。
六、結語
地球旋渦體是由不同性质和質量的氣體粒子從外到內由小到大、由輕到重的順序層层旋進包壓,把地球包圍在核心而形成的。地球旋渦體存在的基礎就是冷熱氣體力量的對抗,表現为外面冷氣流旋進包壓裏面熱氣團的狀態。太陽能的強烈輻射在一定程度上改變了包壓地球的大氣層次的物质特性,生成電離層與磁層,发生高空高溫的反常現象,使地球大氣層的局部地区不再嚴格地遵循從內到外氣溫由高到低遞减的特征,在電離層中,气體的溫度高達平均1000℃左右,並且長期較為穩定地保持這個溫度狀態,但這種反常情况並沒有從根本上改變地球大氣整體的冷熱氣對抗的基礎,在一定的程度上反而加強了這種冷熱氣流對抗的狀態,使外層冷氣流旋進包壓內層相對熱氣團的運动更能穩定地進行。也就是說,電离層和磁層的等離子體在高空的相對高溫狀态並沒有改變這種總體趋勢情況,即近地面大氣壓力、温度、密度大,而遠地面大氣壓力、溫度、密度小的總體狀態,沒有破壞地球旋涡體氣體包壓旋進流的运動,它們的存在,加大了這一層與外面氣體包压層的溫度差,加強了氣體包壓旋進流的運動,從而也加强了地球旋渦體的穩定。因此,太陽的存在,保持了地球旋渦體的長期穩定,延緩了地球的衰老,對延長地球的生命有重要的意義。

參考文獻


[1] 韋青松,《星球物质層次包壓論》,見《科學中國人》2010年第04期
[2] 朱棟培等著,《原子物理與量子力學》,[M],北京,科學出版社, 2008年7月
[3] 林強、葉興浩編著,《現代光學基础與前沿》,[M],北京,科學出版社,2010年6月
[4] 許根慧等著,《等離子體技術與應用》,[M],北京,化學工業出版社,2006年5月

免費論文下載中心 http://www.hi138.com
下载论文

論文《關於地球旋渦體的氣體包壓層次的物質運動和變化》其它版本

物理學論文服務

網站聲明 | 聯系我們 | 網站地圖 | 論文下載地址 | 代寫論文 | 作者搜索 | 英文版 | 手機版 CopyRight@2008 - 2017 免費論文下載中心 京ICP备17062730号