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乘热气球环绕地球一周可能吗?



  儒勒凡尔纳的著名科幻小说《八十天环游地球一周》令人印象深刻,特别是改编电影以后,热气球下美丽的地貌风景令人惊叹不已。那么,像书中那样乘热气球环绕地球一周可能吗?虽然利用赤道上方的信风及热带环流的确可以横绕地球,但稀薄的空气、零下30度以上低温、以时速360千米进行10千米高低往复行进,旅途岂不是比坐过山车还要惊悚?

  ■ 时速360千米的热气球之旅

  大气根据地面温度高低循环,而不同的纬度热量吸收不同,由此产生气流。南北两极接收的太阳热量少,温度低,从而空气下沉,在地面形成高压,同时,赤道接收的热量多,空气上升,在地面形成低压,就这样,由两极向赤道形成气压梯度压力,把空气从两极向赤道吹。在地球不自转的情况下,空气一向赤道吹,再在赤道向上升,在赤道上空形成高压,气流再在高空从赤道向两极流动,就这样形成循环。而地球自转使北半球空气运动向右偏,南半球向左偏,从北纬30度到赤道低空北风偏移成东北风,高空偏移成西南风。

  日本上空的偏西风便是其中一种,冬季在10至11千米的高空形成秒速100米的疾风。自东京成田机场飞纽约的飞机,如果是顺风的话需要12小时15分钟,逆风的话则要多两个小时。

  那么,乘偏西风的热气球会如何呢?赤道半径为6378千米,如果按北纬60度上的对地时速360千米来计算,则需要55.6小时,也就是只要2.3天,至多不过一周。实际上,热气球是难以以360千米每小时的速度飞行的,为了乘偏西风,必须以蛇形前进,若要维持11千米的高度,环绕地球一周则延长至10至11日。而且纬度过高,能否称得上是绕地球一周还有待考虑。

  ■ 向着极点

  那么利用经线纵绕地球一周如何?虽然有着南北气流运动,但已被横向气流分割为三个不同的环流,更加难以行进。而且环流的方向相反,地表的流向依次为赤道、极点、反赤道,若要前行,必须在垂直方向做S形机动。

  ・哈德利环流 … 0度(赤道)至30度
  ・费雷尔环流 … 30度至60度
  ・极地环流 … 60度至90度(极点)

  在地表至高空11千米被称为对流层,其内由于温度差产生气流。在对流圈内,每上升100米,温度便会下降0.65度。当地面温度为40时,11千米的高空只有零下31.5度,极寒。同时,气压下降为0.34个,人体难以承受必须配备生命维持装置。

  即使这样继续飞向极点,在纬度30度附近被亚热带高空气流吹开的话,乘偏西风的计划同样破产。假如是换乘费雷尔环流,在纬度60度以上会遇到遇到寒带气流,由于其速度只有30米每秒,最快也没有100米每秒,想要再次换乘必须配备船舵及推进设施。如此反复换乘四次,,才算越过两极完成环游地球一周。换乘气流过程中出现问题,就不得不在同一纬度附近来回折腾了。

  此外,由于一直处在低温低气压环境,可能会形成“干冰人”。高低差达11千米的热气球环球旅行看似诱人,但基本无实行的可能。还是飞机比较可靠点。

  ■ 结语

  虽然实际结果不太好,但我们还是要赞叹儒勒凡尔纳的奇思妙想。按照最低要求,从赤道乘热气球还是有可能实现环绕地球一周的,然而考虑到赤道附近台风频发,想必旅途应该会比较颠簸吧。

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