你知道“天高地厚”嗎？

梁建中

我們常用 “天高地厚”來形容天地的廣大遼闊。長期以來， “天有多高，地有多厚？”人們眾說不一。其實 “地有多厚”的問題很好解決。地球內部圈層包括地殼、地幔和地核。雖然人們渴望 “向地球的心臟進軍”，徹底搞清楚地球內部狀況，在陸地上鉆探地層的最強勁鉆機現在只能鉆入地下十千米多一點，而海洋的鉆探最深只有九千多米，這個深度只有地殼厚度的 1/3。目前世界上深井記錄為12 300 米 （俄羅斯科拉半島一口深鉆），只占地球半徑的 1/530，所以還不能用直接觀察的方法來研究地球內部構造。現在主要采用地球物理方法，利用地震波的傳播變化來研究地球內部構造情況。地殼是地球表面的一層薄殼，其厚度大致為地球半徑的 1/400，但各處厚度不一，大陸部分平均厚度約 37 千米，而海洋部分平均厚度則只有約7千米。一般說來，高山、高原部分地殼最厚，如我國青藏高原地殼最厚可達 70 千米。如果這里指的地厚是地殼的話，其厚度就是7～70千米。

但是要知道 “天高”，就有些難了。嚴格意義上講，地球上面下面都是天，也就無所謂天上天下。但非得要衡量的話可以從地球往上找。前蘇聯 9 位科學家曾在1989 年乘氣球對天空顏色作了一次詳細的觀測。當他們從地面上升到 8.5 千米的高空時，天空一直是青色的，上升到 10.8千米的高空時，天空成了暗青色，超過18 千米高空之后，由于空氣非常稀薄，光不發生散射，天空成了一片暗黑色，這時太陽和星星同輝。由此可見，青天離地面距離只有 10 千米左右。

一般說的天高，自然從地面算起。可是算到哪兒為止呢？通常是指大氣層的高度，如果沒有大氣，人們看到的將不是那令人心醉的藍天，而是黑沉沉的宇宙空間。我們的藍天其實就是大氣圈。過去認為厚約 800 千米，后探測到在距地面1 000 至 2 000 千米高處仍有空氣存在。近二十年來，根據人造地球衛星和宇宙火箭的考察結果。在 2 000 至 3 000 千米的高空，也找到了氣體分子。在遠離地球 16 000 千米的高空，還存在著氣體的痕跡。

具體地說，地球大氣在垂直方向上分成5個層次，即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。對流層處于地球大氣圈的最低層，厚度雖然只有 8～18 千米，但卻集中了大氣全部質量的 3/4 以及幾乎全部的大氣水汽。對流層存在著強烈的空氣對流運動現象，風、雨、雪、雷電和寒潮等天氣現象都發生在這里。我們看到的藍天也到此為止。

到了平流層后，水汽、雜質很少，云、雨現象也少見。平流層氣流平穩，能見度高，有利于飛機的安全飛行。中間層的氣溫隨高度遞減，層頂部氣溫降到負113℃，幾乎是大氣圈中溫度最低的區域。暖層，顧名思義，氣溫隨高度迅速遞增，在層頂氣溫可達到 1 000 ℃以上。由于空氣密度很低，宇航員們在離地球500～700 千米高度的軌道上處于 “失重”狀態，即就是在這一層。

在逃逸層里，氣溫隨高度遞增，空氣密度極小，具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力，不斷地逃往太空。但是根據目前衛星觀測資料分析，在 22 000 千米的高度上，離子密度仍可以達到10個/立方米。可見地球大氣圈和星際太空之間，并沒有明顯的分界。但是我們的火箭載著衛星一直飛上 3.6 萬千米高的太空，這應該是天上天了。

知道了天這么高，那天高能任鳥飛嗎？鳥兒飛行的高度和天氣也有關系，在萬里無云、風和日麗的天氣里，鳥兒飛得比較高；相反，在多云、雨霧或有較強逆風的壞天氣里，鳥兒飛得低。這說明鳥大多還是在對流層飛行。鳥類學家告訴我們：不同種類的鳥兒飛行高度也不一樣。例如燕子是 450 米，百靈鳥飛行高度可達1 900 米。一般說來，普通小鳥飛行的高度不超過 400 米，鸛、雁等比較大型的鳥類飛行高度在 1 900 米左右，大型猛禽鷲可以飛到 3 000米以上。但它還不是冠軍，天鵝曾飛越世界屋脊珠穆朗瑪峰，這就是說它飛行的高度在海拔 8 848 米以上 （據稱可達到9 144米），其他會飛的動物只好望塵莫及了。

編輯/姜雯