百問百答

飛機機翼利用空氣的相對運用產生升力

飛機等飛行器是如何利用氣動力產生升力實現飛行的？

風箏是利用氣動力非常好的證明，飛機和風箏的原理有很多相似之處，飛機受到迎面來的氣流也會像風箏一樣產生升力離開地面。那么，氣動力是如何形成的呢？迎面來的氣流是均勻的，但經過機翼以后會發生變化，上表面的空氣流動快，下表面的空氣流動慢，速度差就會產生壓強差，這便是產生升力的原因。眾所周知，龍卷風是一種劇烈的大氣現象，它在高速旋轉的過程中會產生負壓區，把經過地區的很多東西吸到空中。很多飛行器便是從中獲得靈感，利用旋渦升力讓飛機產生更大的升力。另外，飛機在貼近地面時，往下的氣流受到阻擋會在機翼的下表面形成一個高壓區域將飛機托起，這種效應就被稱作地面效應。利用地面效應，人類已經研制出很多貼在地面或是海面進行飛行的飛行器，高度雖然很低但卻非常節省能源。

（回答者：北京理工大學宇航學院副研究員? 莫靂）

（來源：知識就是力量微信公眾號“院士專家講科學”）

氣象衛星為數值天氣預報提供了哪些關鍵資料？

在氣象衛星出現以前，人們只能在氣象站、船舶等氣象觀測平臺所在的地方進行場地觀測，而氣象衛星出現以后，人們可以通過遙感觀測并獲得全球范圍均勻一致的資料，這讓我們對地球環境和天氣的認知比以前有了極大的提高。另外，氣象衛星的出現也讓觀測的種類比以前廣，以前只能在場地觀測氣壓、溫度、濕度、風等最基本的氣象要素，如今通過氣象衛星遙感，許多難以用氣象站進行觀測的要素，如輻射、云、氣溶膠、大氣成分、陸面狀況（土壤濕度、植被）、海冰、大地水準面高度、海面風、海表水溫等，都可以觀測到。氣象衛星系統為數值天氣預報提供了豐富的資源，衛星遙感是氣候系統觀測必不可少的手段。

（回答者：中國工程院院士 許健民）

（來源：知識就是力量微信公眾號“院士專家講科學”）

人類是如何利用太陽能資源的？

在地球能源，如石油、天然氣、煤炭等都相對短缺的情況下，利用太陽能發展清潔能源成為人類的未來趨勢。我們都知道，大氣層的厚度是100千米，太陽穿過大氣層時衰減得非常厲害，更別提雨天或陰天時沒有日照，因此，在地面利用太陽能的效率很低。但是在大氣層之外就不一樣了，那里沒有衰減，沒有天氣變化，而且一年365天都有日照，如今所有上天的衛星、航天飛船、探測器等都安裝有大翅膀，大翅膀就是為了利用太陽能，把太陽能轉化成電能。科學家正在研究在太空軌道上建立一個太陽能發電站，把太陽能轉化成電能再輸送到地球上來，讓地球上的人能夠享用這個取之不盡的清潔能源。

（回答者：中國工程院院士 戚發軔）

（來源：知識就是力量微信公眾號“院士專家講科學”）