知识就是力量 (2023年03期) 电子版

目录

版权&卷首丨人类有希望 地球不流浪

“起初沒有人在意这场灾难，这不过是一场山火、一次旱灾、一个物种的灭绝、一座城市的消失，直到这场灾难和每个人息息相关……”这是《流浪地球》（根据著名科幻作家刘慈欣同名小说改编的科幻电影）中的一段台词。银幕里呈现的灾难场景，虽然震撼人心，却似乎...

特别策划丨风云变幻 气象万千

天气、气候与水密不可分 每一年的3月23日是世界气象日，这是为了纪念世界气象组织成立以及《世界气象组织公约》生效而设置的。主要目的是让人们了解和支持世界气象组织的活动，推广气象学在航运、水利、农业等人类其他活动方面的应用。气象是指大气的状态...

特别策划丨 当“生命之源”遇上气候变化

连接天地的“生命之源” 地球是个名副其实的水球，71%被水覆盖，总量约为13.8亿立方千米，主要分为海洋水、陆地水和大气水。其中，海洋水是主要部分，约占97%；陆地水一般分为河流、湖泊、土壤水、生物水和冰川等。因为水在不同条件下能实现固、液...

特别策划丨竺可桢曲线：揭秘中国近5000年气候变迁

中国近5000年气温变化示意图（制图/王美丽 数据来源/竺可桢《中国近五千年来气候变迁的初步研究》） 知识链接 中国气象学奠基人竺可桢 竺可桢（1890年—1974年），中国近代气象学家、地理学家、教育家，中国近代地理学和气象学的奠基人。 ...

特别策划丨火山爆发

火山爆发：地球打的“饱嗝儿” 火山分为活火山和死火山，活火山指的是喷发和预期可能再次喷发的火山；死火山指的是因长期不曾喷发已丧失活动能力的火山。 近期，全球最大规模的一次火山爆发是发生在2022 年初的汤加海底火山爆发，其喷发规模为1991...

特别策划丨天气舞台上的“多面手”：副热带高压

太阳辐射与地球自转的产物 赤道地区太阳辐射较强，导致大气被加热、抬升，在距离地面4～8千米处大量聚集，并分别向南、北方向扩撒，即北半球自赤道向北运动，南半球自赤道向南运动。 如图1所示，气流在运动过程中，受地转偏向力（地球自转产生的力）影响...

特别策划丨守信代表：信风

信风是海上的守护者。1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领船队，从西班牙圣卢卡港出发时，就是借助东北信风和赤道海流横渡大西洋，继而完成环球航行。此图为葡萄牙航海纪念碑（供图/朱雪妍） 风，看似无情，凌草木、凋碧树、吹花落；骨子里却是有情有义，以...

特别策划丨“帮倒忙”的风——风切变

“变幻莫测”的风 空中的风，有时会发生快速的风速变化，有时会突然改变方向，这就是风切变。在任何高度上都可能产生风切变，对飞行影响最大的是发生在近地面（通常认为是600米以下）的风切变，也称作低空风切变。 如图所示，根据风的空间特点，风切变可...

特别策划丨风从海上来

河北省唐山曹妃甸海上风电（供图/李倩） 海上“大风车” 海面上的风速通常大于陆地上的风速，这是因为陆地表面相比海水表面更加粗糙。陆地上的地形起伏不平，并且树木繁茂、高楼林立。当空气快速在城市和林间穿梭时，难免会“磕磕碰碰”，因而摩擦力增大，...

特别策划丨 不止黄沙漫天

绘图/骆玫 我和春天有个约会 春夏秋冬，四季交替，各有景致。千百年来，春更是集万千宠爱于一身，让人们不吝溢美之词——春风是灵动的，春花是烂漫的，春雪是妩媚的，春雨是金贵的……然而，只要我一出现，就会打破这美好。 我偏爱春天，多年气象统计发现...

特别策划丨少年气象科学家养成记

气象工作者在寒冷的北极村建成的国家气象站（摄影/庄白羽） 认识气象从天气预报开始 我生长在江南，家乡的天气给我留下了深刻印象。 每年五六月份的梅雨季，天总是阴沉沉的，还不时下场毛毛雨。细雨落在我的脸上，柔柔绵绵的，这让我养成了下小雨不打伞的...

特别策划丨气象科学家的科研日常之南极科考

勇闯南极 南极是地球上最寒冷的大陆，年平均气温在零下25～零下30摄氏度，年平均降水量比非洲的撒哈拉沙漠还要少。在这里，中国先后建成了长城站、中山站、昆仑站和泰山站4个科学考察站（罗斯海站在建设中）。 为了更好地了解和预测天气，一批又一批的...

特别策划丨气象科学家的科研日常之巅峰科考

科考营地附近采集气溶胶样品 气象人的“巅峰使命” 高海拔地区阴晴多变，天气系统相当复杂，极端天气频发。因此，在珠峰地区进行极高海拔（海拔在5500米以上即为极高海拔）综合科学考察研究，气象保障工作十分重要。我所在的团队主要负责在海拔5200...

探索发现丨戈壁之珍——发菜

是菜却不是植物 发菜，形如其名——细如发丝，最粗的发菜直径也不过5毫米，但是它们的长度可以达1米。 与我们常吃的韭菜、菠菜、大白菜不同，发菜并不是一种会开花结果的植物，而是隶属于蓝藻门念珠藻属的藻类生物。之所以叫藻类生物而不是藻类植物，是因...

探索发现丨量子故事汇（上）

何为量子 什么是量子呢？量子并不是某一个具体的物质，它是一个物理学概念，最初是由德国物理学家普朗克提出的。19世纪后期，人们发现辐射能量是不连续的，只能取单位能量的整数倍。在微观世界中，某些物理量的变化是以一个最小单位跃进的，而非连续的。上...

探索发现丨 直升机的“尾巴”

起飛中的直-8L 尾桨设计中的老大难 尾桨是单旋翼直升机的一个重要组成部分，它安装在直升机尾部。发动机产生的功率通过传动装置，带动尾桨转动。由于力的作用是相互的，直升机飞行时，主旋翼旋转会对空气产生一个作用力矩，同时空气也会对主旋翼产生一个...

科学微距丨蚂蚁“漫步”并不盲目

蚂蚁 日前，科学家发现一种岩蚁的觅食路线并非随机的，而是系统性搜索和随机寻找的结合。 “以前，该领域的研究人员认为，蚂蚁在寻找未知位置的目标时，纯粹是随机行走。”美国亚利桑那大学的斯特凡·波普（StefanPopp）说，“但我们发...

科学微距丨声音

叶培建院士 “到人类探测器从未踏足过的月球背面去！我们就是要干一点别人没干过的事。” ——叶培建 中国科学院院士空间飞行器信息处理专家 嫦娥一号绕月探测飞行成功、嫦娥二号拓展探测、嫦娥三号成功落月！嫦娥四号去哪里？多方爭论下，叶培建有着自己...

科学微距丨数字

18處 2月2日是第27个世界湿地日。中国再增北京延庆野鸭湖、黑龙江大兴安岭九曲十八湾、江苏淮安白马湖等18处国际重要湿地，国际重要湿地总数达82处，总面积764.7万公顷，居世界第4位。 2022年中国新增国际重要湿地18处 600亿立方...

科学微距丨趣闻

中国首批缉毒松鼠即将上岗 近日，重庆警方在警犬大队技术指导下，成功培训出中国第一批6只缉毒松鼠，它们即将上岗！ 本次选取的松鼠品种为“魔王松鼠”，已通过相关科研机构认证。和缉毒警犬不同，松鼠体型较小、动作敏捷，适合搜索一些环境复杂的物流仓库...

科学有料丨给城市降降温

伊莲妮·麦瑞维丽 近年，每当夏季来临，全球总有一些城市出现极端高温天气，这不仅给人体健康、生命安全造成严重伤害，还对社会生活、经济建设、农业生产产生了负面影响。如何应对城市极端高温天气成了全球面临的重大课题。TED大会邀请希腊雅典...

学海新知丨 “看得见”的红外线

“无形”的红外线 在讲解红外线之前，我们先来认识一下电磁波。它包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。它们的波长依次逐渐减小，频率逐渐增大，在真空中都以光速（3×108米/秒）传播。 本文的“主角”——红外线...

学海新知丨钟摆里的科学

实验材料 棉线、羊角钉、重物、木棍、剪刀、尺子 实验步骤 1用尺子量一段长60厘米左右的棉线，对折后，一端固定在重物上，一端固定在羊角钉上，使棉线的有效长度为24厘米。再用尺子量一段长30厘米左右的棉线，同样的操作，使棉线的有效长度为12厘...

艺术中的科学丨中国传统民居建筑瑰宝

与自然融为一体的苗寨吊脚楼 把平房抬起来的楼 苗寨吊脚楼（以下简称“吊脚楼”）为穿斗式榫（sǔn）卯（mǎo）结构的木建筑，其营造技艺是苗族匠人传承下来的古老建筑技艺，蕴含的生活艺术是当地人民的智慧结晶，有重要的艺术、历史、科学和民俗价值，...

艺术中的科学丨《齐民要术》中的“天气预报”

天时地利人力 百姓的谋生宝典 《齐民要术》，“齐民”通常指平民，即面向百姓；“要术”指重要的生产技术和谋生方法。贾思勰在该书序中写道：只要和百姓维持生计有关的内容，书中皆有记载。 农业生产与“天”息息相关：风调雨顺，庄稼可丰收；天时不利，粮...

兵器与谋略丨在“水”“火”“城”中观以少胜多

兵法解析 “形人而我无形”是中国古代军事家转化敌我兵力强弱办法的关键之一。意思是：用假象掩盖己方兵力的真实状态，不露任何痕迹。 这种隐真示假的策略，如果运用巧妙，就会赢得“我专而敌分”的优势，即：己方部队在种种假象的掩盖下悄悄集中，变成一个...

行知天下丨走进鸟类乐园

典型的河口湿地生态系统 崇明岛是我国第三大岛，也是世界上最大的河口冲积岛屿。东滩鸟类保护区就坐落在崇明岛的最东端，位于长江、东海和黄海的交汇处，是世界自然基金会（WWF）认定的具有重要国际意义的生态敏感区。长江下泄巨量泥沙，使该处的湿地不断...

行知天下丨会“喷”鱼的泉

正在“喷”鱼的鱼谷泉示意图（绘图/骆玫） 谷雨節气送鱼来 歌谣中的“三坡山”名叫野三坡，地处河北省保定市涞（Iái） 水县，位于太行山脉和燕山山脉衔接处，是华北板块内部最脆弱和构造运动最强烈的地方。这里独特的地质构造孕育了许多罕见...

科学起航丨叶笃正：天之风云亦可测

为国为民 笃定气象研究 1916年，叶笃正出生于天津。巧合的是，也是这一年，中国有了现代意义上的第一份气候记录。考入清华大学后，叶笃正放弃了喜爱的物理学，选择了对国家更为实用的气象学专业。1945年3月，怀着“科学救国”的理想，叶笃正只身赴...

生活解码丨观云识天

人类的观云“史” 云可以说是我们最熟悉的一个天气现象，但人类对云的认识与理解经历了漫长的过程。在远古时期，人们通过观察云的出现时间、方向、位置、动态、形状、颜色、明暗、晴与阴等，不断总结它与天气、气候现象之间的关系，逐渐形成了许多观云识天气...

生活解码丨 “听”见心声

内部言语：“静音版”的自言自语 大脑里的声音会在我们思考或默读时不自觉地出现，这些声音有着不同的形式，使用着不同的语言，甚至带着口音和语调，可能是自己的声音、朋友的声音，甚至是从未听到过的声音。 這种现象被称作内部言语，指的是不使用任何发声...

青春密语丨不想接受的感情

案例 這些日子，原本活泼开朗、品学兼优的初三学生小玉（化名）开始郁郁寡欢：她被一名男生当众表白，但自己心念学业，确实不想接受这份感情。可没想到，她拒绝这名男生后，对方依旧不肯放弃。现在，已经有同学起哄甚至说起了闲话。 这些情况导致她思想压力...

漫画科学丨象鼻机器人变身“田螺姑娘”

软体机器人是一种新型的柔软机器人，是科学家们从自然界中的各种生物（例如蚯蚓、章鱼、水母等）获取灵感设计出的。这种机器人远比钢筋铁骨的传统机器人灵活和多功能。同时，柔软的材料还能保障人类与其交互时的安全。 象鼻机器人手爪上的软性结构有多个微通...

漫画科学丨文化安全知多少

文化是民族的血脉，是人民的精神家园。文化安全作为国家安全的灵魂，与一个国家的政治安全、社会安全紧密相连。 然而，一些别有用心的人却通过网络、影视作品、图书等进行价值输出，甚至篡改、丑化中国的传统文化和民族英雄，企图弱化中国的文化认同，严重威...

科幻空间站丨脚印

故事得从10年前一条轰动世界的新闻说起。 那一年，位于太平洋阿里阿斯岛上的火山爆发后，科学家在火山口附近发现了一些脚掌和脚趾都是长方形的大脚印。这岛并不大，世世代代居住在此的居民也从未见过巨人，这些脚印从哪里来的呢？ 无独有偶。这年年底，在...

科幻空间站丨 在云端

“呼——”袁武长呼一口气，这天气热得越来越离谱了！自打他出生，气温就一年高过一年。 “欸，大新闻，快去看！”朋友宋海拍了拍他。袁武在掌心划出终端：“云端计划将于明年初实行，现准备工作已陆续展开。” “云端计划？”袁武诧异地皱了皱眉。 “就是...

科幻空间站丨妙手创造新世界

本期刊载的科幻小说《脚印》选自20世纪七八十年代中国最优秀的科幻科普作家之一叶永烈先生的《奇人怪想》。叶永烈生于战火纷飞的1940年，是20世纪中华民族从危亡走向复兴的亲历者和见证者。 自幼热爱文学的叶永烈，11岁时便能写诗。大学期间，他参...

编读互动丨创新科普阅读服务模式《知识就是力量》科学素养实践课受校园欢迎

科普阅读是青少年走进科学殿堂、提升科学素养的必要途径。《知识就是力量》创新科普阅读服务模式，打造“科学素养实践课”课程体系，自2022年春季被学校、社区、图书馆、公益机构引进使用以来，师生们运用教学资源包开展课堂活动，拓展了科学视野，提升了...

编读互动丨小水滴旅行记

我是云里的一滴小水滴，自幼的夢想就是去外面看看。这天，趁风吹来，我赶紧跟上风的脚步。 路上，我看到了蜿蜒的河流、辽阔的草原、茂密的原始森林、广袤无垠的沙漠……白天我和太阳公公做游戏，晚上听月亮婆婆讲故事，时而还有小鸟过来和我细说趣事……原来...

百问百答丨百问百答

张兴华 北京交通大学教授、博士生导师，北京市青年教学名师，中国物理学会教学委员会委员 大自然的“ 调色板”和“ 画笔”给我们呈现了一个色彩斑斓的世界，让人们心驰神往。2023年1月26日，中科馆大讲堂邀请到北京交通大学教授、博士生导师，中国...