好奇心是人的天性，是探索科学规律、进行科学创造的源泉。一本优秀的科普书能够成功触发孩子心中萌生的兴趣，激发科学探索的学习动力，引导孩子沿着兴趣的指引走下去，最终开拓出成功的路径。
“趣味科学”系列图书一直致力于打造引发小读者兴趣的科普“金钥匙”，引领他们轻松步入科学之门。本书出自俄罗斯著名科普作家笔下，书中以轻松简洁的语言讲述了科学知识，介绍了气象学的发展史，提供了多种简便、可操作的实验，补足并丰富了课堂较少涉及的各学科内容，拓宽了读者的科学视野，全面培养孩子的科学精神素养。

前言
第一章 气压
空气有多重？
大气的边界在哪里？
气压计与天气
第二章 太阳与太阳能
太阳给了我们什么？
太阳会熄灭吗？
太阳能装置
我们为什么会被晒黑？
生命玻璃
离太阳越近就越暖和？
第三章 高层大气
高层大气里发生着什么？
高空空气是由什么组成的？
大炮对大气结构有什么说法？
北极光与神秘的绿线
防中暑的大气屏障
乘火箭上平流层
乘气球上平流层
不可见空间的射线
第二次平流层气球飞行
平流层飞行的印象
宇宙射线是什么？
第四章 气温
是谁发明了温度计？
今天几度？
正常气温、平均气温与极端气温
地球上哪儿最热，哪儿最冷？
水里的温度与地上的温度
“星辰的低语”
第五章 湿度、蒸发与雾
空气里有多少水？
牧人和水手是怎么预测天气的
女人的头发有什么用？
夜里会降温吗？
为什么城里比郊外更经常起雾？
从上往下，还是从下往上？
跟教授一起去冒险
人们是怎么把海冻住的
水在9℃时结冻
世界上最干燥的地方
第六章 云和降水
是谁给云命的名？
云中的水
受热导致冷却
画家错在哪儿？
火灾产生的云
云桌布和云帽
本地云和“外来”云
化隐为现
如何测定云的高度和运动
云在多远能看见？
为什么会下雨？
“倾盆大雨”
空中的造雪实验室
冰雪奇珍的爱好者
雪花为什么是六边形的？
如何制作落地冰雹的模型
冰雹有多大？
人们什么时候开始测量降水
最早的雨量计
如何测量降水
世界上最湿的地方
暴雨
暴雨和铁路
气象学与《圣经》里的大洪水
有没有从不下雨的地方？
地球上总共下了多少雨？
积雪
雪是怎么融化的？
雪为什么会吱嘎响？
第七章 风
怎么测量风？
气象学帮了历史学家的忙
哪里风最大？
新罗西斯克和新地岛的布拉风
好大的风
飓风仪
噬雪的焚风
如何让风为人工作？
第八章 如何让天气自我记录？
自动记录仪
科学如何利用风筝
高空气象观测提供了什么
探空气球
去找探空气球！
气球能飞多高，能飞多远？
没有护照的境外来客
自由大气的无线电信号
北极的无线电探空仪
无线电探空仪与旱风
无人观测站
测风气球
第九章 气象学中的太阳和月亮
光斑与冰坠
太阳的游戏与绿色的光
太阳的信号
月亮与天气
第十章 大气中的电现象
为什么说“霞光下罗盘不听话？”
雷鸣的奥秘
闪电的神秘罪行
“圣爱尔摩火”
第十一章 天气预报
空气海洋里的旋涡
空气峰与空气谷
让天文学家成为气象学家的风暴
北极的冷空气盖
大气机器
观测台是怎么预报天气的
天气骤变的鸟类信号
涅瓦河的分流“奇迹”
“稠李寒”与“拉多加车队”
天气是怎么阻止西伯利亚雪松进入欧洲的
第十二章 过去与未来的气候
俄罗斯诗歌里的天气
什么是气候？
我们的气候会改变吗？
古罗斯的天气观测
冰宫
来自大海的洪水
地理雨量计
露出海面的高塔
气候的波动与扰动
气候的任性
树木的语言
欧洲之炉
气候异动
实验桌上的过去气候
第十三章 天气与人
人能制造天气吗？
能在干旱的天气下造雨吗？
雨和战争
驱雹臼炮
散雾
我们每个人能为气象学做些什么

为什么需要气象学
那是一个明媚的五月天
，天气温暖，天空中飘着一
朵朵明亮的白云。到了傍晚
，天气变得又晴朗又凉爽。
晚上会不会起霜冻呢？要是
会的话，就得把大棚里的秧
苗盖好，在果园里点起篝火
为开花的苹果树保暖。庄稼
冻死了是很糟糕，但人们也
不想白白浪费了工夫。假如
能确切地了解到未来的天气
，果农就能省去许多不必要
的力气。
在俄罗斯南部，当地正
在计划种植需要大量热量和
光照的植物，比如说棉花和
茶。那里有没有足够的光照
和水分呢？冬天的严寒会不
会把作物冻死呢？有时人们
会找老本地人来帮忙，指望
他们会记得以前的所有事情
。但即使以前从未有过严寒
或大旱，难道就能担保以后
也绝不会有吗？在开展一项
新工作之前，必须把“人的
见证”这种不可靠的证据排
除在外，预先了解我们究竟
会碰到什么样的状况，这是
一个非常重要的前提。
在经常刮风的草原，建
造风车去利用风能会很有好
处。风车该安装在多高的地
方呢？每天预计能工作多少
个小时呢？建风车这件事本
身有没有意义，是否可能因
为安装花费太大而得不偿失
？
暴风雪和雪堆阻挡了火
车通行，电线杆也被风暴吹
折了。如果我们能预见暴风
雪、雪蚀和路面结冰，就会
大大增加铁路运输的收益。
为海上的船只预测风暴也同
样重要，因为突然来袭的风
暴可能造成严重的财产损失
，甚至是人员伤亡。
迅猛的融雪，泛滥，春
汛……了解一个地区的积雪
量，知道这些雪融化后会变
成多少水，又可能会在什么
地方造成水灾，这无疑也是
非常重要的。
假如能预先知道发大水
的时间，将能避免多少灾难
和损失啊！
飞行员准备起飞。地表
附近风平浪静，天气十分安
稳。但高空中等着他的是什
么呢？是同样平静的天气，
还是危险的风暴？
病人想去疗养。他得先
知道哪里阳光足，风雨少，
空气好——了解某个疗养地
的气候，才能挑选出最好的
目的地。
上面举了来自生活各个
领域的一些例子，这还远远
没有穷尽气象学能回答或要
回答的问题。对广大群众而
言，“气象学”这门学科并不
算很有名，但没有哪个人的
生活能离开它的服务。人的
一生都与他生活工作的国家
的天气和气候息息相关。在
农村，气候的影响显得更明
显；在城里相对要少些，但
城里人同样不能不受天气和
气候的影响。气象学也是一
门关于空气的科学，它研究
包围着我们的空气以及其中
发生的变化，而正是这些变
化为各地创造了所谓的“当
地天气”，最终还形成了“气
候”。古人对天气有哪些了
解
上面列举的问题中，有
些只是近代以来才出现的。
但以前的人们受天气的影响
远比现在要大，因此在古代
，人们就开始对天气进行简
单观测了，特别是在农业和
航海方面。保存至今的最古
老的气象记录是巴比伦的一
些泥板（目前保存在英国伦
敦的大英博物馆）。这些泥
板上记录了不同的天气征兆
，大多是和庄稼收成有关的
，例如：“当雷电在‘细罢特
月’①轰鸣时，就会有蝗虫飞
来”，“当太阳被光圈环绕时
，天就会下雨”，诸如此类
。
类似的记录在《圣经》
以及古希腊和古罗马人的笔
下都能见到。古希腊人有一
种特殊的天气日历，还有独
特的预测长期天气的“日程
表”；尽管这些预测与荒唐
透顶的迷信和宗教偏见混在
一起，但他们显然还是取得
了一些成功。同样还是古希
腊人（具体来说是亚里士多
德）写出了世界上第一部科
学的气象学著作，不过它还
是归入物理学更合适。这部
著作的创作时间是公元前4
世纪，直到1923年才首次
以英文出版。
古代的亚洲人在气象学
上也很有建树；在流传至今
的中国和印度古籍中，能找
到一些讲天气观测的相当有
趣的片段。公元初的古印度
诗人迦梨陀娑写过一部长诗
叫作《云使》，里面用诗意
的语言描绘了云在季风期（
印度的雨季）的运动情况。
下面便是其中的几段：
云啊！现在请听我告诉
你应走的路程，
然后再倾听我所托带的
悦耳的音讯；
旅途倦怠时你就在山峰
顶上歇歇脚，
消瘦时便把江河中的清
水来饮一饮。
在那有藤萝亭盖给林中
妇女享用的山头，
你稍停片刻，倾出水后
，统一轻快的步伐前进；
你将看到那在嶙峋的文
那山脚下的列瓦河
分为支流，仿佛身上装
饰的彩色条纹。
如果那儿湿婆去了颈上
的蛇饰，
以手扶着乌玛在山上步
行为乐；
你就凝结身内水流，把
自己造成阶梯，
前面引导它登上那珠宝
山坡。
那儿一定有仙女以首饰
的锋棱碰你，
使你降雨，把你变作淋
浴的工具；
朋友啊！若是在夏季而
你不能避开她们，
你就用震耳的雷鸣使爱
游戏的她们恐惊。
…
你应我的不情之请，能
对我施此恩情，
无论是出于友情还是对
我独居感到怜惜；
云呀！雨季为你增加光
彩，此后请随意遨游，
祝愿你一刹那也不与你
的闪电夫人离分。①
很明显，古印度人正确
地观

读者朋友们，千万不要一看到“某某学”这样的名词，就望而却步了——而要关注前面的“趣味”。
古今许多著名科学家的非凡成就往往萌生于青少年时的兴趣。面对充满未知的世界，哪个孩子不是天生的“十万个为什么”？好奇心是人类探索未知的原动力，是孩子进入科学世界的敲门砖、金钥匙，是培养未来科学家的起点。
在本书中，气象科学知识本身就富于趣味，能自然而然地引发读者的兴趣，至于趣味性究竟如何，就请读者在阅读中自己来判断吧。

空气有多重？
我们通常假定0℃时海平面上的空气压力为正常的气压。这时的气压相当于气压计中的760毫米汞柱。可能有人要问了：“这关温度什么事呢？”要记住，所有的物体都会热胀冷缩，气压计中的水银自然也是如此；换句话说，在相同的气压下，0℃以上的汞柱要比0℃时的汞柱高，而0℃以下的汞柱要比0℃时的汞柱低。严格来说，所有物体的重量都取决于其与地心之间的距离，而我们知道地球并非球体，而是两极凸出的形状，所以还要根据当地的纬度进行修正；不过这个修正值非常小，只有在特别精确的测量下才有必要。
可是，相当于760毫米汞柱的空气柱到底有多重呢？这自然是取决于空气柱的底面积。假设我们想算出底面积为1平方米的空气柱的压力。如果我们用的不是水银而是水，水柱在气压计中的高度就不是760毫米了，而是其13.5倍，也就是10.5米左右；在底面积为1平方米的条件下，这个水柱的体积应该是10.5立方米；重量应该是10.5吨，即10500千克。
我们的身体只能完全适应平时习惯了的气压。气压的剧烈增加或减少一般都会对人产生影响，对不太健康的人尤其明显。要是乘热气球或飞机进入稀薄的高层大气，或者爬上很高的山峰，即使是健康人也会产生各种不良反应。这里的部分原因在于氧气不足，但更主要的原因还是气压的下降。
不过，习惯对人的生活也是很重要的，而它在这个方面同样会表现出来。如果有人去高山地区进行长期考察，必须有一段相对较长的时期待在高海拔的地方，那么他起初会觉得非常难受：身体明显衰弱了，晚上睡不着觉，等等。但随着时间流逝，他渐渐适应了稀薄的空气，过了4～5天后就完全能够忍受了。在1924年夏对珠穆朗玛峰的考察中，考察队登上了海拔约8580米的最高点（珠穆朗玛峰海拔约8845米），证明了在这样的高度下也能不靠人工呼吸机生存，甚至是翻山越岭，前提是要进行预先训练。你要知道，那里的气压大概只有260毫米汞柱，也就是正常气压的三分之一！还是珠穆朗玛峰上，在远远低于这个高度但也是相当高的地方，也就是海拔约5200米处（只比厄尔布鲁士峰①的最高点低400米），长期生活着一些印度教隐士，显然过得非常自在，尽管那里的气压只有400毫米汞柱。
如果找个办法把空心物体里的空气抽掉，外部的气压就会立刻显现出来。物理学课本里有著名的“马德堡半球实验”，当空气从马德堡半球中抽出去后，两个半球便在大气压的作用下紧紧地贴在一起，连16匹马的力量都无法将它们分开。还有一个取自其他领域的有趣实例。北美洲的大洋沿岸经常发生一种极其强大的风暴，也就是所谓的“龙卷风”。在刮龙卷风时，短期内的气压有时会降到700毫米汞柱或以下。在外部气压如此急剧下降的情况下，房屋里的气压就跟不上变化了；内外的气压差大得能把房子给掀起来，就好像房子从里面爆炸了一样！
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