百问百答

飞机机翼利用空气的相对运用产生升力

飞机等飞行器是如何利用气动力产生升力实现飞行的？

风筝是利用气动力非常好的证明，飞机和风筝的原理有很多相似之处，飞机受到迎面来的气流也会像风筝一样产生升力离开地面。那么，气动力是如何形成的呢？迎面来的气流是均匀的，但经过机翼以后会发生变化，上表面的空气流动快，下表面的空气流动慢，速度差就会产生压强差，这便是产生升力的原因。众所周知，龙卷风是一种剧烈的大气现象，它在高速旋转的过程中会产生负压区，把经过地区的很多东西吸到空中。很多飞行器便是从中获得灵感，利用旋涡升力让飞机产生更大的升力。另外，飞机在贴近地面时，往下的气流受到阻挡会在机翼的下表面形成一个高压区域将飞机托起，这种效应就被称作地面效应。利用地面效应，人类已经研制出很多贴在地面或是海面进行飞行的飞行器，高度虽然很低但却非常节省能源。

（回答者：北京理工大学宇航学院副研究员  莫雳）

（来源：知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”）

气象卫星为数值天气预报提供了哪些关键资料？

在气象卫星出现以前，人们只能在气象站、船舶等气象观测平台所在的地方进行场地观测，而气象卫星出现以后，人们可以通过遥感观测并获得全球范围均匀一致的资料，这让我们对地球环境和天气的认知比以前有了极大的提高。另外，气象卫星的出现也让观测的种类比以前广，以前只能在场地观测气压、温度、湿度、风等最基本的气象要素，如今通过气象卫星遥感，许多难以用气象站进行观测的要素，如辐射、云、气溶胶、大气成分、陆面状况（土壤湿度、植被）、海冰、大地水准面高度、海面风、海表水温等，都可以观测到。气象卫星系统为数值天气预报提供了丰富的资源，卫星遥感是气候系统观测必不可少的手段。

（回答者：中国工程院院士 许健民）

（来源：知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”）

人类是如何利用太阳能资源的？

在地球能源，如石油、天然气、煤炭等都相对短缺的情況下，利用太阳能发展清洁能源成为人类的未来趋势。我们都知道，大气层的厚度是100千米，太阳穿过大气层时衰减得非常厉害，更别提雨天或阴天时没有日照，因此，在地面利用太阳能的效率很低。但是在大气层之外就不一样了，那里没有衰减，没有天气变化，而且一年365天都有日照，如今所有上天的卫星、航天飞船、探测器等都安装有大翅膀，大翅膀就是为了利用太阳能，把太阳能转化成电能。科学家正在研究在太空轨道上建立一个太阳能发电站，把太阳能转化成电能再输送到地球上来，让地球上的人能够享用这个取之不尽的清洁能源。

（回答者：中国工程院院士 戚发轫）

（来源：知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”）