玉皇大帝住在平流层还是对流层?白素贞飞行时为啥手往前伸?答案不简单

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本文专家:王铮,中国科学院国家空间科学中心

 

小时候,每到寒暑假,总会有那么几部经典好剧重播,其中就包括老少皆宜的《西游记》。


一心取经的唐僧、聪明顽劣的孙悟空、贪吃懒做的猪八戒、憨厚忠心的沙僧……师徒四人的形象成为被大家铭记。


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《西游记》中,还有个大家耳熟能详的角色,便是玉皇大帝。众所周知,剧中的玉皇大帝住在九重天上,云雾缭绕的“天庭”,勾起了很多人的好奇心。还有说飞哪就飞哪的众路神仙,着实令人羡慕。


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大家都知道玉皇大帝住在天上,却没有人知道具体居住在什么位置?平流层还是对流层?为什么中国的神仙横着飞?白素贞为什么飞行时一只手放前面?


今天就来严谨的探究下这个问题。


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玉皇大帝住在平流层还是对流层?

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相传玉皇大帝的凌霄宝殿在第32层的“太极濛翳贾奕天”,但是并没有介绍对应的高度。这里究竟处在平流层还是对流层呢?



首先,我们来看看地球大气按照温度的垂直分层。


所谓的“天空”主要是对地球周围大气(其中是“空气”)的范围的描述。依照大气的性质不同,分为各种各样的层。其中,最为熟悉的是按温度分层:


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1

对流层


从地面向上大约1万米(10千米)高度以下,由于主要被地面加热,大气越往高处温度越低。这里受太阳光照射,在不同区域有气温变化,从而造成垂直方向和水平方向的风,即空气对流,所以叫对流层。


对流层集中了大气约75%的质量,特别是90%以上的水汽,风雨雷电都来自这里。


2

平流层


从大约10千米到几十千米的高度区,有很多空气成分如臭氧,可以吸收太阳光当中波长较短的部分,如紫外线等,所以这里高度越升高,温度也越高。这里的气流非常稳定,被称为“平流层”,飞机也主要在平流层飞行。


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3

中间层


大约50-90千米(具体数据随季节、时间、地理位置变化)的区域叫“中间层”,这里再次出现了下面热、上面冷的状态。


4

热层


90千米再向上的数千千米高度范围,空气会被太阳光中波长特别短的极紫外射线、X射线等加热,所以这里又是下冷上热,叫做“热层”。



接下来,我们再分析“凌霄宝殿”所处的位置。
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霄,在《后汉书》中解释为“霄,云也”。
《汉书·杨雄传》“霄,日旁气”。“凌”有在其之上的意思,也有逼近的意思,凌霄宝殿应该在云的上方。
《西游记》中写到:“初登上界,乍入天堂。金光万道滚红霓,瑞气千条喷紫雾。”也就是说,在凌霄宝殿是可以看到云霓的。

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云多数高度在数千米,处于平流层以下,对于比平流层更高的中间层,距离云层显得太远。因此,凌霄宝殿位于平流层的可能性更大。


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《淮南子·地形训》(西汉著作):“其高万一千里百一十四步二尺六寸”,书中称天庭高度应该是昆仑山之高乘以8。

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秦汉时的一里约为现在的415.8米,估算下来9万里的高度大约是35-36千米,显然是平流层的高度范围。

 

所以,玉皇大帝住在平流层中的可能性极大。


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为什么国内外的神仙飞行方式不同

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此外,大家会发现,看中外影视剧里神仙们的“交通方式”并不相同,中国影视剧里的神仙都是竖着飞的,而外国影视剧中的超人横着飞。


通过上面的分析得出,《西游记》里的中国神仙在平流层居住和工作的可能性极大,平流层的空气主要呈平稳的水平运动,垂直运动非常微弱,水平飞行不易颠簸,可以优雅地站住飞行。


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当进入高度较低的对流层时,属于垂直运动,顺气流而飞,大部分不需要改变竖着飞的姿势。


而外国的超人大部分飞行时间(特别是起飞和降落)都在对流层,趴着水平飞行、伸出拳头可以减轻空气阻力,更能抵抗气流颠簸,就像超低空飞行的那些飞机一样。与之相似的,还有住在人间的白素贞。


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说到这里,很多小伙伴脑海中浮现出白素贞的飞行姿势。下面满足你的好奇心,继续解答。


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白素贞飞行时为什么一只手放前面?

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看到《新白娘子传奇》的人都知道,白素贞优雅的飞行姿势:一只手向前、一只手平举。


她的这种姿势也证明了对流层中的气流强,飞行难以平稳。有人开玩笑说,她的胳膊连同她向两侧伸开的发髻,都起到类似飞机的水平尾翼的安定作用。


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飞机起飞时主要依靠机翼来产生升力,但是机翼的升力中心往往与飞机的重心不重合,这就会使飞机上仰或下俯,与之相似的,左右转向时由于气流给飞机的力也不平稳,所以飞机要用尾翼(既有好像鲨鱼鳍一样垂直的翼,也有好像一对小翅膀的水平的翼)来帮助调节平衡


抛开白素贞的飞行法力,想要在对流层这种不稳定的环境中飞行,向前探出胳膊,类似于飞机的垂直翼,向左摆产生向右的力,向右摆产生向左的力。


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水平伸开的胳膊以及她头部的发髻,类似于多个水平调节的翼:水平的胳膊和头部向上抬时,上部的空气流速减慢,下部的空气流速加快,产生一个附加向下的力,使局部上仰,调节飞行姿势。反之,水平的胳膊和头部下垂时,使局部下俯。有了这些精细调节,飞起来就更得心应手了。


了解完这些,是不是涨知识了!


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