学而时习
人人都是天气专家:亲自预报几点几分下雨!
Jun 24th
初稿:2011年6月23日 修订:2011年6月24日
一款好玩的竞猜游戏
最近的暴雨让包括首都北京在内的多座城市陆续开张水上乐园、海洋公园等等,相信各位可是大“饱”眼福、大尽“玩”性了。不过呢,这一系列事件中,还附带有一个彩蛋,一般人我不告诉他——那就是: “暴雨竞猜游戏”!这可是个神奇的游戏哟,具体内容当然是竞猜暴雨会在几点几分到达什么地点了,有幸猜中的朋友可会有多项奖励哦!比方说,可以跳过一些刺激的身体挑战游戏(比如蜻蜓点水、瀑布穿越以及海中推车等等)而直接完成“回家”的任务。这游戏极其有趣,而且只要找到了窍门,其实成功率还蛮高的。想想看吧,能在朋友面前露一手“呼风唤雨”的本领,那该是多么酷啊—— 来来来,快快加入我们的“人人都是天气专家”游戏活动吧!
——哎,各位看官且慢,尤其是别那么快点击右上角的“x”——我可绝对没有吹牛皮的意思。恰恰相反,在信息时代,“人人都是XX”是完全可能的!于是乎,接下来我们要进行一个短小但却实用的课程:如何借助一台能上网的电脑,亲自预报几点几分下雨!
相信电脑前的各位,百分之九十五以上都曾尝过“落汤鸡”的味道。在责怪可怜的气象台的同时,你有没有想象过“自力更生”一下呢?噢,我担保,这不难,这一点也不难!而且其实还挺有趣的。我向你保证,接下来我们除了几张有趣的图片以外,不会遇到任何一条数学公式,也不会遇到那些乱七八糟的物理定律、气象概念,只需要你有一台能上网的电脑,以及一点点地理知识—— 比如说,看得懂地图,这就可以入门了。如果你已经准备好了的话,那我们就开始吧。
我们的武器:气象雷达
或许有朋友会迫不及待地提问:“我们凭什么要相信你呢—— 你这样岂不是泄露了气象工作者的‘天机’吗?他们能答应吗?”哈哈,我先要感谢这位朋友给我开了个头。我想气象局里的大叔大姐们也会很高兴看到这篇文章的,因为这大概可以很好地澄清加在他们头上一些误会,同时让更多人对他们的工作感兴趣。而且,这门课程严重依赖于他们一台设备提供的数据,这台设备就是——
噔噔噔等,就是它了—— 气象雷达!
首先,我们先要对雨是怎么下的有一个简单的概念。——啊,别走啊!我说了我不会讲任何概念的!于是我们借助一个比喻吧—— 大家大概知道城市里的洒水车吧?它们都是在某个地方上好水,然后出来一边唱歌一边兜圈子,把水洒完了,任务也就完成了。其实雨带和洒水车也有许多近似之处:它们也是在移动的,是从别的地方移过来的,直接在本地生成雨带的情况相对来说要少些—— 当然,如果你正好碰到一台车子走到你旁边的时候就开始喷水,那只能算你倒霉;但一般情况来说,如果我们跳到空中去看,就会发现雨带经常如同洒水车一样,是从一处走到另一处的。因为一座城市往往很大,洒水车总不可能每个角落都去到,所以经常会出现某些地方下雨某些地方不下雨的情况;所以当你打算抱怨“气象局又瞎扯”的时候,不妨先打电话问问各路朋友,他/她所在的城区下雨了没。
那既然“洒水车”是移动的,那我们可以产生一个简单的想法:如果有个什么探测装置,专门探测四周“洒水车”们的动向,留意它们是否在过来,那不就行了嘛—— 没错,这种东西就叫“气象雷达”,一种专门探测附近下雨情况的装置。
既然如此,那相信玩过即时战略游戏的朋友不用教导都知道应该如何使用这个“玩具”了;即使对于不玩游戏的腐女们,这也是挺简单的—— 就是一张地图,观察上面移动的雨带,估计它们是否、何时能经过本地。比如,下面我给出一个范例(感谢中山大学陈俊文同学整理):
5月22日晚些时候,珠江三角洲地区自西向东遭到雷暴云团的袭击,这个动画是当晚香港天文台雷达探测到的雷暴云团回波的演变情况,其中“北”、“南”、“东”、“珠”分别标定了中山大学四个校区的所在地点(广州、珠海的朋友应该挺熟悉),右上角是观测时间,左下角是不同颜色所对应的降水强度。你只要拿一副珠江三角洲的地图并把香港放在中心,就能很方便地把各个地点对应上去。这样我们可以很直观地看到,某个地点在某一时刻下多大的雨—— 嗯,然后我们假定这些雨带移动速率、强度在短时间内保持一定(这个假定大多数情况下基本成立),这样我们就可以很方便地看出未来几十分钟之内,某个地点是否可能被雨带们威胁了。这只是个纯技术活。因为雷达的分辨率相当高,因此我们可以把时间估计到几分钟之内。哈哈,怎么样?这很有趣吧?简单地说,只要你会看地图,你就一定会看懂这个。
小小的实战演练
现在我们假设居住在珠海的某人(在“珠”一带)当天晚上想和心仪的MM出去散步。那天白天天气很晴朗,看起来一点危险都没有哦,可在晚上5、6点的时候,他注意到雷达上有一长条黄绿色的东西正在从左边(西面)移过来。他简单的估计了一下,认为这条东西会在晚上8点左右到达珠海,于是果断地给MM发短信:“晚8点左右可能有狂风暴雨哦!”之后呢,要么就在精准的“呼风唤雨”之后“英雄护美”,要么就客串一下文艺青年男的角色解释一下什么是“飑线”、“强对流”,各种高招任君挑选啦,总之这可是科学青年们借机摆酷的大好机会。各位不妨也利用这个动画尝试着估计一下,看看是不是能准确地预计到强雨带到达某地的时刻呢?顺带一提,这种类型的雨带在夏天的南北方都相当常见,而且都属于事先似乎风平浪静的那种,所以这个例子各位可要好好复习!
或许这里有朋友要举手提问了:难道气象局的大叔大姐们不是用同一套东西吗?如果是这样的话,那我们看这个有什么意义?答案很简单,他们是要给整个城市做预报,而你却可以给自己做预报。举个例子,上面那条雨带从广州城西移到城东几乎需要大半个小时时间,气象局当然不可能给每个区每条街的居民分别做预报,可是这个时间差可是直接决定你能否及时赶回家的啊,这时候“人人都是天气专家”游戏可就能施展拳脚了。
最后需要指出的是,以上那个“雨带短时间内强度和移动速度不变”的假定属于入门级的假定,就好比我们上小学一年级的时候总要假定作业里遇到的数字都是正实数一样。在不同的天气系统下,雨带也是会发生变化的,这等到我们比较熟悉这个游戏以后再来学习。总之,这个假定对于入门级玩家来说,还是很适用的。
推而广之
在珠江三角洲的朋友可以使用香港天文台的雷达资料(http://www.weather.gov.hk/wxinfo/radars/radar.htm),而在其他地区的朋友使用国家气象中心的雷达数据汇总(http://www.nmc.gov.cn/publish/radar/beijing.htm)或是中国天气网的天气雷达页面(http://www.weather.com.cn/static/radar_video_v1.php?class=JC_RADAR_CHN_JB),有包括全国各省、市、区的数十台气象雷达的实时观测资料,非常给力!
这种“雷达估计法”可以估计未来1-2小时内的降雨情况,一般预报未来半小时到一小时以内的情况最为可靠。当然,有些时候难免给老天戏弄,比如我刚开始玩的时候曾沾沾自喜地提前两个半小时向朋友发出暴雨预警,然后看着雨云渐行渐弱,最后滴雨未降,结果被朋友看了笑话。然而,只要能熟练使用,同时掌握不同季节、不同天气系统下的雨云移动和发展规律(这需要积累一定经验,同时对气象学概念有一定的了解),可以做到十发九中以上,不仅能有效避免成为“落汤鸡”,同时还可以装扮甚至直接成为科学青年大军中的一员。退一万步来说,这也是个极其有趣的游戏,猜中了不仅能获得极大的自我满足感,而且也很有实用价值哦。总之,“人人都是天气专家”游戏火爆上线,永不删档,谁玩谁知道!欢迎各位马上去刷国家气象中心或者香港天文台的雷达页面吧!
红月亮,黑月亮,蓝月亮
Jun 23rd
2011年6月16日,我国出现了国内进入“微博时代”以来首次广泛地域可见的月全食,吸引了众多网友的关注,新浪微博上与月食有关的微博多达50万条。不过月食之后,我听到了有些朋友的抱怨:“这红月亮好像和平时见到的差不多呀!”和我一同观测的三十几位师弟师妹似乎觉得偏食还更有趣些。恰逢月前智利火山喷发导致会出现“黑月亮”的猜测,以及平时偶尔冒出的“蓝月亮”,估计这各色月亮已经让某些好奇心很重的朋友怀疑是不是这些又是媒体为了“吸引眼球”而“刻意炒作”了。话说:月亮还是那个月亮,MM还是那个MM,但是横看成岭侧成峰嘛,这各种月亮,如同各色MM,解释起来还是挺有意思的,各位看官有空的话不妨也稍花几分钟时间,和我一块来一探究竟。
此“红月”非彼“红月”
首先我们应该为“红月亮”伸冤才对—— 为什么大家会觉得“红月亮”似曾相识呢?这是让我们爱恨交加的工业时代的产物:城市里浓重的大气污染,使得低空中的月亮面带红光。没错!这和城市里日落时太阳呈暗红色的道理完全一样。如果你曾经到野外旅行看过日落的话,就会发现:一般在野外,太阳在地平线附近虽然有点橙黄色,但依旧十分耀眼,“温柔的红太阳”其实是城市的专利。下面大家不妨欣赏一下北京天文馆的詹想老师在今年4月拍摄到的“假红月”以及我拍摄的“真红月”。
“假冒伪劣”的红月亮和真正的红月亮可是有着本质的不同。除了后者比前者要暗淡得多之外,如果你身处晴朗的野外,或许能看到以下奇景:
不!这可不是PS出来的,这就是月全食的魅力所在!当月亮完全落入地影之中以后,周围原本被强月光淹没的星星就全都华丽现身了。《环球科学》前首席主编Steed博士在新疆观测了此次月全食,他认为这张照片和他看到的很像。毫无疑问,这等魅力是“假红月”们望尘莫及的。Steed博士评价道:“个人认为月全食最震撼的地方,就是月光不再夺目之时,突然发觉漫天星斗银河贯空,壮观程度可以与日全食的白昼黑夜相媲美。”
谁偷走了我的月亮?
为什么全食的时候月亮不是黑的而是红的呢?这是由于地球大气的散射和折射作用造成的,和日出日落时太阳偏红偏黄的原理有点相似。阳光通过地球大气时,波长较短的蓝光更容易被散射掉,剩下波长较长的红光被折射到地影内,因此月球即使在地影深处,仍然有红光能“照”在上面,使得“月全食”看起来并不是完全被“食”。理想情况下,月全食时的月亮看起来是亮橙色的,比如下面这张月全食。
研究表明,全食时月亮表面的亮度主要和月亮进入地球本影的深度以及太阳活动程度有关(参阅Maclean, JBAA, 94, 263),观测者所在地的天气也有一定影响,但一般情况下差异都不是很大。然而在少数情况下,会出现名副其实的“黑月亮”,比如下面这一对照片(来自科罗拉多大学R. A. Keen的报告)。
天文学家们使用Danjon等级来划分月全食时月亮的黑暗程度,从0到4不等。Danjon等级为0对应“月亮几乎隐没不见”。二战以后,公认的“黑月亮”(Danjon等级为0)只出现过三次:1963年、1982年和1992年。“黑月亮”是火山们的杰作——由于火山灰进入平流层后会削弱波长较长的阳光,使得原本应该折射到月球上的光线接近消失,于是便造成了“黑月亮”的景象。根据当时观测者回忆,“(当时)如果你不知道月亮在哪儿的话,你得耗费很长一段时间才能找到它。”历史上最著名的“黑月亮”当属1761年5月的月全食。根据National Geographic的一篇报道,当时甚至使用望远镜也无法找到月亮在哪里。从某种角度来说,“黑月亮”可是比日全食还要罕见许多的天象!
本月初Puyehue火山爆发看来并没有显著影响到这次月全食的亮度。不过,火山灰需要一定时间来扩散到整个地球大气平流层之中,所以大家不妨看看今年12月的月全食是否会给我们一个惊喜。
另外在天文学上,“黑月亮”偶尔也指代一个月中的第二轮新月。
蓝月亮
除去一种洗手液品牌之外,“蓝月亮”一般指一个月中的第二次满月。这是个文化上的定义,并不是说月亮看起来真是蓝色的。然而,和“黑月亮”一样,月亮偶尔也会真的呈现蓝色——这和月食没啥关系,倒是再次和火山们关系密切。这原理和“黑月亮”很相似:月球反射阳光中波长较长的光线被火山灰散射,只有波长较短的蓝光可以到达地面。根据记载,1883年喀拉喀托火山曾导致月亮在接近两年的时间内呈现蓝色。除去火山喷发之外,大范围的大火也有可能导致局部地区观测到“蓝月亮”——比如1950年9月加拿大艾伯塔省的森林大火就导致北美洲东部以及西欧出现了一晚上的“蓝月亮”景观。
小黑硬盘换新过程及心得
Jun 21st
由于2009年6月换装的西数500G硬盘存在坏道过多的问题,我入手了一块日立750G硬盘准备换装在小黑(型号:X60)上。因为两年前换装的时候已经有了硬盘数据对拷的经验(当时写的攻略在此),本以为这次换新过程应该十分轻松,没想到竟然遇到了不少奇奇怪怪的问题,最后竟然耗费了11天的功夫才搞定,因此将过程和心得写下,以方便后来人。
硬盘换新过程中遇到的问题有:
- Ghost无法拷贝LVM/ext4分区的问题;
- DOS版本的Ghost总是遇到致命错误的问题;
- BIOS无法识别硬盘盒内硬盘的问题;
- 拷贝之后无法启动XP(BIOS自检过后停留在闪动光标界面),确认活动分区设置无误,且U盘版安装盘修复失败的问题;
- 碟对碟拷贝、PTDD修复硬盘后系统时常崩溃的问题;
- 安装R&R时报告“引导扇区空间不足”的问题。
其中第4个问题花的时间最长,而且网上的方法(中文/英文)均不管用。因为我不打算在新硬盘上重装系统(要花很长时间来同步程序设定),因此只能硬吃,好在最后还是解决了。
问题一:Ghost无法拷贝LVM/ext4分区的问题
Ghost 11.5总是显示“目标磁盘空间不足”(在我确定磁盘空间足够的情况下)。Google得到两种解决方法:一、多留几百M的空间;二、换Clonezilla。第一种方法似乎没效果,我预留了几十G的空间,但仍然有类似的提示;第二种办法,因为Clonezilla没有Ghost功能强大以及简便易用,最后我选择了在新硬盘上重新安装Fedora。
问题二:DOS版本的Ghost总是遇到致命错误的问题
我用的是“超级急救盘”10.10版下的Ghost 11.2,总是提示Ghost出现错误必须退出。奇怪,新硬盘也能有错误?最后我用了老毛桃WinPE里面带的Ghost 11.5进行拷贝。
问题三:BIOS无法识别硬盘盒内硬盘的问题
对于新硬盘,需要先安装到本子上划一个区才能够识别为USB设备。另外如果硬盘加了密码,那BIOS也是无法识别的——这个原因让我直到最后一天才弄明白为什么我只能把旧硬盘装在本子上才能识别,汗 =_=
问题四:拷贝之后无法启动XP(BIOS自检过后停留在闪动光标界面),确认活动分区设置无误,且U盘版安装盘修复失败的问题
拆了N次螺丝以后,总算可以顺利对拷,可拷完之后发现XP竟然无法启动,具体表现为BIOS自检过后左上角出现闪动光标,之后就再无动静。经搜索,可能是活动分区设置不对,但确认设置正确之后仍然无法启动;另一个可能原因是MBR引导错误,但分别用wintoflash和winsetupfromusb制作的安装盘引导进入修复模式均修复失败,用“超级急救盘”10.10版的diskgen重写MBR扇区也不行,替换ntldr文件还是启动失败,于是研究了一下NT系统的启动流程,用老毛桃WinPE自带的grub4dos引导成功进入系统,确认问题出在MBR或NT引导扇上面(有关测试流程的技术资料,请各位参考“grub能直接启动xp吗?别说菜,进来就知道了”讨论贴,里面有通过虚拟软盘绕过MBR及NT引导扇的具体方法,经测试可用)。
最后用的办法很土鳖:用PTDD修复MBR搞定了!原因十分诡异,因为U盘安装盘修复的MBR是U盘自己的MBR,而我用的“超级急救盘”的diskgen是有问题的,无法成功修复MBR,两个因素一叠加,就让我折腾了半天也找不到解决问题的方法。
最后推荐大家阅读wintoflash论坛上的“如何解决XP/2003的启动问题”(英文,但全程配图),号称可以解决90%的启动问题。我简单回忆了以下,过去碰到的启动问题,只要不是硬件错误,基本都可以用这种办法解决……
问题五:碟对碟拷贝、PTDD修复硬盘后系统时常崩溃的问题
解决了MBR的问题以后,我直接用WinPE下的Ghost 11.5碟对碟拷贝,顺手用PTDD修复了一下,结果系统变得非常不稳定,动不动就突然关机了。无奈,只好再来,先用diskgen分好区以后再区对区拷贝,PTDD就没有再显示有问题了。
问题六:安装R&R时报告“引导扇区空间不足”的问题
虽然那个小蓝键我从来都没用过,不过还是决定将R&R装上以防万一,而且小黑有个自带功能缺失心里也不是很爽,孰料安装的时候却报告“引导扇区空间不足”,用PTDD重写MBR也没有用。经搜索,可以用IBM自己做的MBR Clean小工具来清理MBR中的冗余信息(IBM网站上似乎已经找不到,这个是从某个网盘上找来的,对安全有顾虑的朋友可以自己简单看看脚本代码),可以有效解决问题。
超级扯谈:找“新地球”难还是找MM难?
May 8th
作者按:作者尽量将以下内容写成一种严肃的扯淡。作者希望它仍然属于科普性质,但扯谈总归是扯谈,所以极客们请不要挑刺,一般的读者也注意不要给雷倒,同时,不推荐十四岁以下、非纠结于科学问题的读者阅读。
本文经删改后发表在2011年5月7日的《东方早报》上。
找一个新的地球和找一个合适的男/女朋友,哪个简单?后者更简单?不,不,我和你打赌,两者差不多难度——只要你是要认真谈恋爱而不是“拈花惹草”地“耍流氓”的话。比方说,美国航空航天局在2011年2月2日宣布,专门负责搜索“新地球”的“开普勒”太空望远镜已经发现了至少1235颗可能的太阳系外的行星(即“系外行星”),其中有54颗可能处在适合生命生存的“宜居带”内[1]。我想,读这篇文章的大多数读者,应该不至于谈过54次以上的恋爱吧?这么说来,找到一个新的地球恐怕还要容易点呢。
流落在荒岛上的鲁滨逊为了让自己不要过于纠结,列出了一张简单的表,分别陈述自己流落荒岛的好处和坏处。我想,与其纠结怎么能写出一篇让大家看得明白的文章,不如我也效仿鲁滨逊,列出一张“找新地球与找男/女朋友有何共同点”的表吧。
1、目标
- 找男/女朋友:年轻的时候疯够了,得让自己的下半辈子有个好归宿;
- 找新的地球:现在把这个地球搞得乌烟瘴气,得给未来的人类找个好归宿。
2、困境
- 找男/女朋友:满大街都是啊,但是得有房有车,上得了厅堂下得了厨房,善解人意脾气挺好,长得算比较中看,能有些共同话题等等等…… 唉,谁知道躲在哪个角落呢;
- 找新的地球:有行星的恒星到处都是啊,成百上千个嘛,但是距离母星不能太近也不能太远,表面温度得适中,得有合适的重力,大气也得有而且不能有毒,同时还得有水有陆地,距离我们最好也别太远…… 唉,谁知道躲在哪个角落呢。
3、所需条件
- 找男/女朋友:需要足够的时间、精力、金钱(大部分情况下)……
- 找新的地球:需要足够的时间、人力、物力、金钱(大部分情况下)……
4、寻找方法
- 找男/女朋友:有合适目标就冲上去问呗!但是这样多数情况下太唐突啦,很容易把人家吓走的;
- 找新的地球:直接拿望远镜去找呗!但是因为绝大多数恒星距离我们太远太远,看起来太小太小,而且恒星和行星的亮度差异太悬殊,这种方法很难成功(对,即使用现今最最强大的望远镜也很难成功)。
5、寻找方法(续)
- 找男/女朋友:追踪观察之,一般情况下,他们看起来总会有些不一样的——比如帅哥们的皮包上挂着一些小女生的挂件,女孩儿手里偶尔出现几枝玫瑰花等等,就暗示着你,这位已经给预订啦。更进一步地说,通过仔细观察这些“附带品”,还可以推测出他/她的女/男朋友的大概喜好呢。但是,如果撞见他/她的机会很少,这招基本上也不灵了;
- 找新的地球:追踪观察之,一般情况下,如果行星正好能走过我们和恒星之间,我们就可以观察到类似于“日食”的现象(天文学家们称之为“凌日”)。通过仔细观察,算可以估计出这颗行星的大小、有无大气以及大气成分等等(顺带一提,这也就是“开普勒”太空望远镜所用的方法)。但是,如果行星的轨道面和我们的观察视线不平行,这招基本上也就不灵了。
6、寻找方法——终极无敌必杀版
- 找男/女朋友:通过网络搜索之!人人网上人肉之!在微博上关注之!(啊,这也是我很喜欢用的方法)但是,这需要花费的时间和精力就要大得多了;
- 找新的地球:行星会对其母星施加一个微弱的引力作用,使得母星看起来会在不断地“摇摆”,这可以通过观测其颜色的变化(严格来说是通过其光谱上展现的多普勒效应)来测得潜在行星的质量。如果你回想不起你的初中物理老师是怎么解释多普勒效应,不妨回想一下你晚上坐火车的情景——通过倾听外面传来的火车鸣笛声的音高的变化,你可以判定这是同方向前进的火车还是对头开过来的。天文学家们也在用类似的方法检测“新地球”——但是,这要花费的时间和精力比起其他方法也要大上许多了。
7、结论
- 找男/女朋友:貌似适合的,要么就是已经被挑走了,要么就是在别的地方,要么就是年龄差距太大…… 一言以蔽之:难找;
- 找新的地球:目前找到的行星,都是那些表面热的不得了的,要么就是绕太阳一圈还不到一天的,要么就是空气毒得可以把全人类都做成标本的…… 一言以蔽之:难找。
通过上面的比较,我们可以发现:找新地球和找男/女朋友实在是有异曲同工之妙。当然,仅凭这些比较,或许还不足以证实我那句“找新地球和找合适的男/女朋友一样难”的判断。好吧,既然如此,我不妨向大家介绍一下大名鼎鼎的“绿岸公式”(Green Bank Equation)。——对于读商科的读者,或许更喜欢称之为“绿色银行公式”(Bank可作“河岸”或“银行”解)。这是由天文学家弗兰克·德雷克在50年前提出来的一条计算“银河系里有多少种外星人类”的公式。按照他的说法,银河系内能与我们取得联系的外星人类的数量与以下条件有关:
- 恒星形成的速度;
- 恒星产生行星的概率;
- 行星处在“宜居带”(距离母星不远又不近)的概率;
- 行星上发展出生命的概率;
- 生命是智慧生命的概率;
- 智慧生命会使用/愿意使用无线电的概率;
- 会使用无线电的智慧生命能存在多长时间。
大家可以看出,外星人类的数量就是靠若干个概率值的估计。至于猜得对不对嘛,简单来说,就要靠人品了。根据目前认为最好的估计[2],我们在银河系里应该能找到2.31种人类。如果每个“地球”的寿命均为100亿年左右(和我们地球的预期寿命一样),那“地球”的数量则为200万颗左右。考虑到银河系大约有2千亿至4千亿颗恒星,这个数字实在不算多,我们找到“新地球”的概率大约是十万分之一。
已经有若干人尝试过了拿绿岸公式或者绿色银行公式来计算可供寻找的男/女朋友的数量。貌似连百度的魔兽贴吧都有人问过这个问题——好吧,我在这里解释一下。但愿你已经有足够的耐心和兴趣阅读到了这里。我想,按照绿岸公式的思路,可供寻找的男/女朋友的数量应该和以下条件有关。以一个20岁的异性取向的中国上海地区的身高180公分的大学本科在读的成年男性为例:
- 中国人口出生率;
- 中国女性所占比例;
- 女性住在上海附近的概率;
- 女性年处20岁左右的概率;
- 女性身高介于165-175公分之间、且样子能让这位帅哥心动的概率;
- 女性学历相近的概率;
- 相互之间能产生引力的概率;
- 适婚时间的长度。
好吧,为了算出一个稍微靠谱一点的结果,我甚至连人口普查和统计年鉴的数据也找了(写科普文章的孩纸你伤不起啊)。把公式的位置调整一下,上海人口出生数约为10万/年;总人口约为2200万,其中大学生约50万;女性约占50%;身高合适的算它20%;相互之间能产生引力的概率…… 如果算上有没有男友,性取向等等之类,根据个人经验,估计差不多5%吧;适婚时间的话,算10年吧?计算下来,上海地区应该有142位美女适合这位不幸的帅哥。但是,考虑到上海2200万的总人口,相遇的概率也就不到十万分之一。好吧,我们终于艰难地证明了,找到“新地球”和找到女朋友的概率大致相近!不过,考虑到上面的假设其实是漏洞百出的(比如智慧生命的年限和银河系的年龄比起来相差很大,所以可以做一些假设,但人的寿命和上海城市变化的速度是在一个数量级,而且上海也有很多外来人口,等等),所以这个计算结果只能拿来当当茶余饭后的谈资(尽管我有信心,它至少还是有一点参考价值的),大家不要太较真,哈哈。不过,根据经验估计,实际的概率应该比我们算出来的还要小。为什么呢?因为还有很多乱七八糟的条件——有房有车啦,能不能做家务啦,是否有共同话题啦,诸如此类。好吧,你是不是也觉得,咱们还是去做做科学研究,找找“新地球”要轻松点……
经过大半天的扯谈,我还是赶紧绕回到最开始的问题吧—— 嗯,找到一个新地球并不是很难,起码不比找到一个合适的男/女朋友难。你看,我这不已经把找新地球的方法一一列举出来了,也没什么神秘的嘛。或者说,拍拖的困难不在于找到,而在于追到手。这在所谓的“新地球”的探索上也是一样—— 我们视踏足月球为人类最伟大的成就之一(更别说还有许多人对此抱有疑问),但地球到月球的距离,仅仅是地球到除太阳以外最近恒星(比邻星)的距离的一亿分之一而已。到“新地球”上去生活?洗洗睡吧。当然,或许你会追问:“既然遥不可及,那为什么人类还要去找它们呢?”啊,这个啊…… 和眼看追不到手的他/她一样,你难道不觉得YY一下,有时也是件很舒服的事嘛……?
致谢:
感谢Steed兄对原稿提出的宝贵意见。
参考文献:
[1] Borucki et al., 2011, arXiv: 1102.0541.
今天的空气真的“优良”吗?
Apr 2nd
编者按:本文将在此处刊登并在需要时修订更新。
相信在大城市生活的各位经常会有这样的经历:城市笼罩在灰雾之中,鼻子灵敏的朋友已经咳个不停,但官方宣称空气污染指数仍然停留在“良好”级别。之所以会出现这种现象,未必是因为有关部门有意“修改”了数据,但却主要是因为他们尚未将非常重要的一种污染物——细颗粒物、或称可入肺污染物及PM2.5——纳入监测体系造成的。细颗粒物(PM2.5)是一种对环境和健康有严重影响的物质,而我国是世界上细颗粒物污染最严重的国家。网易探索频道对这个问题有一篇写的简明扼要的导读:《“空气污染指数”为何不准》。
为了让大家对空气污染程度有更直观的参考,我特别制作了这个网页。每天下午6点左右,这里会根据当天中央气象台公布的全国各主要城市的空气质量日报,计算出考虑细颗粒物(PM2.5)以后的空气污染指数估计值。数值背景的颜色分别是香港和美国的空气污染等级。如果各位对这个网页背后的技术问题有兴趣的话,可以参考附在表格后面的说明。
以下数据观测于年月日
城市 | 官方报告值 适用于中国内地、香港标准 | 经细颗粒物改正后的估计值 适用于美国、加拿大标准 |
世界卫生组织 空气质量 准则范围 | 日均 至 年均 至 | 日均 至 年均 至 |
B 北海 | 至 |
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B 北京 | 至 |
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C 长春 | 至 |
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C 长沙 | 至 |
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C 成都 | 至 |
|
C 重庆 | 至 |
|
D 大连 | 至 |
|
F 福州 | 至 |
|
G 广州 | 至 |
|
G 桂林 | 至 |
|
G 贵阳 | 至 |
|
H 海口 | 至 |
|
H 杭州 | 至 |
|
H 哈尔滨 | 至 |
|
H 合肥 | 至 |
|
H 呼和浩特 | 至 |
|
J 济南 | 至 |
|
K 昆明 | 至 |
|
L 兰州 | 至 |
|
L 拉萨 | 至 |
|
L 连云港 | 至 |
|
N 南昌 | 至 |
|
N 南京 | 至 |
|
N 南宁 | 至 |
|
N 南通 | 至 |
|
N 宁波 | 至 |
|
Q 青岛 | 至 |
|
Q 秦皇岛 | 至 |
|
S 上海 | 至 |
|
S 汕头 | 至 |
|
S 沈阳 | 至 |
|
S 深圳 | 至 |
|
S 石家庄 | 至 |
|
S 苏州 | 至 |
|
T 太原 | 至 |
|
T 天津 | 至 |
|
U 乌鲁木齐 | 至 |
|
W 温州 | 至 |
|
W 武汉 | 至 |
|
X 厦门 | 至 |
|
X 西安 | 至 |
|
X 西宁 | 至 |
|
Y 烟台 | 至 |
|
Y 银川 | 至 |
|
Z 湛江 | 至 |
|
Z 郑州 | 至 |
|
Z 珠海 | 至 |
注1. 在计算改正空气污染指数时,我们假设可吸入颗粒物(PM10)是主要污染物来源。不过对于国内城市来说,这一假设大多数时候都是成立的。
注2. “官方报告值”的背景色使用香港标准,内地标准的评定值已经在中央气象台公布的空气质量日报中给出;“估计值”的背景色使用美国标准。
注3. 因空气成分可能有所差异,在上表中有部分城市的改正空气污染指数没有给出。
中国内地和香港的空气污染标准(适用于官方报告值)
美国和加拿大的空气污染标准(适用于经细颗粒物改正后的估计值)
空气污染指数是如何计算出来的?
空气污染指数(Air Pollution Index, API)是为了方便公众对污染情况有个直观的认识,根据污染物的浓度计算出来的。一般而言,监控部门会监测数种污染物,并选取其中指数最大者为最终的空气污染指数。在我国,监控的污染物有可吸入颗粒物(PM10)、臭氧、二氧化氮、二氧化硫等。
对于不同的空气污染指数分级,会有不同的限值。比如,对于可吸入颗粒物(PM10)而言,有如下限值:
API | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
PM10浓度 (μg/m3) |
50 | 150 | 350 | 420 | 500 | 600 |
然后可以根据下式算出PM10所对应的空气污染指数:
其中
I是PM10所对应的空气污染指数;
C是PM10的浓度;
Chigh和Clow是表中最贴近C的两个值;
Ihigh和Ilow是表中最贴近I的两个值。
比如说,若此时PM10的污染物浓度为100μg/m3,则根据上式可以算得,即此时PM10的空气污染指数为75。如果在所监测的几种空气污染物中,PM10的空气污染指数最高,那此时的空气污染指数就是75。
可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)有何不同?为何要给出经细颗粒物改正的空气污染指数估计?
可吸入颗粒物(PM10)指直径小于10微米的颗粒物;细颗粒物(PM2.5)指直径小于2.5微米的颗粒物,又称气溶胶或可入肺颗粒物。细颗粒物产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质,而且不易被人体排出。
根据Donkelaar等人2010年发表的研究结果(Donkelaar et al., 2010, doi:10.1289/ehp.0901623,或参见NASA的新闻稿),我国是世界上细颗粒物污染最严重的国家;最近十几年来许多国内外研究成果也证实,国内大城市的细颗粒物严重超标。但由于种种原因,我国至今还没有将细颗粒物纳入监测体系,这也是大家经常抱怨“空气污染指数不准”的原因。我希望,通过公布经细颗粒物改正的空气污染指数估计,可以让大家对身边的空气污染程度有一个更直观的了解。
既然有关部门没有将细颗粒物(PM2.5)纳入监测体系,你是如何对包含细颗粒物的空气污染指数进行估计的?
对于大多数城市内地来说,可吸入颗粒物(PM10)在多数情况下都是主要污染物,而可吸入颗粒物和细颗粒物(PM2.5)有着很密切的关系(简单地说,和大苹果和小苹果的关系一样)。许多研究表明,世界上大多数城市的细颗粒物与可吸入颗粒物之比在50-75%之间(内地城市的测定数值列如下表),因此,只要通过空气污染指数反推出可吸入颗粒物的浓度,再乘上这个比值,便可得到细颗粒物(PM2.5)浓度的估计值。本页面的改正估计值,就是根据细颗粒物与可吸入颗粒物的比值为50-75%这个结果推算出来的。不过,用于计算空气污染指数的细颗粒物的限值和可吸入颗粒物是不一样的。这里我使用的是美国环境保护局的标准,具体数值可查询他们的技术文档。
数据出处 | 城市/观测年份 | 细颗粒物与可吸入颗粒物之比 |
Wei et al., 1999, Environ. Sci. Technol., 33, 4188 | 重庆/1997 | 65.1% |
Wei et al., 1999, Environ. Sci. Technol., 33, 4188 | 武汉/1997 | 60.5% |
Wei et al., 1999, Environ. Sci. Technol., 33, 4188 | 兰州/1997 | 51.9% |
Wei et al., 1999, Environ. Sci. Technol., 33, 4188 | 西安/1997 | 60.4% |
He et al., 2001, Atmos. Environ., 35, 4959 | 北京/1999-2000 | 64% |
Cao et al., 2003, Atmos. Environ., 37, 1451 | 广州/2001 | 67.9% |
Cao et al., 2003, Atmos. Environ., 37, 1451 | 深圳/2001 | 73.3% |
Cao et al., 2003, Atmos. Environ., 37, 1451 | 珠海/2001 | 70.8% |
Wang et al., 2006, EM&A, 119, 425 | 广州/2004 | 68% |
Gu et al., 2010, AAQR, 10, 167 | 天津/2008 | 57.9% |
另外,细颗粒物和可吸入颗粒物的比值是会变化的。以天津为例,这一比值可以在21.5%-93.2%之间变化(Gu et al., 2010, AAQR, 10, 167),因此在任一时刻,估计值可能和实际情况有出入。但从长期来说,应该是比较准确的。
在WordPress上执行php代码
Mar 29th
本来在做极光监测页面的时候就需要执行php代码,但最后还是给我用最土鳖的办法绕过去了(在别的地方cron一个php,定时生成几个gif图像,然后引用之)。结果今天折腾实验室的降雨预报页面的时候,总算绕不过去了。本来想着说这应该是个小意思,我装个exec-php不就可以了嘛。结果exec-php竟然还要折腾配套的各种东西,搞到最后竟然还不能用,真是郁闷。于是只好查查看有没有替代的方法。幸好万能的Wordpress还是可以用不太麻烦的方法解决这一难题的,这一方法就是shortcode,适用于规模不大的php程序。
简单地说就是把你的php程序植入到主题里面,然后在文章里用形如
[my-shortcode type="dog"]
的形式调用之。
首先修改一下主题里的function.php,在末尾添加这一行:
include_once(“shortcode.php”);
我们所有的代码就放在shortcode.php里面。当然你想全写在function.php里也没问题。
要把一个php程序写到shortcode里很容易,只要把它弄成一个函数(如果它还不是函数的话),然后注册这个函数即可。比如下面的shortcode.php
function my-shortcode-function($atts){ extract(shortcode_atts(array('type' => 'cat'),$atts)); // 设定参数type的默认值为cat if ($atts['type']=='cat') echo "Miao"; elseif ($atts['type']=='dog') echo "Wang"; // 函数其他部分 return; } add_shortcode('my-shortcode', 'my-shortcode-function'); // 注册my-shortcode-function到my-shortcode
于是一个shortcode就做好了。如果我想让它返回Wang,只需要在写文章的时候用
[my-shortcode type="dog"]
就可以了。
我的星座在哪里?
Mar 20th
编者按:本文将在此处刊登并在需要时修订更新。这是叶儿山博客升级整合资讯的计划之一。欢迎大家多提意见和建议。
今晚天气好吗?有没有想过在天上找到自己的星座?这篇短短的指南就是为身在大城市苦于“光海污染”的你准备的。本文将以上海为例,教你如何辨别黄道十二星座,同时也适用于我国东部各大城市(西部地区只要换用地方时也同样可以使用)。此外,也欢迎浏览本博客的“都市数星星”特辑——这是我在广州市中心的某个公园制作的。我们会看到:即使在城市,头顶上也有许多风景等着你去欣赏。
首先,因为我们是在讨论天文学而非占星,有几个星座的名字先要统一:以下,我将只使用这些星座在天文学上的正式名称。
正式名称 | 非正式名称 |
白羊座 | 牡羊座 |
室女座 | 处女座 |
天秤座 | 天平座 |
人马座 | 射手座 |
摩羯座 | 山羊座 |
宝瓶座 | 水瓶座 |
假定你在晚上8点到10点之间最为悠闲,不妨抬头看看天。下面这份表格将告诉你每月晚上8-10点可以看到哪几个黄道星座,然后我们逐个简单介绍各星座以及其在城市中的可见情况。以下的示意图使用Stellarium截取,已经考虑了大城市的光污染情形。当然,这并不是说你可以在路灯下面看。在城市中较幽静的小公园是不错的观测地点(但同时要考虑安全问题)。注意:你所看到的星空可能会和这些示意图有一定出入——这是因为我们太阳系的行星在天空中是移动的,有可能会给我们的示意图多增加一个光点。不过,只要你看过两三次,就会注意到行星位置的变化,这也是很有趣的。
如果你觉得你的方向感不是很好,可以带上一个指南针帮助确定方向。看星星可以锻炼你的方向感!不过在下面,为了方便方向感不是很好的朋友,我除了用东南西北以外,还会用“上下左右”来标明方向——只要你面朝南站立。
时间 | 西方 | 南方高空 | 东方 |
1月中 | 双鱼座 | 白羊座
金牛座 |
双子座
巨蟹座 |
2月中 | 白羊座 | 金牛座
双子座 |
巨蟹座
狮子座 |
3月中 | 金牛座 | 双子座
巨蟹座 |
狮子座 |
4月中 | 双子座 | 巨蟹座
狮子座 |
室女座 |
5月中 | 巨蟹座 | 狮子座
室女座 |
天秤座 |
6月中 | 狮子座 | 室女座 | 天秤座 |
7月中 | 室女座 | 天秤座
天蝎座 |
人马座 |
8月中 | 天秤座 | 天蝎座
人马座 |
摩羯座 |
9月中 | 人马座 | 摩羯座
宝瓶座 |
双鱼座 |
10月中 | 摩羯座 | 宝瓶座
双鱼座 |
白羊座 |
11月中 | 摩羯座
宝瓶座 |
双鱼座
白羊座 |
金牛座 |
12月中 | 宝瓶座 | 双鱼座
白羊座 |
金牛座 |
注意:本表只适用于晚8-10点! |
白羊座
白羊座有1颗2等星和1颗3等星,在野外很容易分辨,但在城市内一般只能看到最亮的那一颗2等星(白羊座α星),因此这个星座实际上不太容易辨别。
我们在每年的10月至翌年2月可以在晚间看到白羊座。首先,我们可以先找到猎户座——它的样子十分醒目,很适合拿来当定位标志。在猎户座的西北方(亦即“右上方”),有一颗略带红色的亮星,它是金牛座的主星,我们的祖先称之为“毕宿五”。从毕宿五向西(向右)挺远一段距离,会有一颗比较暗淡的星(如果那天污染不算太重的话),基本上它就是白羊座的主星啦(因为那一带的亮星很少)。我们的祖先将这颗星称为娄宿三。
金牛座
金牛座主星毕宿五(金牛座α星)是一颗1等星。它是全天第13亮星(当然,太阳月亮行星不考虑在内),因此即使是在污染最重的市中心也不难找到。它就在醒目的猎户座西北方向(“右上方”)不远处,略带一点红色。
在毕宿五左上方不远处还有一颗2等星,称为五车五(金牛座β星)。五车五的北边(“上边”)还有几颗较亮的星,它们属于御夫座,但可以帮助你确认你找对了地方。
双子座
在金牛座往东(“左边”)不远就可以看到双子座的两颗主星,分别称为北河二(双子座α星)和北河三(双子座β星),它们的亮度在1-2等之间,因此在污染严重的市中心也不难找到。
双子座在猎户座的东北面(“左上方”)。双子座南方(“下方”)不远处有全天第8亮星——南河三(小犬座α星),可以帮助你确认你没有认错星座。
巨蟹座
巨蟹座最亮的柳宿增十(巨蟹座β星)只有4等,因此城市里很难找到这个星座。
狮子座
狮子座主星轩辕十四(狮子座α星)是全天第21亮星,在4、5月时面朝正南抬头望去(当然天气要晴朗)就能注意到它。同时会注意到的,还有在轩辕十四东北(“左上”)一点的轩辕十二(狮子座γ星)以及正东(“左边”)不远的五帝座一(狮子座β星)。这两颗2等星和轩辕十四组成一个直角三角形,便是狮子的躯干。一般天文书里提及的“狮子座反问号”,在城市里一般不太容易观察。
顺带一提,在狮子座北边(“上边”)一段距离,便可以看到鼎鼎大名的北斗七星(大熊座)。
室女座
室女座最亮星为角宿一(室女座α星),它是一颗1等星。在5、6月面朝正南抬头望去,在狮子座东边(“左边”)一段距离即可找到。注意它并不在轩辕十四和五帝座一的延长线上,而是要偏南(偏“下”)一点——因为狮子并不是“顺着”黄道趴着的。除了角宿一以外,室女座还有好几颗中等亮度的星,但在城市里都不容易看到。
在室女座北方(“上面”)不远是全天第三亮星——大角(牧夫座α星)。
天秤座
天秤座由3颗3等星和1颗4等星组成,在城市里一般很难看到。
天蝎座
天蝎座有12颗3等以上的亮星。但由于它位于黄道比较靠南的一段,因此在我国北方地区,它的最大高度只有20度左右(在上海也只有30度左右),很容易淹没在光海中。
天蝎座最亮星为心宿二(天蝎座α星),又称为“大火”,发着明显的红光,它是天蝎座的心脏。在蝎钳和蝎尾处都有几颗亮星。如果天气比较晴好,而且南方没有显著光源的话,7、8月份你是很容易在南方低空认出这个外形明显的星座的。银河最亮的一段就位于蝎尾附近。当然,在城市里是很不可能见到的。
人马座
人马座虽然没有特别明亮的恒星,但它有7颗星的亮度都在3等以上,组成射手的样子,因此容易辨认。然而,它位于黄道最靠南的一段,因此难以在我国北方地区观测到。
在人马座往北(往“上”)一段距离,可以看到牛郎星(天鹰座α星)。它和再往北的织女星(天琴座α星)以及天津四(天鹅座α星)组成一个巨大的三角形,俗称“夏季大三角”。这在我国境内,无论南北,都很适合观测,是夏季星空的标志,在上面的示意图中也能轻易找到。
摩羯座、宝瓶座和双鱼座
不用趴在显示器前仔细找了——这三个星座加在一起一共只有3颗3等星:摩羯座α、宝瓶座α和宝瓶座β。它们继承了秋季星空的风格——亮星稀少。尽管在野外要辨认出形状特别的摩羯座和双鱼座是比较容易的,但在城市里却几乎找不到一点影子。
在低纬度的(比如广州、厦门等)朋友可以在9-10月在南方低空注意到一颗明亮的1等星,它的名字叫北落师门(南鱼座α星),是秋季星空最亮的恒星。摩羯座和宝瓶座就在它北面(“上面”)不远处。
我是XX座的,为什么在我生日前后看不到这个星座?
因为一个人所属的星座是根据生日时太阳所在的位置来定的。所以你生日的时候当然看不到这个星座。当然,发生日全食的时候除外(下次日全食是什么时候?)。
十二星座之外
要注意,全天一共有88个星座!因此除去这12个黄道星座之外,还有许多别的星座在你头顶上呢。在上面的指南中,我们已经涉及到一些了。
除此以外,明亮的行星——主要是金星、火星、木星和土星这四颗行星——也在天空中游弋。缓缓移动的人造卫星也是很常见的;偶尔还会有明亮的彗星出没。这些天体在城市里也可以轻松观察到,所以,没事的话可以看看天——这会让你的生活不再禁锢在水泥盒子里。天文学是很有趣的!
流星雨观测指南
Mar 20th
编者按:本文将在此处刊登并在需要时修订更新。这是叶儿山博客升级整合资讯的计划之一。欢迎大家多提意见和建议。
原编者按:本文的目标读者是只想学习一些基本概念以方便晚上和男/女朋友出去看看热闹的公众人士。如果您是天文圈内人士,欢迎您来为本文挑刺 本文将分两个部分,以问答的形式解释流星雨观测的一些基本概念。如果您只想“知其然”,请读“基本篇”;如果您还想“知其所以然”,可以考虑继续读“进阶篇”;为了感谢您的支持,本文末尾还附送“扯谈篇”供各位消遣娱乐。我希望本文能对流星雨常识的普及起到积极作用。最新资讯,请关注“星闻星语”栏目。
基本篇
流星雨是什么样的?
许多流星从天空中某一点附近辐射出来,类似下图。
今晚有流星雨吗?错过这一次再等33年?
目前已经得到初步确认的流星雨共有426个,也就是说每一年起码都有426个流星雨在活动,所以实际上晚晚都有流星雨,只是下雨的“强度”不一样,错过这一次再等一个晚上就好了。
如果您觉得我在开玩笑,可以看看我为天文圈内人士整理的全年流星雨活动档案,共搜集了适合观测的72个流星雨。
我说的是像下雨一样落下来的那种流星雨……
像题图那样的流星雨真的就是“像下雨一样落下来的”,可惜实在太罕见了。天文上定义的“流星暴雨”也只是理论上每小时看到1000颗,也就是4秒才1颗流星,日常生活中恐怕连毛毛雨都算不上吧。然而,“流星暴雨”平均要十几二十年才能看到一次。如果你哪天看到了“像下雨一样落下来的”流星雨,第二天可以去买六合彩啦。
我在下面列出20世纪内(1901-2000年)人类所有观测到的流星暴雨。
日期 | 流星雨 | 可见地区 | 最高天顶流量(ZHR) |
1933年10月9日 | 天龙座流星雨 | 欧洲 | 约10000颗/小时 |
1946年10月10日 | 天龙座流星雨 | 北美 | 约12000颗/小时 |
1966年11月17日 | 狮子座流星雨 | 美国西部 | 约144000颗/小时 |
1999年11月18日 | 狮子座流星雨 | 中亚 | 约4000颗/小时 |
参考文献
Jenniskens, A&A, 295, 206 Mason, JBAA, 105, 219 Lyytinen & Flandern, EM&P, 82,149 |
在2001-2002年连续出现了两次流星暴雨,最高天顶流量达到约4000颗。至于下次什么时候,没人能说得准。
你说的天顶流量是什么意思?报纸上说每小时100颗,可我一个晚上什么也没看着?
限于版面,媒体记者一般不太可能去解释“天顶流量”是什么意思的,不能怪他们不说明白或者天文学家没解释清楚。简单地说,天顶流量就是如果你所在的地方足够好的情况下,每小时能看到的理论流星数目。对于许多流星雨来说,这个值是很确定的;但身在发达地区的我们是很难去到这样“足够好”的地方的(去到新疆西藏偏远地带除外)。
下面我粗略估计了在不同环境下观测一个天顶流量每小时100颗的流星雨,大致能看到的数目。
环境 | 全天可见的星数
(一般情况下) |
环境示例 | 每小时可见的流星数 |
荒郊野外 | 3000 | 珠峰大本营 | 100 |
乡村地带 | 300 | 黄山 | 40 |
城镇 | 100 | 北上广开车2-3小时 | 10 |
市郊 | 50 | 北上广开车1小时 | 4 |
大城市 | 20 | 北上广地铁可到站点 | <2 |
注:星数根据Tycho 2星表恒星亮度分布估计,考虑了内地常见的空气污染因素。 |
所以,自己没去一个好地方看流星,就不要怨报纸怨专家(注意:不是“砖”家)了。实际上,我们天文圈内的同好出外活动的时候,尤其是流星多发的夏天,流星多得甚至能让人感到厌烦(因为会破坏摄影的构图),所以想看到流星还是比较容易的。
报纸老说今晚有流星雨可看。那依你看,有哪几场流星雨才值得看啊?
绝大多数情况下,不要听信报纸上提及的那些名字奇奇怪怪的流星雨,因为记者自己也弄不清楚是怎么回事。不信你可以在本站的全年流星雨活动档案查查看,那些流星雨绝大多数天顶流量不到5,你在城市里通宵几晚都看不到一颗。
下面我只列出天顶流量超过20的、适合我国大多数地方观测流星雨。这些流星雨是每年都有的。只要到极大日前后,你没事就可以往天上瞄瞄。
流星雨名称 | 极大日 | 最高天顶流量(ZHR) | 可观测时间 | 注释 |
象限仪座流星雨 | 1月4日前后 | 120 | 天亮前 | 极大时间很短,若想看的话,先积累RP |
宝瓶座η流星雨 | 5月6日前后 | 70 | 天亮前 | |
宝瓶座-摩羯座流星群 | 7月底 | 30 | 几乎整晚 | 适合晚上上天台乘凉聊天的时候看 |
英仙座流星雨 | 8月13日前后 | 100 | 下半夜 | |
猎户座流星雨 | 10月22日前后 | 30 | 下半夜 | |
狮子座流星雨 | 11月18日前后 | 20 | 下半夜 | |
双子座流星雨 | 12月14日前后 | 120 | 几乎整晚 | 最给力的年度流星雨,可惜天气太冷 |
在极个别年份,可能会有一些“意外惊喜”——比如狮子座流星雨可能会有个爆发什么的,但总而言之,这种事情的概率基本是十几到几十年一次(如同上面所阐明的)。
几点看最好?
不要相信什么凌晨4点看最好,应该面朝东北方向看之类的宣传。流星雨辐射点和太阳一样也是东升西落的。如果你要看太阳的话,有没有什么“中午12点看最好”的说法?(严格来说是有一定道理,但如果你非得要在9点钟看,那也不会是太大问题)所以,只要保证辐射点在地平线上面(参照上表中的“可观测时间”),就能开始看了。
应该朝哪里看?
流星可能在天空中任何一个角落出现,所谓“辐射点”只是流星的反向延长线交汇的那一点而已。打个比方,如果在下雨的时候你要看雨滴,难道一定得冲着脑袋顶上看不成?所以,往地上一躺就好了。顺带一提,别仰着个脖子看,不然你就算能坚持半小时以上,一晚上过去估计你也得落下个颈椎病。
什么样的望远镜看流星雨最好?
你什么时候听说过看下雨要用望远镜的?事实上,即使是专业的流星雨观测,主要也是用双眼进行。
我在XX市,能看到流星雨吗?别的地方会不会更好?
看流星雨只需要考虑以下三个因素:
- 你的RP。这是决定性因素,比如天气好不好,以及有流星的时候你是否正好在玩手机等等。
- 你所在地方的光污染。
- 辐射点是否已经升起。
一般来说,除非发生流星暴雨,某一地点看到的流星雨和别的地方不会有太大分别(除非你在南半球等离得很远的地方)。
进阶篇
流星和陨石是不是一回事?
高考考第一的算是状元。同理,流星如果能摔到地面还没燃烧完了就称为陨石了。本质上都是因为太过牛X。不过,正如所有参加高考的人不可能都成为状元一样,只有极少一部分的流星可以成为陨石。
为什么会有流星雨?
有一些不负责任的天体(主要是彗星)整天沿途抛洒大量小碎片。当地球遇上这些小碎片时,小碎片进入大气摩擦产生光亮,就成为人们所观测到的流星了。
流星雨是如何命名的?
一般是以最靠近极大日辐射点的那颗亮星命名。因为天文学界用希腊字母标注一个星座中最亮的若干个恒星,所以你可能要去查希腊字母表以便了解流星雨名字的读法。
也有少数流星雨由于历史原因,只用所在星座命名,比如“狮子座流星雨”。还有唯一的例外——“象限仪座流星雨”,用了一个已经废弃的星座的名字。如今它的辐射点位于天龙座。
流星雨是如何预报的?
假设你每天都要坐某一路公交车上班,而你不知道公交车的发车时刻表,怎么办呢?办法之一是每天都记录下你搭上公交车的时间,不久之后你就会发现,呀,原来这车10分钟一班。
科学家们用类似的方法预报流星雨:通过历史上流星雨的观测记录,推测出碎片云的空间分布情况,从而预报流星雨。
为何流星暴雨难以预报?
如果你要坐的那趟公交车一天才发一班,你因为老是等不到公交车只能打车去上班,你又怎么知道那趟车的发车时刻表呢?同理,因为历史上的流星暴雨极其罕见,人类无法了解碎片云分布的详细情况,因此流星暴雨预报变得极为困难。不过,1999年、2001年和2002年的狮子座流星暴雨预报却取得了成功,主要原因是狮子座流星雨是被观测次数最多的流星雨,人类对其碎片云空间分布了解得比较仔细。
看流星暴雨会不会有被陨石砸中的危险?
每天都有那么多鸟在我们头顶上飞来飞去,你被鸟粪砸中过几次?流星暴雨的密度比鸟群可要低得多了。
那你上面那个表的时间和流量准确吗?
上面那个表里面的流星雨每年都能被观测到,相当于5-10分钟发一班的公交车,所以时间和流量是比较准确的。当然,不排除个别年份会有惊喜哦。
我想拍照……
如果你拿的是傻瓜机,洗洗睡吧。如果你有数码单反,想必八成也是高手…… 我就不费口水了。
扯谈篇
我是XX星座的,有这个星座的流星雨吗?
星座 | 流星雨 | 极大日 | 最高天顶流量(ZHR) |
白羊座 | 白羊座ε流星雨
(白天活动) |
5月9日前后 | 较低 |
五月白羊座流星雨
(白天活动) |
5月16日前后 | 较低 | |
白羊座流星雨
(白天活动) |
6月7日前后 | 较高 | |
白羊座σ流星雨 | 10月19日前后 | <2颗/小时 | |
金牛座 | 金牛座β流星雨
(白天活动) |
6月28日前后 | 中等 |
南金牛座流星雨 | 10月10日前后 | 5颗/小时 | |
金牛座ζ流星雨 | 10月16日前后 | <2颗/小时 | |
金牛座η流星雨 | 10月24日前后 | <2颗/小时 | |
北金牛座流星雨 | 11月12日前后 | 5颗/小时 | |
双子座 | 双子座ε流星雨 | 10月18日前后 | 3颗/小时 |
双子座流星雨 | 12月14日前后 | 120颗/小时 | |
巨蟹座 | 南巨蟹座δ流星雨 | 1月18日前后 | <2颗/小时 |
巨蟹座β流星雨 | 10月27日前后 | <2颗/小时 | |
狮子座 | 一月狮子座流星雨 | 1月1日前后 | <2颗/小时 |
狮子座σ流星雨 | 4月21日前后 | <2颗/小时 | |
狮子座γ流星雨
(白天活动) |
8月25日前后 | 较低 | |
狮子座流星雨 | 11月18日前后 | 20颗/小时 | |
室女座
(处女座) |
室女座h流星雨 | 4月22日前后 | <2颗/小时 |
天秤座
(天平座) |
天秤座χ流星雨 等(*) | ||
天蝎座 | 南天蝎座ω流星雨 等(*) | ||
人马座
(射手座) |
摩羯座-人马座流星雨
(白天活动) |
2月1日前后 | 中等 |
摩羯座
(山羊座) |
摩羯座χ流星雨
(白天活动) |
2月13日前后 | 较低 |
摩羯座α流星雨 | 7月30日前后 | 5颗/小时 | |
宝瓶座
(水瓶座) |
宝瓶座η流星雨 | 5月6日前后 | 70颗/小时 |
南宝瓶座δ流星雨 | 7月30日前后 | 16颗/小时 | |
双鱼座 | 四月双鱼座流星雨
(白天活动) |
4月20日前后 | 较低 |
双鱼座δ流星雨
(白天活动) |
4月24日前后 | 较低 | |
双鱼座δ流星雨 | 6月24日前后 | <2颗/小时 | |
八月双鱼座流星雨 | 8月4日前后 | <2颗/小时 | |
十月双鱼座ε流星雨 | 10月9日前后 | <2颗/小时 | |
*:本表只列出已经得到最终确证的流星雨。天秤座和天蝎座只有一些得到初步确证的流星雨活动。 |
关于如何在夜空中找到自己的星座,请参阅我的星座在哪里一文。
我想了解一下RP在流星雨观测/预报中的作用……
2001年狮子座流星暴雨前后,曾有国外高人总结了一套109条的“流星雨墨菲定律”,我将其中的经典条目摘录如下:
- 第1条 - 以下四件事情永远不会同时发生:晴天、没有月亮、不用上班/上学、大流星雨。
- 第3条 - 在你困得睡着之前,一般不会有什么可看的。
- 第4条 - 你在几分钟内只看到一颗流星,其他流星会在你低下头记录那一颗的时候出现。
- 第5条 - 你向北看的时候,流星会在南边出现。
- 第6条 - 你转向南看的时候,流星又会在北边出现。
- 第10条 - 火流星一般会在你低下头记录一颗特别暗的流星的时候出现。
- 第13条 - 在你内急得无法忍耐之前,一般不会有什么可看的。
- 第14条 - 在你饿得不行之前,一般不会有什么可看的。
- 第29条 - 你出门去寻找更好的天气,最后总会发现原来只有家里的天是晴的。
- 第33条 - 如果白天一直天晴,晚上就会起云。
- 第35条 - 如果天气特别好而且没有月亮,那就会超级冷+大风。
- 第39条 - 如果你一年观测364晚,流星暴会出现在第365晚。
- 第40条 - 如果你一年观测365晚,这一年就不会有流星暴。
- 第41条 - 你的丈夫/妻子/男友/女友的生日正好是1月4日、8月13日、11月18日或12月14日。
- 第47条 - 你会在12月13日感冒。
- 第48条 - 你很快好了,但你1月3日又感冒了。
- 第49条 - 你的期末考试在1月4日。
- 第53条 - 天气只有在满月的时候才会特别晴朗。
- 第67条 - 你的闹铃会挂掉。
- 第68条 - 你的备用闹铃也会挂掉。
- 第69条 - 你的备用的备用闹铃同样也会挂掉
- 第70条 - Zzzz...
- 第74条 - 如果你的邻居不是夜猫子而且也不养着一条爱通宵的狗,他们就会种一棵大树,大得挡掉你家这边的大半个天空。
- 第75条 - 而且他们绝不会砍掉它。
- 第84条 - 英仙座流星雨的极大和夏天常见的雷暴总会一块到来。
- 第97条 - 流星雨的预报永远是准确的,直到你决定去观测。
- 第102条 - 绝大多数的外出观测都以“早知道应该呆在家里”的感叹作为结束。
“超级月亮”将会带来灾难?
Mar 13th
两位一段时间不见的朋友在某处见面了。
“啊…… 你,你!你竟然把我最漂亮的茶壶打碎了!快快赔我!”
“什么情况…… 我这几天不是都感冒,一直在家养病嘛……”
“不错!通过我的观测,你那天在家,走到距离我家最近的那个房间,然后打了个喷嚏……”
“什么打什么啊…… 我家到你家坐车都得一小时哪!”
“科学研究已经证明了,喷嚏打出来的时候最高可以达到每小时188公里的时速!而且通过我的仔细观测,你那天走到距离我家最近的那个房间,比起平常在客厅玩电脑的你,看起来那可是分外巨大!历史监测表明,每次你走到那个房间,我家都会发生巨大灾难!比如XX年X月X日,你走到那房间去晾衣服,我就把饭烧糊了;XX年X月X日,你又走到那房间去晾衣服,我们家抽水马桶堵了。这次你竟然史无前例地在那个房间打了一个大喷嚏,你说,你这是该当何罪啊?来来来留下茶水钱!”
“……”
不错,相信各位都能看明白,那一位是存心抬杠,让他/她那倒霉的朋友请客吃饭。不过奇怪的是,最近这些天,另外一桩性质相近的事情却似乎让许许多多“不明真相”的网友信以为真了——那就是所谓“超级月亮”的传闻。这一传闻的散布者还振振有词的说,这几天发生的云南地震以及日本东海大地震,就是“超级月亮会带来灾难”的明证。那么,我们就来看看是不是真是这么一回事吧。
首先我陈述以下两个显而易见的事实:
- 月球的轨道是椭圆形的!有异议的话,回去找你的初中物理老师。
- 月球大概一个月绕地球一圈。有异议的话,啊…… 有异议的话!有异议的话?有异议的话…… 这会有异议吗!?不然我们为什么叫“月”啊!?
从以上事实,我们可以看到:月球在一个月之中,肯定有一点距离地球近,有一点距离地球远,对吧?简单来说,月球在距离地球最近之后两个星期,肯定就距离地球远了,对不对啊?
那么我们来看了:谣言的散播者说3月19日月亮距离地球最近(实际上在国内应该是3月20日凌晨3点左右),那么3月11日…… 这不,月球刚刚过距离地球最远的那一点啊。这可怜的月亮犯着你们什么了?
如果你想查询月亮过近/远地点的准确时间以及距离,可以参考这一由美国国家航空航天局维护的网站:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SKYCAL/SKYCAL.html。事实上,日本东海大地震发生的那一秒,月球到地球的距离为396490.5公里,比平均距离(384400公里)还要远呢。
或许会有心细的网友指出:不对哦,人家说的“超级月亮”是指距离地球比平常一个月一次的接近要更近的月亮哦。不错,我承认,这次的月亮确实要比平均最近距离要更接近些——不妨用数字说话吧:平均最近距离是363104公里(来源于维基百科),而这次的距离仅为356600公里。哟,你会说:6504公里,好像还是不小的耶!
那如果我告诉你,地球在最靠近太阳的时候和在最远离太阳的时候,差距可以达到5000000公里呢?顺带一提,地球是在1月初距离太阳最近,而在7月初距离太阳最远的。所以如果你在7月初觉得很冷,请不要首先怪罪地球太远离太阳;我觉得应该是你把空调开得太猛了。这么点距离,在天文学上可算是微不足道。当然,我想,你觉得太冷,和地球远离太阳,也是有一丁点影响的…… 如果你一定要争辩的话。同理,当你看到你暗恋的某人眉开眼笑的时候,先不要想是因为自己向他/她靠近了一公分的缘故,或许人家看的是附近的某位美女/帅哥呢。当然,我想,你向他/她靠近了一公分的话,理论上来讲,也是有一丁点影响的…… 如果你一定要争辩的话。
有兴趣的朋友也可以去查查过去几起超级月亮与灾难的关系,便可以发现拿月亮来顶包实属冤枉。不过,鉴于各种天象实在是很多,想把一起不幸的灾难和哪颗倒霉的星体扯在一起是很容易的。在这里,我想重复科学家们在研究工作中喜欢强调的一句话:“同时发生并不代表有必然联系。”,碰到这些传言的时候大家一定要想想看。总而言之,各位在3月19日夜里(准确地说,对于国内的朋友,应该是3月20日下午),该干嘛干嘛去。当然,如果有那份心情,出去赏赏这个“分外巨大”的月亮,也是很好的。不过,可千万别把那天不幸的事件和月亮扯上关系(因为走路时看月亮撞到了树之类的除外):套用时下最流行的“咆哮体”:“可爱的小月月你伤不起,伤不起的啊!!!”
如何利用网络资源跟踪一场地震
Mar 13th
在我们开始用学术狂的眼光审视地震之前,请先为地震的受害者们——无论是云南的还是日本的——诚心祈祷。能出力的,应该出力。无论你持和我相同或者不同的立场,应该都会同意一个事实:地震和海啸再次凸显了人类的渺小,如同上面这张绰号为“暗淡蓝点”的照片一样(这是人类有史以来最远距离上拍摄的地球照片)。在这个微小但却生机勃勃的舞台上生活的许多其他生灵尚且会对不幸毁灭的同类展现出悲悯之心,自诩为地球上最高等级生物的人类,即便不能在正面的方向上发扬光大,也不应该在反方向上高歌猛进吧。总之,我们眼前平静安宁的环境是珍贵而脆弱的。在茫茫宇宙中不会有其他生物关心你的命运,除了你的同类。
在近几年时常会出现如下场景:某地网友反映感受到摇动,附近网友纷纷附和,于是“地震啦”的传言不绝于耳。这时会有地震局的专家出面澄清:某地确实发生了地震,但未来数月内“不会发生破坏性地震”,大家无需惊慌。在很久很久以前,专家们出面以后,大家也就会安心干活去了。可现在不然,大家不仅不会安分,反而会把专家们嘲弄一通。人们对专家不再信任,但自己又无法核实情况,于是便热衷于传播某些流言(诸如“明天凌晨三点半可能会有大地震”之类)。这在三十年前或许是可以原谅的,但在海量资讯以光速传递的今天,我们完全可以借助于网络来了解世界最偏远的角落究竟发生了什么。
就好像我们几乎每天都会打几个喷嚏一样,地球也无时不刻不在活跃之中,几乎每天都会有几起有感地震在这个或那个角落发生。美国地质勘探局便全天候追踪地球上哪怕是最偏远的角落的地震,在美国境内报告下限为2.5级,世界范围内则为4.5级。对于我国国内的地震,则可以使用中国地震台网中心的网站。美国地质勘探局的网站在多种类型数据的检索查询上十分便利,地震台网中心则可以提供国内弱的有感地震的观测报告。
美国地址勘探局的近期有感地震报告:http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/quakes_big.php (5级以上)或者是 http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/quakes_all.php(美国境内2.5级以上/世界范围内4.5级以上)
中国地震台网中心:http://www.ceic.ac.cn/
对于一个对地震有着良好应对机制的国家或地区,诸如日本,许多信息只要Google一下便能查到。比如在东海大地震发生半个多小时之后,同时负责地震监测工作的日本气象厅便以速报的形式公布地震及海啸情况。日本气象厅亦提供“东海地震预报服务”。很可惜,我在地震发生后不到一小时查看该页面时发现,这一服务似乎并未成功预报这次大地震(所谓“提前10秒预报地震”指的实际上是“预警”,也就是说在地震发生后、地震波尚未传到本地时提供的警告;这并非是“预报”)。
日本气象厅地震海啸监视课在11日下午15:33左右公布的“东海大地震”第一报(日文):http://www.jma.go.jp/jma/press/1103/11b/201103111600.html 以及近期报告:http://www.jma.go.jp/jma/kako.html?t=0&y=23
在海洋上发生的地震有可能产生海啸。我国大部分沿海地区均有岛链保护,因此一般不会遭到海啸的直接袭击。不过对于大海啸而言,即使稍加减弱仍可能具有恐怖的威力,因此大家还是应该予以关注。我国近海发生引起海啸的强震的概率相对较低,因此在日本一带的地震便成了关注的焦点。美国国家海洋大气局的太平洋海啸预警中心提供泛太平洋地区的海啸预警信息。与此同时,我们应该关注日本气象厅的海啸预警信息,因为日本诸岛及附属岛链对华东海岸线实际上起着防护的作用,通过这些地区的预警情况以及实测浪高,可以大致估计一下海啸对华东地区的影响。而且应该特别注意的是,海啸可能有好几波(就好像我们往水里扔石头会有好几圈波纹一样),因此不能过了预计海啸抵达时间之后就贸然返回海边,应该等海啸警报解除了以后再活动。
最后应该说明一点:海啸的高度是不好估计的,这和当地环境有密切关系。比如,美国海洋大气中心的21418号海上浮标距离震中只有不到500公里,但观测到的海啸高度仅为1.08米;而差不多6000公里外的夏威夷观测到的海啸最大高度为1.74米。当然,一般而言,岛链对海啸总是有减弱作用的。
太平洋海啸预警中心:http://ptwc.weather.gov/
日本气象厅海啸预警信息:http://www.jma.go.jp/en/tsunami/index.html
日本气象厅海啸实测数据:http://www.jma.go.jp/en/tsunami/joho.html
地震发生后不久,许多视频就在网上疯狂流传,包括东京摩天大楼在地震中摇晃的画面,这迅速被许多网友拿来与汶川大地震中的成都作比较。成都距离当时的震中仅80公里,比这次东京到震中的距离(373公里)接近得多;然而东海大地震的震级亦比汶川大地震的震级要高出1级。这时我们便要借助各站点的报告来作评判了。某地在一次地震中的烈度,或称修正麦卡利烈度(Modified Mercalli Intensity Scale, MMI),可以由站点观测的地面最大速度/加速度来决定。这些数据可以便捷地在美国地质勘探局的网站上获得(汶川大地震:http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/shakemap/global/shake/2008ryan/;东海大地震:http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/shakemap/global/shake/c0001xgp/)。显然,东京和成都报告的烈度均为VI度,但数值上成都比东京要略高一些。此外,美国国家地质勘探局还提供全球地震快速反应评估业务(Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response, PAGER),除了对遇难人数以及经济损失有个初步评估之外,还有对受灾人数及区域的详细报表。通过对比东海大地震以及汶川大地震的报表,我们可以注意到:尽管东海大地震因为震中在海上而使得没有人遭受IX级以上的烈度(相比之下,汶川大地震中遭受IX级或更高烈度的人口达55万),但遭受到VI级(即会产生摩天大楼摇摆的恐怖场面的烈度)以上的人口(5181万)却是汶川大地震(2462万)的两倍。尽管如此,东海大地震目前绝大部分的伤亡报告都是来自于海啸而非地震。这从某种程度上提醒着我们,有一个广泛而完善的地震预防和反应机制对减少人员伤亡是非常重要的。
最后我想提醒大家注意一下“里氏震级”(Richter magnitude scale)和“矩震级”(Moment magnitude scale)的区别。东海大地震的8.9级(或8.6级、9.0级,取决于你采纳哪个机构的测量结果)是矩震级,因此说其震级为“里氏9.0级”是不严谨的。简单的说,里氏震级是手摇计算机年代的标准,矩震级则是电子计算机年代的标准。实际上由于其自身缺陷,实际观测到的里氏震级也不可能达到8.5级以上。
地震几乎是无法预测的,但杞人忧天一样的恐慌也是没有必要的,希望这篇短短的文章能让大家在必要的时候知道如何及时获得第一手信息。最后声明,本人非地学专业(当然,很快会去读一个领域上比较相关的专业)。若行文间有错漏之处,还望专业人士多予指正。
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