新聞中的科學~太空跳傘解析

奧地利跳傘好手鮑加納(Felix Baumgartner)上個月從美國新墨西哥州羅斯威爾高空一躍而下,

鮑加納自由落體的速度最高曾達時速1342公里,

是首位沒搭噴射機或太空船而達超過音速的人

https://youtube.com/watch?v=Ncc_ZZ9iCyk%3Fhl%3Den%26hd%3D1

鮑加納當時身穿能抵禦低壓與酷寒的特製壓力裝,搭著氦氣球吊掛的壓力艙升空,

到離地39公里的高空再往下跳,9分鐘後即降落地面,

過程中墜落的最高速,曾達音速的1.24倍。

他指出,比音速還快的感覺

「很難形容,因為你根本感覺不到。你也感覺不出自己到底有多快」。

壓力裝讓他感覺不到急速穿過的空氣,甚至聽不到自己超音速時產生的巨大聲響。

鮑加納安全降落後,與跳傘活動的技術總監湯普森相擁慶祝。 (歐新社、法新社)

至於為何選在沙漠上空跳?

台灣大學大氣系退休教授柳中明提到,沙漠地區位於沉降氣候區,

通常是好天氣,比較不會受到雲、雨等阻礙。

他說,不同地區的對流層往往有各自的天氣系統,

例如鮑加納就不適合在日本上空跳,因為緯度45度左右常有溫帶氣旋系統,

容易碰到對流、降雨;也不能選在赤道附近,因為會遇上劇烈對流。

他表示,高空跳傘應避免碰到上升氣流,因為易形成雷雨胞。

相較之下緯度20至25度的沙漠地區通常是氣流下沉處,「會有好天氣」。

他解釋,下沉氣流通常是空氣在高空集中,再下沉至地表。

例如台灣夏天被副熱帶高壓壟罩時,空氣穩定、沒什麼對流,

就很適合從事滑翔翼、飛行傘等活動。

下沉氣流吸收太陽輻射,並在下沉過程有「絕熱增溫」

也就是空氣迅速從高空下降、氣壓變大,分子因為能量守恆,即使沒熱源加熱也會增溫。

這個過程會使空氣裡的水分「被抽乾」,因此不易有水氣凝結、成雲致雨。

至於上升氣流與對流活動發展,就像熱帶氣旋或颱風中,

空氣在近地表處匯集、進而往高空流動,垂直氣流很強,易造成降雨系統。

柳中明說,遇到上升氣流「連飛機都很危險」,更別說是跳傘;

鮑加納的跳傘地點應是特別挑在緯度20至25度、下沉氣流為主的沙漠地區。

但就算是千挑萬選之地,鮑加納降落過程一度因對氣流掌握不良,不斷翻滾而險象環生。

 

楊旺祥

冬山國中理化老師

您可能也會喜歡…

跳至工具列