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大气中波能的运动与UFO之行为-02 中国科学院大气物理研究所/美国关岛大学数学系 邹有所  

2014-06-22 04:10:59|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大气中波能的运动与UFO之行为-02

   中国科学院大气物理研究所/美国关岛大学数学系   邹有所

    当然,对于旋转等离子体性质的研究,目前还处在初级阶段,国际上研究这个课题的历史也不长,更缺少直接的实验研究。但是应用旋转流体的理论和实验结果来类比 于旋转等离子体的性质,是一条可行的道路,把湍动等离子体的性质和旋转流体的规律相结合,已经解释了大气中若干奇异发光现象[14,15]。到目前为止,对于上述美国空军所划分的十二类最疑难的所谓“UFO”现象,有六类已经有可能做出合理的物理解释,它们是:喷火椭球形、旋转拱碟形、旋转圆板形、圆钢盔形、铁饼形以及带有许多发光窗户的旋转圆盘形。作为一个例子,图1、图2比较了实验中的流体实验照片[16]及美国空军“蓝皮书工程”中所描述的第11类UFO的图形[1]

注:抱谦:没有图片 

六、波动模型对大气中UFO(火球)的解释

波 动模型解释大气中等离子体火球形成的主要物理基础即上述的三个物理效应:波能的集聚效应(自聚焦效应),波的涡旋效应和涡旋的孤立子效应(罗斯贝效应)。 这三个效应不是互相孤立的,而是同时发生,相互影响的。实际上大气中能形成等离子体火球的最基本条件是二个:一个是需要等离子体(电离气体),二是需要强 大的波源(或其它产生等离子体涡或孤立子的条件)。哪儿有这二个条件,上述的三个物理效应就会在那儿发生,那儿也就可能出现UFO(火球)。波能在大气中的聚集、反射、散射、干涉或者衍射就表现为火球(UFO)的复杂变化。

(1)关于飞机飞行与UFO的 关系。众所周知,飞机飞行时发出震耳欲聋的声波是一个强大的声源,按照波动模型,这时大气中如果存在合适的等离子体,就存在发生火球的可能性。火球能否真 正出现,一要看等离子体的密度、尺度大小,二要看大气中气流速度场(或电磁场)的分布,也就是说大气条件要符合等离子体涡旋产生的特定条件[7]。正如我们在实验室中由声波产生涡旋的情形一样,只要等离子体涡旋能够在飞机的声波中产生,并且等离子体的起始密度大小适中,那么等离子体涡旋就会演变成波共振腔,捕获、集聚飞机的声波能量。涡旋就会从开始时不发光而变成发出光芒的火球(UFO)。所以当飞机移动时,声波源也移动,因而UFO常常也跟着飞机一道移动。至于UFO与飞机这个波源的相对位置、距离、方向,那就要看当时大气的气压、温度、压力、湿度、电磁场分布特性,以及大气等离子体的自身性质了。如果大气中的条件不合适,火球就不会形成,或形成后就消失掉。

所以,我们要告诉飞机飞行人员,见到UFO时不要惊慌,因为它是飞机本身的声波和大气等离子体相互作用所产生的一种电磁和光学现象。因而只要注意飞行安全,就不会发生什么危险。

(2)关于UFO的飞行速度及直角转弯问题。当飞机是波的源时,UFO飞行的速度等于飞机本身的移动速度。如果波源是等离子体本身或其它物体发出的离子声波,UFO的速度就等于离子声波在等离子体中的传播速度。根据大气等离子体自身性质的不同,UFO的速度可达每秒若干公里[15]。如果波源不动,那么UFO的速度或者等于当时大气的气流速度,或者等于由当时局地大气电磁场决定的等离子体移动速度(如粒子漂移速度、喷火推进速度,等等)。

由于大气本身在一定条件下可以反射、折射电磁波和声波,等离子体本身也可反射、吸收、透射电磁波和磁声波、流体力学波等多种与等离子体有关的波,就跟光线在界质面上的反射、折射的情形相似,其波的反射、衍射、折射的角度就是UFO转弯时的角度。各种角度的转弯都是可能的,包括直角转弯。

另外应当指出,由于UFO的发生实际上是气体的电离、运动过程,所以UFO飞行时一般不会发出很大的声音,但会伴随电、磁、光现象。

(3)关于UFO的隐形飞行问题。有时候,雷达在所扫描的大气空间中,发现有物体在飞行(即雷达有回波),但实际上肉眼什么也看不到,这叫做UFO的隐形飞行。这种现象的发生是由于大气电离气体(即等离子体)密度已足够大可以反射雷达发出的波能,所以回波被雷达探测到。但这等离子体的温度又不是很高,发不出可见光来,不被人眼所看到。这种隐形UFO现象在挪威的观测中已被证实[15]

(4)大气火球或UFO许多似乎不可思议的性质,都可以从波的反射、散射、折射、衍射、自聚焦中得到解释。此处不再一一列举、剖析。

七、总结

大气中等离子体火球可以由波和等离子体的相互作用而产生。然而,大气中的等离子体涡旋也可以由其它的途径来产生,形成火球。即大气中产生UFO火球的方式并不是唯一的,而是多种多样的。有的大气发光物体本身就不是等离子体。这就是为什么在世界各地的UFO目击资料中,只有百分之几是真正的UFO,难以给予解释。

但是由波和等离子体的相互作用而产生的火球,可以解释许多所谓最疑难的UFO现象。这种大气火球(或UFO)理论,称为“火球(UFO)的波动模型”。它主要由上述的三个物理效应作为基础:波能集聚效应,波的涡旋效应以及涡旋的孤立子效应。虽然这个模型的提出才刚刚几年,正在接受自然界实际过程的检验与修改,但这个模型是会逐渐发展,走向完善的。

等离子体一方面作为大气中的流体,可以作为特殊流体来处理。另一方面等离子体作为电离气体,具有电、磁、光效应,服从等离子体物理[4],特别是湍动等离子体物理学的规律[20]。大气中等离子体的非线性物理过程远远比人们用现有知识想象的更复杂,更丰富。对这一前沿科学领域的持续探索,必将取得更加鼓舞人心的收获。

                                        写作时间:1997年

参考文献

[1] Davidson, L. (1966): Flying Saucers—An Analysis of the Air forces Project Blue Book Special Report No.14, 3rd edition, Ramey-Wallace Corp., 100pp.

[2]   Condon, E. U. (1969): Final Report of the Scientific study of Unidentified Flying Objects Conducted by the of , The New York Times 965pp.

[3]   Kim, R. C., R.L. Stengel and A. Y. Wong (1974): Development of “Cavitons” and Trapping of fro field, phys. Rev. Lett., 33, 886-889.

[4]   Krall, N. A. and A. W. Trivelpiece (1973): principles of plasma physics, , 674pp.

[5]   Kadomtzev, B. B (1976): 等离子体中的集体现象(刘臣海译自俄文),北京,原子能出版社,288页(1983).

[6]   Zou, Y.-S.(1989): Conditions for producing and Maintaining Plasma Ball Lightning in the Atmosphere, Adv. Atmos. Sci., 6, 62-74.

[7]  Zou, Y.-S.(1996): On Fireball Formation in Laboratory and in the Atmosphere, in Ball of Fire-Recent studies of Ball Liqhtning, ad.S .Singer, (in Press).

[8]   , E. (1990): Final Technical Report for Project Hessdalen, I(1984), Presented at the 2nd International symp. Ball Liqhtning. June 26-28, , 1990. 

[9]   Freymuth, P. (1966): On Transition in a Separated Laminary Boundary Layer, J. Fluid Mech. 25, 683-704.

[10]  Van Dyke, M. (1982): An Album of Fluid Motion, Parabolic Press, .

[11]  Zeng, Qing Cun (1988): The Evolution of a Rossby-Wave Packet in three-dimensional Baroclinic Atmosphere, J. Atmos. Sci., 40, 73-84.

[12]  Zou, Y.-S. And F. Stenger (1995): Similarity of Particle’s Behaviors in Magnetized Plasma and in Geophysical Fluid, 4th International symposium on Ball Liqhtning, July 25-27, 1995. . .

[13]  Zou, Y-S. (1996): Plasma Rossby Wave as a Mechanism for Atmospheric Fireball’s Formation, 23rd IEEE International Conference on Plasma Science, , June 3-5, 1996.

[14]  Zou, Y-S. (1989): A Physical Explanation to the UFO over Xinjiang, , in Science of Ball Liqhtning. ed. Y. H. Ohtsuki, World .

[15]  Zou, Y-S. (1995): Some Physical Considerations for Unusual Atmospheric Liqhts Observed in , Physica Scripta, 52,726-730.

[16]  Nezlin, M.V. and Snezhkin (1993): Rossby Vortices, Spiral Structure and Solitons, , , 205pp.

[17]  Leibovich, S.(1983): Vortex Stability and Breakdown, AGARD Cp-342.

[18]  Lehort, B. (1971): Rotating Plasma, Nuclear Fusion, 11, 458-533.

[19]  Petviashvili, V and O. Pokhotelev (1992): Solitary Waves in Plasma and in the Atmosphere, Cordon and Breach Sciehtific Publisher, 247pp.

[20]  李晓卿(1987):湍动等离子体物理,北京师范大学出版社. 北京,357页.

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