滑翔翼是怎么飞起来的

飞机无疑是二十世纪最杰出的发明之一，堪称人类历史的重要里程碑。在1903年那个令人振奋的清晨，威尔伯驾驶着莱特兄弟制造的怪家伙，在风速达到每小时30千米的条件下，仅仅用了59秒便飞行了260米，创造了奇迹。尽管天空中飞翔的鸟类，尤其是如雄鹰等大型鸟类似乎天生就是天空的王者，但当它们展翅高飞时，背后所依赖的其实是深奥的气体定律。

鸟类飞行虽然主要依靠扑打翅膀，但这无疑消耗了大量体能，不利于长时间的飞行。为了能在空中久久盘旋，许多鸟类进化出了一种利用上升气流辅助飞行的能力。这些上升气流宛如一道道从地下冲出的细柱状喷泉。对于飞翔中的鸟类而言，只要找到这些上升的气流，它们便能借助翅膀在这气流中盘旋，而无需频繁扑打，从而极大地节省体力。但要想长时间利用这种气流，需要相当高的技巧。

特定的地形对鸟类利用上升气流尤为有利。以广袤草原中的一片沙地为例，当阳光照射在沙石上，其升温速度远快于周围的草地。在炎炎夏日，沙石的温度甚至可能高达60至70摄氏度。与此草地通过叶片蒸腾作用释放水蒸气，保持相对较低的温度。

沙石释放的热量不仅形成电磁波，而且与空气中的二氧化碳分子相互作用，将这些能量转化为空气分子的动能。这些活跃的空气分子与周围空气分子不断碰撞，从而传递阳光中的能量，形成一个热空气团。与此相反，草地上的阳光除了被植物用于光合作用外，多余的部分通过蒸腾作用由水分子带走。由于水分子的质量较轻，它们在传递动能的过程中使草地表面的空气保持较低的温度和较慢的分子运动速度。

这种现象导致沙石表面形成一个“桶形”的空气流动模式，周围的冷空气不断涌入加热的沙石表面，推动热空气上升。这一过程不断重复，形成了持续不断的上升气流。

除了沙地，其他地形如迎风面的山脊也能形成上升气流。当地面横向移动的风遇到山峰阻挡时，会沿着山坡向上运动，形成向上的气流。这种气流犹如一道上升的墙，如果能让空气分子显现颜色，它们就像是一道倒挂的瀑布。鸟类巧妙地利用这种气流在空中滑翔。

科学家们一直在深入研究鸟类的飞行机制，从飞机的外形设计到飞行控制系统都能见到模仿的痕迹。无动力滑翔机就是模仿鸟类利用上升气流在空中长时间滞留的典型代表。

虽然上升气流是看不见摸不着的，但我们可以通过想象将它们比作向上的喷泉或倒挂的瀑布。这就是本文想要向大家阐述的内容。