二十四节气之秋分

余世存

    ①当太阳抵达黄道180度时，阳光直射地球赤道；这一天即为每个太阳回归年的9月23日前后，这天地球上昼夜均分，白天、黑夜各占12小时，人们命名为秋分。《春秋繁露•阴阳出入上下篇》中说：“秋分者，阴阳相半也，故昼夜均而寒暑平。”

    ②秋分日，中国大部分地区已经进入凉爽的秋季，南下的冷空气与逐渐衰减的暖湿空气相遇，产生一次次隆水，已经到了“一场秋雨一场寒”的时候；但秋分之后的日降水量不会很大。南、北方的田间耕作各有不同。北方谚语说，“白露早，寒露迟，秋分种麦正当时”。南方谚语是，“秋分天气白云来，处处好歌好稻栽”，则反映出江南地区播种水稻的时间紧、秋季降温快的特点，使得秋收、秋耕、秋种的“三秋”大忙显得格外紧张。秋分棉花吐絮，烟叶也由绿变黄，正是收获的大好时机。华北地区已经开始播种冬麦，长江流域及南部广大地区正忙着晚稻的收割，抢晴耕翻土地，准备播种油菜。秋分时节的干旱少雨或连绵阴雨是影响“三秋”正常进行的主要不利因素，特别是连阴雨会使即将到手的作物倒伏、霉烂或发芽，造成严重损失。故乡村经验是，“秋分只怕雷电闪，多来米价贵如何”。

    ③秋分之后，降雨量开始减少，气候越来越干燥，很多人表现出不同程度的皮肤干燥、咽干唇裂、鼻子出血、干咳少痰、心烦、便秘……即使喝一大杯白开水，仍然难以解渴。这种现象被称为“秋燥”，应对秋燥的方法只能是静心，是韬光养晦。

    ④无论是物候显象，还是人体征兆，都在提醒人们要换一个活法，即进入不同于春夏的另外时空中去。这个节气的律令既是告别，又是新生。既是告别旧的时空，又是进入新的时空。宋代词人柳永曾经写江南秋天的美景：“东南形胜，三吴都会，钱塘自古繁华。烟柳画桥，风帘翠幕，参差十万人家。云树绕堤沙。”据说，在北方感受秋天萧索的金国皇帝完颜亮越看越羡慕，当看到后面的“有三秋桂子，十里荷花”时，油然而定“投鞭渡江之志”，生“侵吞南宋之心”。可见，秋分在提醒人们要寻找新家园。

    ⑤从大自然的角度看，无论如何寻找，伙分的本质在于收养。春生春种，秋收秋敛。秋分意味着隐居、避让，意味着独立不惧，遁世无问。有心的农民会在秋忙空闲之际，检查、修缮房屋，欧美国家那些勤劳的农民则会刷漆、换地板、换门窗，使房子焕然一新，以迎接冬天。

    ⑥秋分是二十四节气之一，这是一个重要日子。如果说春分时万物都在生发，都踏上了征程，都有无限的可能性；那么秋分时就是收敛，在告别，在隐居。

（选自2015年第20期《国家人文历史》，有删改）

长亭古韵

       ①游览名山大川和名胜古迹时，时常与亭不期而遇，在游赏之余，我们还可以走进亭中，坐下来切身体味一番亭给我们带来的古典韵律之美。

       ②亭最初并不是指建筑，而是指一种行政建制。秦汉制度规定，十里一亭，十亭为一乡。《汉书·百官公卿表》上说：“大率十里一亭，亭有长。十亭一乡。”其作用是管理治安、诉讼等事务。汉高祖刘邦就做过“泗水亭长”。另外，在边境上，还有一种“亭候”，是负责监视敌情的。关羽就被封为“汉寿亭侯”。我们现在耳熟能详的专指建筑的亭子是后起之义，比如北宋欧阳修《醉翁亭记》中“有亭翼然于泉上者”中的亭。但是，亭子专指建筑究竟始于何时，已经无法确考，至少在东晋时，已经有这样的亭子出现。《世说新语·言语》记载：“过江诸人，每至美日，辄相邀新亭，藉卉饮宴。”这里的“新亭”即是“亭子”的意思了。更为著名的东晋大书法家王羲之的那篇《兰亭集序》中提到的“兰亭”，亦此类也。《园冶·屋宇》说：“《释名》云：‘亭者，停也。’所以停憩游行也。”意思是，亭的主要功用是供人停留、休息的。但是随着时代的发展，这一主要功能又有很大的延伸，概括起来大体上有这样几种：游赏、休憩、宴集和送行等。

       ③我国有许多名亭，绝大多数都有一个非常美好的名字。这些不同凡响的名字，反过来又为本已很有名的亭子增添了光彩。这些名亭的名字大体上可分为四种“风格”。一是对亭周围景物的高度概括或写实。比如苏州拙政园的四面荷风亭、塔影亭。苏州虎丘的三泉亭，避暑山庄的北枕双峰亭、曲水荷香亭等。二是亭名表达了亭的建造者或主人的情趣、志向等。比如沧浪亭，取《楚辞》中“沧浪之水清兮，可以灌吾缨；沧浪之水浊兮，可以濯吾足”之意。湖南岳麓山的爱晚亭，则取自晚唐大诗人杜牧的名句：“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”。山西晋祠的不系亭，取《庄子》中“饱食而邀游，泛若不系之舟”之意。三是亭名的风格是写意式的，它们用抽象的字眼表现某种意境。比如北京颐和园的知春亭，山西晋祠的真趣亭，北京北海的意远亭等等。四是亭名中隐含着一段历史掌故。比如，浙江诸暨浦阳江边堤岸上有一座浣溪亭，亭中有一对联云：“浣纱存古迹，救国出真人。”一望而知是纪念春秋时越国大美人西施的。

       ④与其他传统建筑相比，亭的最大不同之处就是“虚”。亭不依赖墙，只靠亭柱的支撑（也有少数依墙而建的半亭），此种自由独立的审美特点，中空不倚的视觉效果，最大程度地体现了“空”与“无”的作用，与老子“当其无，有室之用”的思想相符。以老子为代表的道家哲学追求清静无为，即要尽量涤除尘世的搅扰烦恼，向大自然无限地贴近，而亭的建造地点和所用材料的随意灵活、用料简省、形式多变，同样体现了道家的精神特质。不论是皇家园林中富丽堂皇的亭，还是私家园林中和山间、水上、路边的亭，其基本的建筑风格都是简与虚，而后者更代表了一种民间的、率性的、清简的人生观和价值观。

       ⑤总之，亭是我国一种司空见惯的建筑，它在传统中国人的生活中扮演着重要的角色，与中国的历史文化有着千丝万缕的联系。即便今天，虽然亭在社会生活中的实际功用已经基本丧失，但它们的美丽身影依然没有淡出我们的视野，在山水的胜处，在古典园林的深处，静静地散发着独有的魅力。

卫星数据接收那些事

吴业炜

    ①近年来，我国高分卫星系列、暗物质卫星、量子通信卫星等一系列对地观测和空间科学卫星相继成功发射，传回不少高价值的图片。那么卫星数据是如何从天上落到地面，最后变成人人可以看懂的图像的呢？

    ②想要说清楚这个过程，就不得不提到中国遥感卫星地面站建站31年来每天都在做的一件事——卫星数据接收。

    ③地面站接收最重要指标是卫星数据接收的成功率。（A）1986年建立以来，中国遥感卫星地面站逐步建成了以密云站、喀什站、三亚站、昆明站和北极站为基础的国家对地观测卫星与空间科学卫星数据接收站网，负责20余颗对地观测和空间探测卫星的接收任务，2016年接收成功率高达99.7%。

    ④这么多不同的卫星，各个接收站最远相距数千公里，怎么做到及时接收，并保证这么高的成功率？

    ⑤首先，做好任务规划。每天一早，中国遥感卫星地面站的工作人员会根据任务需求在系统中完成所有资源的分配。如同摄鸟爱好者为了拍到更多鸟类的照片，需要熟悉不同鸟类的习性，规划好拍摄的时间和路线，运行管理系统也需要通过计算卫星轨道，确定不同卫星通过各个地面站的时间，然后根据科学任务安排好地面站的天线、记录和传输等资源。（B）不同的是，摄鸟爱好者只需1部相机，而运行管理系统面对的是5个地面站、20余部天线及配套的记录和传输资源。

    ⑥卫星数据是如何到达地面的呢？这得感谢通信技术的飞速发展。卫星会在经过地面站上空时，将采集到的数据转换为适合在自由空间传播的电磁波并发送出去。

    ⑦接下来，就看接收系统的了。在到达接收任务开始时间之前，接收系统就会将天线对准卫星即将出现的方位。当卫星出现并开始发送电磁波信号后，接收系统会对电磁波进行全程锁定、跟踪，这就是为什么接收站的天线在不停转动的原因。同时，接收系统会对接收到的电磁波信号进行放大、变频、解调等处理，并将输出的卫星原始数据基带信号送到下一个目的地——数据记录系统。

    ⑧这时，卫星数据将完成落地的最后一步：数据记录系统负责从看不见摸不着的卫星下行信号中，“抽丝剥茧”般提取出卫星基带数据，并如实地进行保存，为后续图像处理或科学数据分析提供可靠的原材料。简单地说，就是将基带数据以“101001111”形式的二进制数据流保存下来。

    ⑨可怎么判断收到的数据是否正确呢？记录系统通常会提供一些辅助功能，帮助科学家在数据接收记录的同时对卫星数据的质量进行判断，以便及时对系统工作状态做出判断和调整，保障接收成功率。对地观测卫星数据质量最直观的质量判断手段是移动窗显示，就是将接收的卫星数据图像进行实时滚动显示，其效果就像通过卫星上的窗口在观察地球。

    ⑩就这样，卫星数据经过不停地变身和处理，最终完整地到达了地面。落地后的数据将通过高速光纤数据传输链路，从各个地面接收站传输到产品处理中心。在那里，卫星数据经过严密的几何纠正和辐射纠正处理，会变成我们可以看懂的卫星图像，如实地反映不同物体在不同电磁波段下的影像，既可作为导航用的卫星图像，也可用于农业估产、矿藏探测、环境监测等科研或工程用途。

（《光明日报》2017年06月）

大洋中脊的特殊地质结构

梁鑫峰

    ①自古以来，人类就知道陆地上有山脉；其实海洋里也有山脉，这些山脉被称作大洋中脊。

    ②人们意识到海底也有山脉，只不过___多年的时间。大洋中脊的发现，可以追溯到1872年英国“挑战者号”的全球调查。“挑战者”号上的科学家利用探测锤发现大西洋中部有一处高高隆起的地方。1925-1927年，在德国“流星”号考察期间，科学家利用声学回声测深法再次确认了这条山脉的存在。他们还发现这条位于大西洋底的山脉竟然通过好望角，延伸到了印度洋。

    ③在接下来的几十年间，印度洋中脊和东太平洋中脊也陆续被发现。二战后，船载声学设备的发展极大促进了人们对大洋中脊的研究。到20世纪50年代初期，地质学家已经知道地球上每个大洋的洋底都有山脉，并且这些山脉连成一个巨大的海底山脉系统。

    ④大洋中脊的发现使得人类对地球的认识也向前迈出了一大步。正是因为大洋中脊的发现，让魏格纳的大陆漂移学说开始得到重视，诞生了海底扩张学说，并进一步发展成现在被人们普遍接受的板块运动理论。

    ⑤大洋中脊既是海洋深处的巨大山脉，又是新的海洋洋壳生成的地方。大洋中脊的中轴线上坐落着众多的“火山口”。在那里，灼热的岩浆由地幔向上涌，逐渐冷却，结合周围已软化的岩石，形成新的洋壳。新生成的洋壳挤压大洋中脊两边已有的地壳，不断向外扩张，并最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去。因此，洋壳在大洋中脊出生，在板块与板块的撞击中消亡。在过去的几十亿年里，大洋洋壳就这样的循环往复、生生不息。

    ⑥研究发现，大洋中脊相对其中轴线几乎是对称的。从中轴线往外，水深逐渐增加。比如大西洋中脊的中轴线处水深大约为2500米，但其外沿的水深则有5000多米。究其原因，中轴线处的洋壳刚刚形成，温度最高，因此其密度较小，所以也就升得最高。在几百万年的地质时间尺度上，中轴线处的洋壳往外移动，其温度逐渐降低，密度增加，随之也就慢慢沉下去了。于是，这些高大的海底山脉就形成了。有时，这些山脉还会露出海面形成岛屿，其中最著名的便是冰岛。

    ⑦虽然同为巨大的山脉，但是海底山脉和陆地山脉的生成机制不同。陆地山脉大多是由板块相互挤压形成的，大洋中脊则是新的海洋洋壳生成的地方。大多数大洋中脊的中轴线处存在一个被称为中央裂谷的特殊结构，形态类似山谷。大洋中脊就像是被从中轴线处劈开来一样。不过，不同的大洋中脊，其中央裂谷的形态也不同。比如，大西洋中脊的中央裂谷非常巨大，大概有25-30千米宽，且有1000-2000米深；而位于东太平洋中脊隆的中央裂谷只有不到1000米宽，深度也不到100米。这些差别主要是由于不同大洋中脊处新生成地壳的扩张速度不同。扩张速度快的（大于5厘米/年）大洋中脊会呈现出如东太平洋隆起样的结构，扩张速度慢的（小于5厘米/年）则更像大西洋中脊。

    ⑧大洋中脊以其特殊的地质结构吸引着众多的地质学家、海洋学家和生物学家。他们的发现和研究极大推动了人类对于地球和生命的认识进程。

（选自《中国国家地理杂志》，略有删改）

验证码到底有什么用

    ①年底的网络售票高峰中，中国铁路客户服务中心的“12306图形验证码系统”让很多购票者“吐槽”：在较低画质下分辨橘子、橙子；鱿鱼、章鱼以及明星照片等，有一些确实难以分辨。对此人们不禁要问，那么复杂的验证码系统，到底有什么用？

    ②要回答这个问题，必先弄明白何为验证码。

    ③验证码实际上是一种Web自动程序。它有一个充满科学气息的名字——“全自动区分电脑和人类的图灵测试”，这是由机器来向操作者提问，从而鉴别操作者是人还是机器的一种测试。这种测试目前主要分四类：

    ④图形验证码：又叫主流验证码，开始只提供静态的图片，比较容易被某些软件识别；后来变成动态的验证码图片，使得识别器不容易讲识哪一个图层才是真正的验证码图片。这种验证码的防垃圾注入几乎可以达到100%，是一个非常有效的验证码创新模式；同时它的动画效果可以多达百种，所以还可以增强网站页面的美观效果。而中国铁路客户服务中心的验证码就属于这种类型。

    ⑤手机短信验证码：是通过发送验证码到手机，用以验证客户的真实性。大型网站尤其是购物网站，都提供这种功能，这就可以比较准确和安全地保证购物的安全性。

    ⑥手机语音验证码：验证码实现自动语音播报，同时短信也能发送到客户手机上，确保万无一失。如果有拨通失败的，系统还能自动重播，确保不漏摔任何一个，这就能从根本上解决网站用户收不到验证码的问题。

    ⑦视频验证码：是验证码中的新秀。这种由数字、字母和中文组合成的验证码嵌入到MP4等视频中，增大了破解难度。视频中的验证码字母、数字组合，字体的形状、大小、速度快慢，显示效果和轨迹的动态变换，增加了恶意抓屏破解的难度，其安全度远远高于普通验证码，而且这种验证码使得用户不会感觉枯燥，同时又降低了用户识别的难度，使得用户更容易辨认。但目前这种验证码因技术难度太高，还没得到推广。

    ⑧大家弄明白了什么是验证码以及主要类型，下面我们就来介绍它的作用。

    ⑨验证码的主要作用是“拦截不合理的入侵”。比方说若要进入一个页面，就必须通过验证，这时操作者就要依次输入数字、字母或者有时还要加上来自互联网文档中无法被计算机辨识、但用户可以肉眼识别的文字图像（就如12306图形验证码）；而操作者只有通过了验证才可以顺利打开网页，否则不行。它在防恶破解密码、防论坛灌水、防刷票等方面的使用原理都是这样。

    ⑩就拿12306验证码来说，它存在的最大意义，就是区分在页面上进行操作的是人还是自动化软件，从而可以有效阻止黄牛恶性囤票。而它的“进化史”其实也是一部不断与黄牛和抢票软件“斗智斗勇”的历史：从一开始的简单数字、字母、加减法，到闪烁变形字母、干扰线变形字母再到现在的图形验证。

    ⑪面而随着计算机技术的进步，验证码设计也越来越复杂，程序员正在与破解者进行着一场仿佛没有终点的“拉锯战”。但无论如何，验证码仍然是各网站反黑客恶意操作之必不可少的一项保障系统，就如中国铁路客户服务中心的12306图片验证码一样，目前还是会继续使用下去的，直到被另一种全新的、功能更好的反黑客软件所取代。

高大上的“正”字计数法

    ①苏格兰公投落下帷幕之际，吸引人们眼球的不仅仅是票选的结果，更有英国人那奇葩的计票方式。从新闻照片里可以清楚地看到，统计票的人竟然是在纸上一条条地画竖杠杠，视觉效果非常凌乱。这引得人们议论纷纷：“想不到发达国家竟然采取这种刀耕火种的计数方式。”

    ②对比之下，我国的“正”字计数法立刻显得又机智又高端。这个方法广泛流行于庙堂之上和群众之间，为大家所喜闻乐见。五笔一字，整齐划一，视觉效果简洁明了，能够大大提高统计效率。相信很多小伙伴从小学选班委开始就用“正”字计数，一路画“正”直到现在。

    ③这么好用的方法，究竟是谁先想到的呢？“正”字曾经是古代大数单位之一。汉代《数术记遗》中记载的大数有：亿、兆、京、垓、秭、壤、沟、涧、正、载。又因为“数有十等，若言十万曰亿，则十亿曰兆，十兆曰京也。”以此类推，“正”代表一个相当大的计数单位。

    ④至于真正使用“正”字一笔一画计数，则要追溯到清末民初的上海。在旧上海，起初进戏园看戏并不采用凭戏票制度，仅由服务人员领座，由善写计数的服务人员将卖座情况写在“大水牌”上。由于时间急促，恐怕误记，同时为了稽核总数，所以每满五个看客，就写一个“正”字，或者是领一个看客就画上一笔，画上五笔便成一个“正”字，随后再去收费。后来看戏的人增多，戏园规模扩大，用水牌计票的方法逐渐被戏票所取代，但“正”字的计票方法却被商家和选举计票所借鉴，广泛应用起来。

    ⑤明治维新之后，日本也开始采用这种计数方法。此前的江户时代，他们曾使用“玉”字来计数，同样是五画为一个单位。由于绝大多数人生来就具有十根手指，因而在进化史中促成了十进制的广泛采用，而五画字和五画符号便于十进制计数，在许多国家和地区都曾被使用过。但在所有五画字中，只有“正”字字形规矩简洁，只由横竖构成，没有哪两笔首尾相连，甚至连每一画的长度都大致相等。所以，作为计数符号，没有比它更合适的了。

    ⑥“正”字的含义相当正能量。它的本义是平正、不偏斜。在词典中“正”的含义很多，其组成的词和短语也大多都是褒义，如正直、正大光明、正人君子、刚正不阿……足见人们对正字的喜爱。同时，它也有着“匡正”“正确”的含义，是人们表达信任的基准。

    ⑦在投票选举中，人们最希望的是公平公正，从外形到内涵，“正”字都是完美的计数工具，无怪乎人们称赞它是高大上的计数方法了。