登陆注册
2448000000015

第15章 云

云彩是空中的城堡——有时,又是花椰菜,是风中飘舞的少女的长发,是旋转的飞盘,或是毛绒绒的绵羊。尽管它们的形状千变万化,然而物质构成却是相同的——都是水和冰。同样情况下,大部分云是因空气的冷却或水汽的增加而形成的。它们的变化并非质变,而是由于我们周围的空气的无止境的流动。云揭示大气的工作状态。

大气中的所有空气都含水。但是水通常是看不见的,直到空气冷却到饱和状态,或者有更多的水分加入。气流上升是发生此种情形的最普通方式。在晴朗的天气中,一个地区会很好的吸收太阳光线,致使当地气温比周围地区高出1~2°F。一个被称为热气流的隐形的气泡开始膨胀并上升。最终,它的空气饱和并开始凝结。一朵积云便诞生了。

积云有一个扁平的底部,它是饱和状态形成的标志,潮湿的条件一下,大约在3000英尺(900米)高,但是,在干旱的沙漠地区,有时不超过15,000英尺(4600米)。气象学者通过测量大气温度和湿度的剖面图,来预测哪里处于饱和状态,哪里就有云出现。如果在高处的大气相对较暖和,上升的热气流就永远不会远离地表,天空仍会保持晴朗。

云还会从其他方面揭示上升的气流特征。例如,在冷热气团交汇的地方,互撞的气团会根据密度的不同而自动分类。暖气团会向上滑。如果遇到的是冷锋,这种上升会相对加剧,导致大量的云朵堆积,如果遇到的是暖锋,这种上升则较缓,可能仅仅40英尺/英里(12米/千米),结果导致大片大片斜坡云的产生,称为卷云,它出现在锋前大约30,000英尺(9000米)处。

山也能抬升气流。一些山脉常年云雾环绕,在那里,气流在迎风的斜坡上爬升。少数情况下,高耸的山峰,像珠穆朗玛峰,竟然将气流压向四周,使之终年环绕着整座山脉。

气流顺山势下滑的同时,下风向低压吮吸着下风向的那一面顺坡上升的气流;形成了一种萦绕山峦飘动迂回的流云。

然而,尽管云通常是流动的;大多数山间的云却是保持静止的,而且即使在变也是缓慢地改变着形状。然而那并不意味着空气不在流动,它恰恰是在云层间流动。虽然强风通常裹携着积云、使之远离其生成热点,但越过山峦的气流在大气中通常呈静态模式。在云头的另一端空气下沉并且渐渐晴朗,但是新的空气会以相同的模式进入并凝结,这是由于山脉的作用。

在1980年圣海伦山火山喷发后,原来在它周围的著名的圆形水晶体状的云被一种不规则的碟状云取代。山峰的外观失去了它原有的对称,也因此改变了它周围空气的流向。

气流并不一定要上升而形成云,当气流侧向运动时,它有时也能改变气温和大气中水分的含量。如众所周知的袭击美国东海岸的“东北大风暴”常携气流向南越过大西洋直扑内陆区域。

冷气流离开陆地流向温暖的墨西哥湾并开始上升,形成层状积云。与此同时,水面空气开始气化成看不见的呈螺旋上升的水汽,在暴风雨来临之前,潮湿的海洋空气到达寒冷的新英格兰海岸,就会凝结成厚厚的,经常是浓密的像雪状的阴云,称为层云。当空气滞留在山谷中(并且在晚上通过散热而冷却)时,层云便会形成。如果空气不流动,甚至连层云也不会形成。那是因为云里包含着气溶胶——一种微小的尘埃、烟花粉或盐的颗粒,被风力形成的小漩涡刮起,并散布开来。气溶胶的直径平均约00001英寸(0000254厘米),小到可以凭借空气分子的正常碰撞,而在大气中自由自在的飘浮。如果没有气溶胶,空气只有达到700%的相对湿度,水汽才会凝结。多亏了气溶胶,使得云的形成不必达到极大的湿度,它在液化过程中起凝结核作用。在海洋上空,每夸脱的空气大约含有100万的云凝结核;在陆地大约500或600万。他们的踪迹随处可见,撒哈拉的尘埃和气泡在加勒比地区帮助云的形成,远在加拿大大西洋海岸也可看到。一小朵云可能仅有一盎司(28克)的气溶胶,但是扩散开来,那已经足够大到容纳其数以兆计的水滴。

云中的水滴并不比气溶胶大很多。一些小到三十个排成一排也不及人的发丝的宽度。液滴降落的速度非常缓慢——可能每小时30英尺(9米)以致于最轻微的空气流动都能够使其受阻。大一点的气溶胶通常能促成冰晶的形成。一朵积云也不得不向上涨浮到1万英尺(3000米)或者更高的高度,才能达到形成冰晶的温度,通常约-4°F(-20℃)。当水汽和水滴在云的顶端变成冰时,积云分明的轮廓会暗淡下来而渐渐模糊不清。这时,云塔会触及射流层面快速流动的空气,同时,结晶体铁砧般以100英里(160千米)的速度沿下风向倾泻而下。

由于上升气流形成的云通常仅能持续15分钟左右,潮湿的空气在上升时,会不同程度地吸收较干空气,直到最终水分都蒸发,气温下降为止,幸免于这一过程并形成铁砧般冰晶的上升气流至此变成了风暴雨——一群反复无常的披着羊皮的气体狼。

同类推荐
  • 透视人体怪象(科学探索的真相)

    透视人体怪象(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 百年香港大事快览

    百年香港大事快览

    本书是一本史料性较强的“百年香港快览”系列之一,它是为庆祝香港回归祖国十周年所编写的,该书从历史文化的角度,通过事件关键词、背景扫描、大事脉络、结果与影响、精彩点评等栏目的精心设置,深入浅出生动地描绘了香港自开埠至2007年百余年的沧桑,为你扫描百年香港今昔之巨变,透视沧桑历史之荣辱,解读东方之珠繁荣之历程。
  • 自然史(精华版)

    自然史(精华版)

    《自然史》是一部传世的将文学与科学完美结合的博物志典范之作,全书包括了地球史、人类史、动物史、鸟类史和矿物史等几大部分。本书为其精华版。作者在大量事实材料的基础上,对自然界作了精确、详细、科学的描述和解释,提出许多在当时具有开创性的有价值的观点,今天读来依旧具有启发意义。
  • 文明的记录:科技发明

    文明的记录:科技发明

    人类的文明总是在科学汇集的道路上前进,人类的生活总是在无数的发明中改变。有时候,很多发明的问世都源于一个一闪而过的奇思妙想,一次不经意的偶然失误,一次特立独行的大胆尝试……由此走进智慧之门,进入发明创造的趣味王国,使发明带来了“种豆得瓜”的科学效应。新技术的大量使用,使世界科学体系得到逐步完善更重要的是实事求是、追求真理的科学精神得到了发扬。本书精心编选了各方面具有代表性的科技发明,讲述每一项发明的来龙去脉,描述发明者在创造过程中是如何经历无数次的探索与改进,弘扬他们艰苦耐劳与顽强执着的精神,开拓大家的视野,扩充知识,陶冶心灵,不断地提升我们的智慧,激发我们的灵感,培养我们独具特色的创造力。
  • 海洋中的食物链

    海洋中的食物链

    在海洋生物群落中,从植物、细菌或有机物开始,经植食性动物至各级肉食性动物,依次形成被食者与摄食者的营养关系称为食物链,亦称为“营养链”。食物网是食物链的扩大与复杂化,它表示在各种生物的营养层次多变情况下,形成的错综复杂的网络状营养关系。物质和能量经过海洋食物链和食物网的各个环节所进行的转换与流动,是海洋生态系统中物质循环和能量流动的一个基本过程。本书就带领读者去认识海洋中的食物链。
热门推荐
  • 玻璃花

    玻璃花

    玻璃花:女生如花,流离了谁的年华。
  • 大小便门

    大小便门

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 撼天记

    撼天记

    偶然的机会,吴天拥有了窥探天机的能力,也在无意中触动了天道的逆鳞。天地不仁,万物为狗。不甘屈服于天道的吴天,剑指苍穹。今生即已无回头之路,那我无法无天能奈我何?气冲霄汉,响彻九天。
  • 巩溪诗话

    巩溪诗话

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 剑听血寒

    剑听血寒

    先有晋朝创立的三清派流于今世三脉真传后有黑白二老参悟天地万物所作天书地录三代人的恩怨情仇,五部秘籍的腥风血雨
  • 流氓心理学:阴山入梦惊魂记

    流氓心理学:阴山入梦惊魂记

    从古至今,无论什么社会,几乎人人都有心理问题。“我”刚成年时,觉得身边人都有精神病,跟随被称为妖人的二叔离开故乡,去他的心理诊所混饭吃。当我遇到一个个匪夷所思的病人后,才发现死人可能比活人疯得更厉害......这可能是你从未听过的故事,做好心理准备,跟随我一起进入这个匪夷所思的真相吧。
  • 残道逆仙

    残道逆仙

    古语有云,月有阴晴圆缺!人生亦不可能完美。何去何从?残中求存!逆流而上!
  • The Nile Tributaries of Abyssinia

    The Nile Tributaries of Abyssinia

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 雪落无垠之谁偷渡了幸福

    雪落无垠之谁偷渡了幸福

    类似幸福和幸福的距离到底有多远。一个风雨兼程赶路的人是会累的,一个半进半退的人是容易放弃的,到底我们要用什么样的方式去完成这份跨越呢,到底我们要怎样付出付出多少才能让彼此感知到幸福的所在呢?
  • 亿万特奖

    亿万特奖

    霉运接霉运的官二代杨通逸,因为霉运,上司厌恶同事挤压,人见人嫌。公司一次大单运作中,他又撞霉运,路上遭小车祸误了期。上司恶毒谩骂,让他忍无可忍,愤然反击,准备离职重新开始。因为想重新开始,买一单彩票,五点八亿的特奖砸中他。从此,世界变了,变得精彩。中大奖,这是一个亿万掏钱买彩票者的梦。杨通逸实现了,便有不同的人生!