- 科学平行:读懂你身边的世界
- 王挺 钟琦
- 867字
- 2021-01-27 15:14:03
06 云来自哪里?
在解释云来自哪里之前,先来谈一谈水。人们喝的水是液态水,除此之外,还有固体水,例如冰块和雪花。水也可以作为气体存在,此时被称为水蒸气。人类无法看到、品尝或感受到这种水,但它无处不在。当环境很潮湿时,空气中有大量水蒸气,人们会感觉非常闷热和黏腻。
为了形成云,需要将空气冷却到水蒸气能够液化的温度。最好的方法是让空气上升,因为进入大气层位置越高,温度越低。空气上升的原因有很多,最常见的是因为白天太阳照射使气温升高而引起的。想象一下某个阳光充足的夏日,太阳从早晨开始就照射着学校的篮球场。因为暖空气比冷空气轻,所以一个充满水汽的大气泡,慢慢地从篮球场上升。随着气泡(充满水蒸气)向上升起,它开始慢慢冷却。上升的距离越大,温度变得越低。
最终,在学校上空的某一位置,气泡的温度已经冷却到足以使水蒸气变成液态水,该位置被称为凝结高度。当水蒸气变成微小的液态水时,就会形成一团云。说白了,云只是非常非常小的液态水滴,小到可以借助上升的气流在空中运动。当越来越多的气泡向上升,就会形成更多的云。
到达并超过凝结高度的暖空气气泡。
蓬松的对流云
光滑的云
有条纹的云
由升高的暖气流形成的云被称为“对流云”。当所有上升的空气(泡)在高空堆积碰撞,有时产生非常厚的云层,看起来像棉花或花椰菜。
当空气缓慢而轻柔地在一个区域上升并达到凝结高度时,会形成非常光滑的云。
有时空气上升到凝结高度,然后回落到凝结高度以下,然后又反复上升、下降。由于空气泡高度不断变化,温度也随之上升或下降,就会产生有条纹的云。
空气运动的方式创造了所有不同形态的云。人们看到的灰色云层中都含有液态水。然而,正如前面所讲,水也可以作为固体存在。非常高的云温度很低,看起来可能是纯白色,这些云中就含有固态水——冰。
触摸云会有什么感觉?它会像看上去那么蓬松吗?摸起来是坚硬的还是柔软的?温暖的还是寒冷的?
其实根本不需要有这些疑问,每个人都有接触云的经历,因为雾就是地面上的云。雾只是空气已经冷却到水蒸气变成液态水的程度。所以下次你看到雾,就可以走到室外去跟远在高空的云进行亲密接触了。