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奇妙的云

2016-02-25ask,杰夫·哈特,金佳音

小学时代 2016年34期
关键词:小水滴云中冷空气

奇妙的云

那朵云像只兔子!

那一朵像头鲸!

无论什么形状,它们都是云。

那么,云,到底是什么呢?

云就是飘浮在空中的水

云是水做的,但它并不像水蒸气那样,独立的水分子到处乱飞,云是由那些小巧可爱的小水滴组成的。每个水滴都是由很多紧紧联结在一起的水分子构成的,中间包裹着一粒小小的微尘或盐粒儿。构成云朵的小水滴究竟有多小呢?要是你想用构成云朵的水滴来装满一个鞋盒的话,那么你大概需要超过1,000亿个小水滴。

云的循环——云到底是从哪儿来的?

当炽热的太阳普照大地时,在湖泊、河流、海洋、植物的叶片中,甚至你的身体表面就会蒸发出水来。水分蒸发时,就会形成水蒸气,独立的水分子就会飘浮在空气中。

这时,气流就会带着这些水蒸气流动。当热气上升时,水蒸气也跟着上升。在气流上升的过程中,空气的温度会慢慢冷却下来。当冷空气遇到盐或微尘时,就会凝结、聚集在一起。一个水滴就这样形成了——数以亿计的水滴聚集在一起,一朵云也就诞生啦。

最终,云中的水滴会越聚越多、越聚越密,最终变成雨或雪落下来,重新回到江河湖海的怀抱,滋养万物,这样的循环又开始了。

云就是这样促进地球上的水循环的。事实上,落在你身上的一滴来自云中的小水滴,也许曾在几亿年前被恐龙喝进过肚子里呢。

云很重

云看上去软绵绵、轻飘飘的,可事实上其中含有大量的水分。在一朵棉花球般的云朵中,含有的水分相当于一群大象加在一起那么重。在暴风雨来临时,一团云朵中含有的水可能有9万吨重!那么,它们是怎么飘浮在空中的呢?

首先,云朵实际上占据着一个超级广大的区域。即便整朵云很重,可是构成它的每一个部分都很轻。

其次,云中的水滴特别轻,所以它能在高空中随意飘浮。每一滴水的重量都轻得无法抗拒空气向上的力量,所以空气能够托住它们。

暖湿气流向上运动,遇到冷空气冷却下来,大部分云朵都是在这时形成的。暖气流上升时,就带着云朵也一起上升到高空了。

关于云朵飘浮还有一个奥秘:云朵能从内部给自己加热。当水分子聚集起来形成一滴水时,会将它们的一部分能量散发到周围的空气中,从而使云朵内部的空气变暖,也就能使云朵一直飘浮在空中。

当然了,绝大多数云朵最终还是会落下——变成了雨。

它们从来不老实

云朵里的水分不会永远老老实实在上面待着。云朵上升到冷空气中时,水滴会变得越来越大,等到它变得又大又沉,空气再也无法托住它时,它就会变成雨、雪或冰雹落下。大部分雨起初都是先变成冰藏在云朵中,等它下落时会遇到地面上方较暖的空气,然后融化成雨水。

暖空气会一直试图在云朵的内部向上运动,而冷空气则会努力下降以代替暖空气,形成的气流会将暖空气推向一边。所以,云朵们总是互相碰撞,把里面的小水滴摇来晃去。在高空的积雨云中,这些小冰粒不断互相碰撞,就会形成大量的静电,这就是雷电。

水滴落下前,会在云朵中上下摇晃,形成冰层,最终变为冰雹

有些年幼的蜘蛛能够从腹部吐出蛛丝,随风飘好几千米远,也可能飘到云朵上面去

云朵里面住着谁?

你有没有梦想过睡在云朵上?估计那会令人感觉又冷又潮湿吧,而且压根儿没地方落脚。可是,气象气球却在32千米高空的云朵里发现了细菌、真菌、藻类,甚至虫子。事实上,细菌在“造雨”的过程中可起了相当重要的作用呢——它们为雨滴凝聚提供了细小的颗粒。

在云朵中发现的这些小生物都是乘着风飞上去的。像帝王蝶这样的迁徙性昆虫有时候会搭上气流的“顺风车”,飞到很高的高空。曾经有飞行员在3千米的高空中看到过帝王蝶。蜘蛛宝宝有时候也会乘着“蛛丝降落伞”从云朵中穿行而过。

云朵中的小尘埃经历了长途跋涉的“旅行”。一片美国俄亥俄州上空的云,可能裹挟着来自非洲沙漠中的沙子、来自海洋的盐雾、来自树木的孢子,以及来自全世界不同角落的真菌。

在任何一天,云都覆盖着地球表面三分之二的面积

云朵调节着地球的温度

他把这些云朵的名字结合起来,指那些介于两种云之间的某种云,比如“积雨云”。这对于命名常见的云朵就已经足够了。

在一天当中,白色的云朵会将太阳光反射回宇宙中,让地球的温度不至于骤然升高。你一定发现了,多云的天气里总是比较凉爽,光线也比较暗。这是因为云朵将一部分光和热反射了回去,没有到达地面。

夜晚,云朵则起到了相反的作用。地球渐渐冷了下来,地表开始将白天吸收的热量散发出来。云朵把这些热反射回地表,让地球冷得不那么快。所以,云朵既能给地球保温,也能给地球降温,起到了天然“空调”的作用。

“鱼鳞天,鱼鳞天,不雨风也颠。”这是一个关于鱼鳞云的老说法。这些波纹状的云朵看上去就像鱼身上的鳞片。它们在高空形成高速运动的冷空气,经常预示着天气的变化。

云朵能预测天气

几千年来,人们都通过云朵的样子预测天气状况。

一朵一朵的白云经常意味着好天气。大片厚重的灰云则会带来阴雨。如果你看到头顶有一大片又浓又厚的乌云,庞大得像座小山,顶端有平平的云砧,那么你就可能会遭遇暴风雨啦。

现代的气象观测者仍然观察云朵,根据云朵的样子判断空中有多少水分,以及不同层级的空气是如何流动的,这能帮助他们预测天气的变化。

云朵也有名字

1802年,英国人卢克·霍华德按照云朵的形状为它们取了名字。他将云朵分成四大类别:

·卷云:一般比较薄、卷卷的,飘浮在很高的高空中。

·积云:像蓬松的棉花球一样。

·层云:平平的灰色云朵,布满了天空。

·雨云:也就是会形成雨或雪(或冰雹)的云朵。

为云朵起名字的人

从小时候起,卢克·霍华德就经常因为上课时凝视天空,不专心听讲而惹了不少麻烦。最终,他成了一名化学家,靠研发药品谋生。但是在他空闲的时候,他就会研究研究天气。他将大气称为“我们生活和活动的空气之洋”,这令他十分着迷。他尤其喜欢画云朵以及思考它们的形状。1802年,他以科学的方式为不同形状的云朵命名,这很大程度上帮助气象学家们(即研究天气的科学家)更容易地称呼这些云朵。直到今天,科学家们仍然在用卢克起的名字称呼云朵们——当然啦,你也可以这样称呼云朵们哟!

你可以从云中穿行而过

杰西·伊斯特兰/摄影

轻雾和雾都是离地面很近的低低的云朵,你从中走过时就是从云中穿行而过。还有其他“穿云而过”的好地方——山坡上,或者云雾缭绕的森林中。等你真的从云中穿行而过了以后,就会对这一点无比确定:云朵真的是由水组成的!

马莲·蒂森/摄影

它们保持不了多久

云朵总是在变化。它们一端不断地形成,另一端则不断地蒸发。风也会改变它们的形状。一些巨大的、覆盖整片天空的云朵也许能在那儿待上几天,但是绵绵的积云也就能保持10分钟。

所以,快点儿看看那朵云吧,在它消失之前——它看上去究竟像什么呢?

如果你看到漂亮或奇特的云朵,也请拍下或画下来吧!要抓紧时间哟,它们转瞬即逝!

你可以把照片或图画发给我们,甚至配上文字,让我们来场“云朵抓拍大赛”吧,参赛照片将在我们的杂志和微信公众平台上选登,我们还将随机抽取3名幸运参与者,送出来自“奥星”的神秘新年大礼!截稿日期:2017年1月1日。

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马丁·科伊特米/摄影

[美] ask 文 [美] 杰夫·哈特图

金佳音译

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