奇妙的云
那朵云像只兔子!
那一朵像頭鯨!
無論什么形狀,它們都是云。
那么,云,到底是什么呢?
云是水做的,但它并不像水蒸氣那樣,獨(dú)立的水分子到處亂飛,云是由那些小巧可愛的小水滴組成的。每個(gè)水滴都是由很多緊緊聯(lián)結(jié)在一起的水分子構(gòu)成的,中間包裹著一粒小小的微塵或鹽粒兒。構(gòu)成云朵的小水滴究竟有多小呢?要是你想用構(gòu)成云朵的水滴來裝滿一個(gè)鞋盒的話,那么你大概需要超過1,000億個(gè)小水滴。
當(dāng)熾熱的太陽普照大地時(shí),在湖泊、河流、海洋、植物的葉片中,甚至你的身體表面就會(huì)蒸發(fā)出水來。水分蒸發(fā)時(shí),就會(huì)形成水蒸氣,獨(dú)立的水分子就會(huì)飄浮在空氣中。
這時(shí),氣流就會(huì)帶著這些水蒸氣流動(dòng)。當(dāng)熱氣上升時(shí),水蒸氣也跟著上升。在氣流上升的過程中,空氣的溫度會(huì)慢慢冷卻下來。當(dāng)冷空氣遇到鹽或微塵時(shí),就會(huì)凝結(jié)、聚集在一起。一個(gè)水滴就這樣形成了——數(shù)以億計(jì)的水滴聚集在一起,一朵云也就誕生啦。
最終,云中的水滴會(huì)越聚越多、越聚越密,最終變成雨或雪落下來,重新回到江河湖海的懷抱,滋養(yǎng)萬物,這樣的循環(huán)又開始了。
云就是這樣促進(jìn)地球上的水循環(huán)的。事實(shí)上,落在你身上的一滴來自云中的小水滴,也許曾在幾億年前被恐龍喝進(jìn)過肚子里呢。
云看上去軟綿綿、輕飄飄的,可事實(shí)上其中含有大量的水分。在一朵棉花球般的云朵中,含有的水分相當(dāng)于一群大象加在一起那么重。在暴風(fēng)雨來臨時(shí),一團(tuán)云朵中含有的水可能有9萬噸重!那么,它們是怎么飄浮在空中的呢?
首先,云朵實(shí)際上占據(jù)著一個(gè)超級(jí)廣大的區(qū)域。即便整朵云很重,可是構(gòu)成它的每一個(gè)部分都很輕。
其次,云中的水滴特別輕,所以它能在高空中隨意飄浮。每一滴水的重量都輕得無法抗拒空氣向上的力量,所以空氣能夠托住它們。
暖濕氣流向上運(yùn)動(dòng),遇到冷空氣冷卻下來,大部分云朵都是在這時(shí)形成的。暖氣流上升時(shí),就帶著云朵也一起上升到高空了。
關(guān)于云朵飄浮還有一個(gè)奧秘:云朵能從內(nèi)部給自己加熱。當(dāng)水分子聚集起來形成一滴水時(shí),會(huì)將它們的一部分能量散發(fā)到周圍的空氣中,從而使云朵內(nèi)部的空氣變暖,也就能使云朵一直飄浮在空中。
當(dāng)然了,絕大多數(shù)云朵最終還是會(huì)落下——變成了雨。
云朵里的水分不會(huì)永遠(yuǎn)老老實(shí)實(shí)在上面待著。云朵上升到冷空氣中時(shí),水滴會(huì)變得越來越大,等到它變得又大又沉,空氣再也無法托住它時(shí),它就會(huì)變成雨、雪或冰雹落下。大部分雨起初都是先變成冰藏在云朵中,等它下落時(shí)會(huì)遇到地面上方較暖的空氣,然后融化成雨水。
暖空氣會(huì)一直試圖在云朵的內(nèi)部向上運(yùn)動(dòng),而冷空氣則會(huì)努力下降以代替暖空氣,形成的氣流會(huì)將暖空氣推向一邊。所以,云朵們總是互相碰撞,把里面的小水滴搖來晃去。在高空的積雨云中,這些小冰粒不斷互相碰撞,就會(huì)形成大量的靜電,這就是雷電。
水滴落下前,會(huì)在云朵中上下?lián)u晃,形成冰層,最終變?yōu)楸?/p>
有些年幼的蜘蛛能夠從腹部吐出蛛絲,隨風(fēng)飄好幾千米遠(yuǎn),也可能飄到云朵上面去
你有沒有夢(mèng)想過睡在云朵上?估計(jì)那會(huì)令人感覺又冷又潮濕吧,而且壓根兒沒地方落腳??墒牵瑲庀髿馇騾s在32千米高空的云朵里發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌、真菌、藻類,甚至蟲子。事實(shí)上,細(xì)菌在“造雨”的過程中可起了相當(dāng)重要的作用呢——它們?yōu)橛甑文厶峁┝思?xì)小的顆粒。
在云朵中發(fā)現(xiàn)的這些小生物都是乘著風(fēng)飛上去的。像帝王蝶這樣的遷徙性昆蟲有時(shí)候會(huì)搭上氣流的“順風(fēng)車”,飛到很高的高空。曾經(jīng)有飛行員在3千米的高空中看到過帝王蝶。蜘蛛寶寶有時(shí)候也會(huì)乘著“蛛絲降落傘”從云朵中穿行而過。
云朵中的小塵埃經(jīng)歷了長途跋涉的“旅行”。一片美國俄亥俄州上空的云,可能裹挾著來自非洲沙漠中的沙子、來自海洋的鹽霧、來自樹木的孢子,以及來自全世界不同角落的真菌。
在任何一天,云都覆蓋著地球表面三分之二的面積
他把這些云朵的名字結(jié)合起來,指那些介于兩種云之間的某種云,比如“積雨云”。這對(duì)于命名常見的云朵就已經(jīng)足夠了。
在一天當(dāng)中,白色的云朵會(huì)將太陽光反射回宇宙中,讓地球的溫度不至于驟然升高。你一定發(fā)現(xiàn)了,多云的天氣里總是比較涼爽,光線也比較暗。這是因?yàn)樵贫鋵⒁徊糠止夂蜔岱瓷淞嘶厝?,沒有到達(dá)地面。
夜晚,云朵則起到了相反的作用。地球漸漸冷了下來,地表開始將白天吸收的熱量散發(fā)出來。云朵把這些熱反射回地表,讓地球冷得不那么快。所以,云朵既能給地球保溫,也能給地球降溫,起到了天然“空調(diào)”的作用。
“魚鱗天,魚鱗天,不雨風(fēng)也顛?!边@是一個(gè)關(guān)于魚鱗云的老說法。這些波紋狀的云朵看上去就像魚身上的鱗片。它們?cè)诟呖招纬筛咚龠\(yùn)動(dòng)的冷空氣,經(jīng)常預(yù)示著天氣的變化。
幾千年來,人們都通過云朵的樣子預(yù)測(cè)天氣狀況。
一朵一朵的白云經(jīng)常意味著好天氣。大片厚重的灰云則會(huì)帶來陰雨。如果你看到頭頂有一大片又濃又厚的烏云,龐大得像座小山,頂端有平平的云砧,那么你就可能會(huì)遭遇暴風(fēng)雨啦。
現(xiàn)代的氣象觀測(cè)者仍然觀察云朵,根據(jù)云朵的樣子判斷空中有多少水分,以及不同層級(jí)的空氣是如何流動(dòng)的,這能幫助他們預(yù)測(cè)天氣的變化。
1802年,英國人盧克·霍華德按照云朵的形狀為它們?nèi)×嗣?。他將云朵分成四大類別:
·卷云:一般比較薄、卷卷的,飄浮在很高的高空中。
·積云:像蓬松的棉花球一樣。
·層云:平平的灰色云朵,布滿了天空。
·雨云:也就是會(huì)形成雨或雪(或冰雹)的云朵。
為云朵起名字的人
從小時(shí)候起,盧克·霍華德就經(jīng)常因?yàn)樯险n時(shí)凝視天空,不專心聽講而惹了不少麻煩。最終,他成了一名化學(xué)家,靠研發(fā)藥品謀生。但是在他空閑的時(shí)候,他就會(huì)研究研究天氣。他將大氣稱為“我們生活和活動(dòng)的空氣之洋”,這令他十分著迷。他尤其喜歡畫云朵以及思考它們的形狀。1802年,他以科學(xué)的方式為不同形狀的云朵命名,這很大程度上幫助氣象學(xué)家們(即研究天氣的科學(xué)家)更容易地稱呼這些云朵。直到今天,科學(xué)家們?nèi)匀辉谟帽R克起的名字稱呼云朵們——當(dāng)然啦,你也可以這樣稱呼云朵們喲!
杰西·伊斯特蘭/攝影
輕霧和霧都是離地面很近的低低的云朵,你從中走過時(shí)就是從云中穿行而過。還有其他“穿云而過”的好地方——山坡上,或者云霧繚繞的森林中。等你真的從云中穿行而過了以后,就會(huì)對(duì)這一點(diǎn)無比確定:云朵真的是由水組成的!
馬蓮·蒂森/攝影
云朵總是在變化。它們一端不斷地形成,另一端則不斷地蒸發(fā)。風(fēng)也會(huì)改變它們的形狀。一些巨大的、覆蓋整片天空的云朵也許能在那兒待上幾天,但是綿綿的積云也就能保持10分鐘。
所以,快點(diǎn)兒看看那朵云吧,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,也請(qǐng)拍下或畫下來吧!要抓緊時(shí)間喲,它們轉(zhuǎn)瞬即逝!
你可以把照片或圖畫發(fā)給我們,甚至配上文字,讓我們來場(chǎng)“云朵抓拍大賽”吧,參賽照片將在我們的雜志和微信公眾平臺(tái)上選登,我們還將隨機(jī)抽取3名幸運(yùn)參與者,送出來自“奧星”的神秘新年大禮!截稿日期:2017年1月1日。
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馬丁·科伊特米/攝影
[美] ask 文 [美] 杰夫·哈特圖
金佳音譯