每個人都見過天上的云彩,那么它們是怎么形成的呢?為什么又總會飄在天上呢?又會不會落到地上呢?
在氣候?qū)W上,云是指停留在大氣層中的水滴或冰晶體的集合體,它是地球表面蒸發(fā)的水蒸氣在上升的過程中冷凝形成的。我們都見過燒開的水表面水汽蒸騰,那實際上就是由于水加熱成為水蒸氣,脫離水面之后又在空氣中遇冷形成了水汽,水蒸氣本身是不可見的,但是水汽是可見的,因為實際上它們都是極小的水珠,由于成片成團的存在,所以看上去是白霧繚繞。
天空中的白云正是地球上龐大水循環(huán)的直接體現(xiàn),它們就來自于地球表面產(chǎn)生的水蒸氣,當太陽光照在地球的表面時,產(chǎn)生的熱量可以水面、潮濕的地面,以及植物等產(chǎn)生蒸騰作用,就是使水蒸發(fā)形成水蒸氣,由于水蒸氣比空氣的密度小,所以它們會上升,上升過程中溫度會降低,一旦水汽過飽和,水分子就會凝聚成小水滴,特別是容易在空氣中微塵(凝結(jié)核)上凝聚,非常多的這樣的小水滴就會成為大團的水汽,它們就是我們看到的天上的白云了。
不過高空中的云團大多是小冰晶,一般是溫度高于0℃,則多余的水汽就液化成小水滴;如果溫度低于0℃,則多余的水汽就凝華為小冰晶,這些小水滴和小冰晶逐漸增多并達到人眼能辨認的程度時,就成了我們常說的云彩的狀態(tài)。
如果云團中水汽非常多,小水滴不斷的碰撞形成大水滴,那么它們自身的重量就使得他們不能在空氣中飄著了,于是便會形成雨滴降落下來,這就是降雨現(xiàn)象的原因,所以從水這種本質(zhì)上來說,云是可以落到地上的;而且在下暴雨的時候,有些積雨云甚至在某些時刻是可以貼到地面上的。
地球上的水循環(huán)本就是一個成云化雨的過程,雨水降落到地面上,流到江河湖海里,以及被植物吸收后也會蒸發(fā),然后又形成了云彩,再變成雨滴降落下來,這正是地球上的水循環(huán)現(xiàn)象。
那么云彩為什么都會高高的飄在天上呢?其實這正是水蒸氣較輕,在空氣中上升后遇冷的結(jié)果,水汽從蒸發(fā)表面進入低層大氣,這里的溫度高,所容納的水汽較多,如果這些濕熱的空氣被抬升,溫度就會逐漸降低,到了一定高度,空氣中較低的溫度就無法再容納這么多的水汽,水汽就會達到飽和狀態(tài),就會變成小水珠或者小冰晶了,這個高度通常在1000到8000米之間。在形態(tài)上可以將云分成三類,分別是一大團的積云、一大片的層云和纖維狀的卷云。
那有沒有從一開始就貼近在地面上的云彩呢?實際上也是有的,那就是我們常見的霧了。霧屬于低層云,大多形成于秋冬季節(jié)的晴朗夜晚或清晨,原因是當時地面的熱量散失溫度較低,而空氣中的水汽也較多,當空氣潮濕和冷卻到一定的程度時,水汽就會凝集成細小水珠,就形成了霧,它們懸浮在地面上方,通常的高度就是從地面往上50米左右,我們穿行于其中,由于水汽的阻擋,使得我們看周圍的事物都很模糊,遠方的事物更不容易看到,所以這個時候要注意交通出行的安全。
水是生命之源,云和霧都是水的一種表現(xiàn)形式,也都是地球生態(tài)環(huán)境中大氣和水循環(huán)不可缺少的環(huán)節(jié)。