大自然的天气现象

地球的周围包裹着很厚的一层空气,空气也随着地球旋转。由于受温度以及地球旋转的影响,空气的压力存在不均衡,空气从高压地区移向低压地区就形成了风。

就一个具体地区来说,风向在不同的季节会有所不同。我国属于大陆性季风气候,冬天多出现从西北大陆刮向东南的寒冷干燥的季风,夏天多出现从东南海洋刮向西北的温暖湿润的季风。

龙卷风

龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。中心附近风速可达每秒100米至200米,破坏性极强,经过的地方常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,甚至把人畜吸走。

云是停留在大气层上的水滴或冰晶胶体的集合体。云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过度饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,就产生了云的外观。云在不同自然条件的影响下会有各种各样的形态,有的像波涛,有的像奔马,有的像山峰。早晨的云彩在晨曦的映照下会出现鲜艳的朝霞,傍晚的云彩在夕阳的映照下会出现绚丽的晚霞,给人带来无限的遐想。

积雨云

夏季到来时,我们常会在天上看到积云,积云如果迅速地向上凸起,形成高大的云山,云底慢慢变黑,云峰渐渐模糊。一会儿,整座云山就会崩塌,天空特别暗,紧接着就会下起暴雨,雷声隆隆,电光闪闪,有时还会带来冰雹或龙卷风。

这种浓厚庞大的云体,垂直发展旺盛,云顶随云的发展逐渐展平成砧状,并出现丝缕状结构的直展云,常伴有雷阵雨,这就是积雨云。积雨云浓而厚,云体庞大如高耸的山岳,轮廓模糊,有纤维结构,底部十分阴暗,常有雨幡及碎雨云。

积云

孤立的云,大体浓密而且轮廓明显,垂直伸展如山丘,它的圆形或塔状云顶,有些类似花椰菜。被日光照射部分明亮,云底则较黑暗并近于扁平,有时积云也有破碎现象,云块之间多不相连;由空气对流、水汽凝结而成的云,通常在湿润地区和热带地区出现,有时也会在干燥地区出现。除非积云变成积雨云,否则不会出现阵雨,正午后形成的云堆和积雨云表示很可能出现阵雨。积云分为淡积云、浓积云和碎积云三类,是一种垂直向上发展的云块。

卷积云

由形似涟漪或豆粒的小云体组成的白色透明的云片、云条或云层,云的单体视角宽度不超过一度的高云。卷积云约在5500米的高空,常排列成行或成群,很像轻风吹过水面所引起的小波纹,有柔丝般光泽,能透过日光和月光。卷积云可由卷云、卷层云演变而成,有时高积云也可演变为卷积云。如果天空中云的分布以卷积云为主,又与卷云、卷层云相互影响,常预示不稳定的天气系统,将出现阴雨、大风天气。农谚“鱼鳞天,不雨也风颠”即指这样的云天。

卷层云

白色透明的云幕,太阳和月亮透过云幕时轮廓分明,地物有影,常有晕环,可以部分或全部遮蔽天穹。有时云的组织薄得几乎看不出来,只使天空呈乳白色,有时丝缕结构隐约可辨,好像乱丝一般。我国北方和西部高原地区,冬季卷层云可以有少量降雪。厚的卷层云易与薄的高层云相混。卷层云由冰颗粒形成,看上去像白云的纹路,这是唯一会在太阳或月亮周围产生光晕的云层。卷层云可分为毛卷层云和薄幕卷层云。卷层云常出现在大约5500米至8000米的高空。

雷雨云

雷雨云是一大团翻腾、波动的水、冰晶和空气。当云团里冰晶在强烈气流中上下翻滚时,水分会在冰晶的表面凝结成一层层冰,形成冰雹。这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电。其中重量较轻、带正电的堆积在云层上方;重量较重、带负电的聚集在云层底部。当正负两种电荷的差异极大时,就会以闪电的形式把能量释放出来。

雷雨云成熟的标志是伴有雷电活动和降水,当下沉气流在地面形成阵风时,地面温度开始明显下降。一阵电闪雷鸣和狂风暴雨过后,雷雨云就进入消散阶段。

层积云

层积云由众多白色或灰色云块组成的低云,常带有阴暗部分,云块单体具有不同形状,但视角宽度大于5度。云底离地面高度常在2000米以下,属低云族。层积云是由片状、团块或条形云组成的云层或散片,有时呈波状或滚轴状,犹如大海波涛。层积云个体肥大,结构松散,多由小水滴组成,属于水云,呈灰白色或灰色。在云块较薄处,面向太阳的位置可辨认。层积云又可分为透光层积云、蔽光层积云、积云性层积云、堡状层积云、荚状层积云等。

陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气,水蒸气上升到一定高度之后遇冷变成小水滴。这些小水滴组成了云,它们在云里互相碰撞,合并成大水滴,当它大到空气托不住的时候,就从云中落了下来,形成了雨。雨的成因多种多样,它的表现形态也各具特色,有毛毛细雨,有连绵不断的阴雨,还有倾盆而下的大雨。雨是人们经常遇到的自然现象,它既是人类生活不可缺少的天气现象,但有时也给人类带来灾害。

冰雹

俗称雹子,是雷雨云中水汽凝华和水滴冻结相结合的产物。直径为0.005米至0.1米的落向地面的冰球或冰块叫雹。雹形成需要有强上升气流的对流云,因此常伴有雷暴。夏季或春夏之交最为常见。雹灾是我国严重自然灾害之一,降雹形成的灾害虽然是局部和短时的,但后果严重。降雹会砸坏农作物、房屋,致人畜伤亡。防御雹灾的主要措施有:掌握地区内冰雹气候的规律,合理安排种植制度;植树造林,改善生态环境;做好降雹预报。

闪电

云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。云里的电荷分布是这样的:在底部是较少的正电荷,在中下是较多的负电荷,在上部是较多的正电荷。闪电由底部和中下部的放电开始。电子从上往下移动,这一放电由上向下呈阶梯状进行,每级阶梯的长度约为50米。两级阶梯间约有50微秒的时间间隔。每下一级,就把云里的负电荷往下移动一级,这称为阶梯先导,平均速率为1.5×105米/秒,约为光速的两千分之一,半径约在1到10米,将传递约五库仑的电量至地面。当阶梯先导很接近地面时,就像接通了一根导线,强大的电流以极快的速度由地面沿着阶梯先导流至云层,这一个过程称为回击,约需70微秒的时间,约为光速的三分之一至十分之一。典型的回击电流强度约为一至两万安培。如果云层带有足够的电量,又会开始第二次的阶梯先导。

预防闪电和雷击的方法:不要站在大树下;不要让自己成为四周最高的物体;放下所有的金属物件;不要使用电话或使用接上插头的电器;远离门窗、金属管道和炉灶、烟囱。

露、霜、雾

夜间,地面上的草、木、石块等物体由于向外辐射热量,温度逐渐降低,当温度降至露点时,地面物体附近空气中的水蒸气便达到饱和。若露点高于0℃,水蒸气可在地面物体的表面上凝结成小水滴,形成露;若露点低于0℃,水蒸气在地面物体的表面上直接凝结成小冰粒,形成霜;如果在夜间不仅地面上物体的温度降到了露点以下,而且地面以上一定的空气温度也降到了露点,那么空气中的水蒸气将以尘埃为核心凝结成细小的水滴,形成雾。露、霜和雾都不是从天而降的,而是地面附近空气中的水蒸气达到饱和时直接凝结而成的。

水在空中凝结再落下的自然现象,是水的固态形式之一。雪只会在很低的温度及温带气旋的影响下出现,因此亚热带地区和热带地区下雪的机率较小。雪花多呈六角形,花样之所以繁多,是因为冰的分子以六角形为最多。对于六角形片状冰晶来说,由于它的面上、边上和角上的曲率不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小。

彩虹

在炎热的夏天,一阵暴雨过后,有时我们能看见一条七色的彩环横跨南北悬挂在空中,这就是虹。有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,称为霓。虹是由大气中的小水珠经日光照射发生折射和反射而形成的,其中有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,因此又称彩虹。虹常发生在雨后,并出现在与太阳相对的方向。

在日出和日落前后,天际有时被染成红色或橙红色的艳丽色彩,这就是霞。出现在早晨的叫朝霞,出现在傍晚的叫晚霞。由于霞的颜色和鲜艳程度与大气中水汽的含量和尘埃多少有关,因此,“早霞不出门,晚霞行千里”这句谚语告诉我们早霞预兆雨天,晚霞预示晴天。