云
天穹是个万花筒,有时碧空万里,有时白云朵朵,有时乌云满天,有时又电闪雷鸣、暴雨倾盆……实际上,不管是什么云,都是由无数个小水滴(或小冰晶)集合组成的,而这些小水滴或小冰晶又是由水汽凝结成的。水汽聚则成云,云散又变成水汽。水汽聚散的方式和规律的不同,便形成了天空中各种各样的云。
高云
气象学家把天上形形色色的云,按照云底高度分为高云、中云和低云。云底高度在5000~13000米的叫高云。高云温度低,都是由细小的冰晶组成的,从地面上看,高云丝丝缕缕,有蚕丝一样的光泽。这种云很薄,是不会发生降水的。高云的形状有层状和块状的,层状的称作卷层云,块状的称作卷积云。卷层云的云体均匀成层,透过云层可见日月的轮廓,有时在太阳或月亮周围会形成一个非常清晰的彩色光环,这就是通常所说的晕。卷积云云块较小,呈白色细波或鱼鳞状。卷积云布满天空时,称鱼鳞天。
低云
低云的云底高度一般在2000米以下,也分为层状和积状。因为云底低,云层厚,太阳光难以透过,因此低云多呈灰色或灰黑色。低云中的雨层云和积雨云都会下雨;但层积云和其他低云一般是不会下雨的。雨层云下雨持续时间长,而强度小;积雨云雨下得猛,但时间短。
中云
中云的云底高度一般在2000~7000米左右,它的上部多是由冰晶或零下而未结冰的水滴组成,下部多是由水滴组成。厚的中云可以产生降水。中云分为高层云(层状)和高积云(块状)两种,呈白色或浅灰白色,有的可以透过云缝见蓝天。太阳光或月光穿过较薄的透光中云时,常出现彩色光环,这种现象称作“华”。
人造云
如果人为地在空气中排放大量水汽,使空气中的水汽超出空气所能包容的限度,这时,空气中多余的水汽就会凝结成云。我们常常看到天上的飞机,尾巴拖着一条白烟,这就是飞机尾气中的水汽凝结形成的云条。发电厂冷却塔排出的蒸汽也会在天空中形成白云。
波状云系
有时,天空中的云是一条一条平行排列的,云条之间还有蓝天。这种云是因为空中气流有上下波动形成的。当气流上升到波顶部位时,就凝结产生云条;气流继续前进,下降到波谷时,云便消失出现蓝天。因为气流的波动范围可以很大,形成的云条也可能很长,看起来非常壮观。
积状云和层状云
云的形成主要是因为气流有上升运动。气流上升过程中,周围气压逐渐降低,密度变小,上升气流不断膨胀冷却,气流中的水汽就发生凝结形成了云。对流形成的云是一朵一朵的,称积状云。大范围气流在冷暖气流锋面上或山坡上被迫抬升时,会形成一种大面积的层状云。
雾
雾和云都是大气中无数微小水滴(或冰晶)组成的。只是云在空中,雾贴近地面。所以从地面上看,高山上的人在云中,而云中的人觉得自己是在雾号。大气中出现水汽凝结物时会降低能见度,人们把能见度降到1000米以下时才称作雾,能见度在1000-10000米时称为轻雾。
峨眉山的抬升雾
峨眉山上经常云雾迷漫。峨眉山金顶上每年平均有雾322.1天。这里多雾的原因是,峨眉山相对高度很高,气流在坡上被迫抬升时便形成云雾。因此,这种雾被称为地形抬升雾。一般高山多云雾也是这个道理。
辐射雾
大陆上的雾大都发生在冬季的夜间。因为夜间地面辐射散热,地表气温降低,空气中的水汽达到饱和时就会凝结成雾。这种由地表辐射冷却而形成的雾,称为辐射雾。辐射雾到次日日出后地表气温上升时,就会自然散去。我国辐射雾最多最浓的地方是云南的西双版纳,一般要到上午9~10时,甚至11时雾才散去。
平流雾
当暖空气流到冷海(地)面上时,就会降温而凝结成雾,这种雾称为平流雾。随着春季暖气流不断北上,我国沿海地区雾季就自南向北先后开始了。南海在2、3月,台湾海峡在3、4月,东海在4、5月,黄海南部在5、6月,黄海北部和渤海在7、8月。我国山东半岛尖上的成山头,7月平均有雾达到23.8天。由于这里夏季雾日多,且常常终日不散,只是中午前后稍淡些可见太阳,因此成山头有“雾窟”之称。
雾凇
每到银装素裹的隆冬季节,在一些雾多的地方,常可以看到这样的景象,原来秃秃的树枝上,长满了绚丽晶莹的冰花,这就是雾凇。雾凇是在冬季有雾的条件下,空气中零度以下而未结冰的水滴,直接在树枝上冻结形成的。乳白色的冰晶物常呈毛茸茸的针状。我国雾凇最多的地方是吉林省的吉林市。
蒸发雾
秋冬季节的早上,气温降得很低,但由于河湖水体的热容量大、降温慢,这时温暖的水面上会蒸发出缕缕“热气”,使水面上雾蒙蒙的,这就是蒸发雾。我国最典型的蒸发雾发生在吉林市。这里冬季气温常达到零下二三十摄氏度,而松花江水经小丰满水电站水闸流出来时为4℃。4℃的暖水一遇到零下二三十摄氏度的严寒空气,便立刻大雾迷漫。
雨
天空中的云像个大仓库一样,里面聚积着无数的小水滴。但有云不一定有雨,因为云里的水滴常常太小了,掉不下来。即使能掉下来,在离开云层不多久也会蒸发消失。只有遇到持续的上升气流,才有了水滴不断长大的条件。当水滴长大到上升气流托不住它的时候,就降到地面上来,这就是雨。
雷阵雨
伴随有打雷、闪电现象的雨叫雷阵雨。能下雷阵雨的云叫积雨云。雷阵雨产生的原因是,当地面空气受热后,密,度变小而上升。空气在上升过程中,因为周围气压低,空气不断膨胀而冷却。空气中的水汽便发生凝结,形成无数微小的水滴。有云气流继便从云中落下来,形成了降雨。在积雨云的后部,随雨滴从高空降下的低温气流,会地面上形成小范围的高气压,高气压气流向四周迅速扩散时,就会产生雷雨大风。
锋面雨
当冷暖气团相遇时,密度较小(较轻)的暖气团,会被迫在密度较大的冷气团背上斜着抬升。从侧面看,冷气团像楔子一样,沿地面楔进了暖气团底部。暖气团由于被迫抬升,温度降低,在冷暖气团界面(锋面)以上的暖气团内,会发生水汽凝结而形成锋面云系,造成降雨。由于冷暖气团范围很大,因此锋面上形成的锋面雨范围也很广,长度可达1000千米以上,而且锋面雨的降雨时间也较长,可持续一天或几天。
冻雨
天上降下来的过冷却水滴(温度在零下而未冻结的水滴),一落到温度在零下的地面或其他物体上,马上结起一层透明或半透明的冰层,这就叫冻雨。冻雨是一种灾害性天气,能影响交通,使树木不胜重载而折断,也能使通信和输电线路倒杆断线,影响工农业生产。
冷云人工增雨
温度在零摄氏度以下的云叫冷云。要使本不下雨的冷云下雨,关键是要使云内有大量的冰晶。因为冰晶可以把云内的大量过冷却水滴蒸发的水汽夺过来,壮大自己,最后壮大成雪花降到地面上,夏天雪花融化就会变成雨滴。现在一般采用飞机撒播干冰的办法,使云内大量过冷却水滴冻成冰晶。干冰是温度非常低(-78℃)的固态二氧化碳。
暖云人工增雨
温度在零上的云叫暖云。要使暖云下雨,主要办法是用飞机在云顶部撒播吸湿性微粒(现在常用尿素和硝酸氨),这些微粒很快吸收云中的水汽长大,然后在下落的过程中,又与较小的水滴碰撞合并,从而更迅速长大成大雨滴降到地面上来。
虹
虹是大气中最美丽的光学现象之一。它像一条七色的彩桥横架在天空中。我国古代人把鲜艳的彩虹看成是显形的小龙,因此给“虹”字组了个“虫”字旁。彩虹有时会成对出现,因此古代传说虹有雄雌之分,色彩鲜艳者为雄,色彩较暗者为雌,较暗的虹实际上是霓,俗称副虹。
什么时候出现彩虹呢
雨后远方的天空中,还有小雨滴在下降,当阳光从人的后方照射到这些小雨滴上时,天空的雨幕上就会出一条美丽的彩虹。天空中的雨滴全部掉光后,彩虹也就跟着消失了。有时在喷泉和瀑布边上,我们也能看到彩虹,它的形成道理与雨后的彩虹是一样的。
霓
当雨后的天空出现彩虹时,它的上面常伴有一条和虹相似的七彩光带,但颜色比虹要暗淡许多,而且七种颜色的排列也和虹正好相反,这就是霓。霓的形成,是因为太阳光线在水滴内多了一次反射的缘故。因为反射时多损失了一次能量,它的颜色就暗些,颜色的排列也倒过来了。
虹可预报天气
“东虹日头西虹雨”,是民间流传的和虹有关的天气谚语。这句谚语的意思是,如果早展西方出现虹,今天就可能有雨。如果东方出现虹,就不会有雨。原来,我国大部分地区的天气系统都是从西向东移动的。如果早上西边有虹,表明西边有雨。这样,降雨天气就会随着西风的东移很快来到当地。而东方有虹时,表明东方有雨,这个雨区会随西风东去,当地就不会有雨了。
露和霜
夏秋的早晨,我们常在草地上、庄稼叶子上看到一滴滴亮晶晶的小水珠,这就是露(珠)。如果夜间气温低于零摄氏度,就不会出现露珠了,而是出现一层不透明的白色冰晶,这就是霜。露和霜都是自然界中常见的大气现象。
露从何来
古时候,人们以为露是从天上降下来的“宝水”。其实不是。那么,天上没有下雨,地上没有洒水,露是从哪冒出来的呢?原来,当夜间气温逐渐降低时,空气包含水汽的能力就会大大降低,多余的水汽便在植物叶子或其他不易吸水的固体表面上,凝结成小小的露珠,然后逐渐变大。这和夏季里我们从冰箱冷藏室拿出食物后,表面上会出现许多水珠的道理是一样的。多雨的夏季,我们常看到铁皮水桶或水缸外面有好多的水珠,这也是空气中的水汽凝结成的。它说明空气中的湿度很大,要下雨了。
美丽的窗花
我国北方冬季严寒天气中,室内气温高,空气中水汽也丰富,当暖湿空气一接触到冰冷的窗玻璃时,便会凝结成微小的冰晶,形成美丽的窗花图案。寒冷的冬夜,在薄薄的墙壁上,有时也能出现类似的窗花图案。
霜和霜冻
深秋和初春时节,当夜间气温降到0℃以下时,空气中富余的水汽会在不易导热的叶子和木、瓦等物体上直接凝结成白色晶状的小冰晶,这就是霜。霜形成的过程叫凝华。如果叶子上已结露珠,当气温继续下降到0℃以下时,这些露珠便会冻结成冰珠(称冻露),而不是变成白霜,但冻露也是霜的一种。有霜时节,农作物如果还没收获,常常会被冻坏,也就是人们常说的遭受霜冻。实际上,农作物不是因为霜而受冻的,零下低气温才是真正的凶手。因为在空气十分干燥时,即使到零下一二十摄氏度的低温时。也不会出现霜。但此时农作物早已被冻坏了。农民们称这种情况叫“黑霜”。入秋后最早出现的一次霜,称为初霜;入春后最末出现的一次霜。称为终霜。从终霜到初霜的日子是无霜期。我国北方的无霜期短,越往南无霜期越长。
雪和冰雹
雪和冰雹同雨一样,也是从云里降下来的,因为它们是固体,所以称为“固体降水”。固体降水还有霰(白色不透明的小冰粒)、冰粒(透明的)、米雪(米粒状不透明的小冰粒)和雨夹雪等。雪的大小以降雪量来衡量。
雪是怎样形成的
高空的温度一般在零摄氏度以下,云中的水汽能直接凝结到冰核上形成雪晶,雪晶继续长大便形成了雪花掉下来。如果云下的温度也在零度以下,雪花在下落的过程中就不会融化,一直落到地面上。在云中水汽特别丰富的情况下,雪花可以长得很大,并在下降过程中互相粘连,形成大雪片,甚至雪团。
千姿百态的雪晶
在放大镜下我们可以看到,构成雪花的雪晶,是造型精美、相当对称的六角形图案。大自然中几乎找不出两个形状、大小完全相同的雪晶,就像没有两片完全相同的树叶一样。
雪晶的生长
雪晶的形态各不相同,但它们的基本形状都是六角形的。原来,在自然大气中,水分子结冰时都是六方晶体,由于生长环境中温度和湿度的差异,雪晶的各个侧面生长的速度也就不同,因此就形成了各种形态的雪晶。在某种温度下,晶体边缘生长较快,雪晶多呈板状、星状和枝状;在另一种温度下,基面生长较快,雪晶多呈针状和柱状。湿度主要影响晶体边和角的生长。湿度大时,边角生长快,易形成星状和枝状雪晶;湿度小时,边角生长慢,主要生成板状和柱状雪晶。
雪崩
山坡上积雪太厚,或者山的坡度较陡,在一定条件下,例如升温、大风或声音的震动,积雪就会沿坡飞速直下,这种现象叫做雪崩。雪崩常常给当地的居民、登山者和滑雪者带来危险和灾难。
冰雹的形成
冰雹是由冰雪构成的,却降落在夏天,必有其特殊的来历。冰雹一般都发生在积雨云里。积雨云中既有大量的冰雪粒子作为雹胚,又有大量的过冷却水滴和雪花供冰雹长大。强大多变的上升气流,使冰雹能在云内升降停留较长时间,这样就使冰雹长得足够大而掉到地面成灾。
人工消雹
人工消雹的原理,简单地说就是人为地在雹云中撒播大量的碘化银微粒,形成人工雹胚,让它和天然雹胚在云中争夺水汽,结果谁也长不大,最后一起降落下去,并融化成雨滴,形成降雨。
风
空气的水平流动叫做风。风的产生是因为各地气压高低不同。风从气压高的地方吹向气压低的地方。两地气压差越大,风速也越大。风把大气中的热量和水汽带到全球各地,同时引起了各个地方的天气变化。自然界中的大风,常常给我们带来灾害,但我们也可以利用风能来发电。
地球大气环流
我们周围的风虽然是经常变化的,但作为整个地球来说,大范围气流的运行(大气环流)还是有规律的。它是由两极冷、赤道热这部热机推动,加上地球自转的影响共同形成的。在水平方向,地球大气环流有三个盛行风带。由于东风带风向比较稳定,因此有信风带之称。在垂直方向,地球大气从赤道到极地有三个圈,称三圈环流。
风速
单位时间里气流走过的距离就是风速。在日常天气预报里,常用风级来表示风速。风级从0到12级,共有13个等级。
贸易风和马纬度
北美洲新大陆刚发现时,那里没有马匹,当时的欧洲商人就利用北大西洋上的东北信风,乘帆船把马匹贩运到北美洲并且赚了很多钱,因此人们把东北信风称作贸易风。可是东北信风有时会发生南北摆动,致使船舶进入到无风带(北纬30°~35°),这时船舶不能行走,只有在海洋上等待,结果造成大量马匹死亡。死亡的马被抛入海中,浮在海面上,这一带海域由此就获得了一个奇怪的名称——马纬度。
山谷风
在晴天里,山坡上常刮从谷中上坡的风,叫谷风;夜间则吹从山上下坡的风叫山风,它们合称为山谷风。由于夜间谷底上空是上升气流,因此常出现云层以致下雨,称为夜雨;白天谷底上空是下沉气流,因而天气晴朗,阳光普照。我国西藏的拉萨就位于这种河谷地形中,因此白天以“日光城”、夜间以“拉萨夜雨”(主要在雨季)而闻名。
风成偏形树
如果一个地方常吹一种风向,而且风速又比较大,树木迎风侧的枝芽因风吹而发育不良甚至枯萎,树形便会明显偏向风吹去的那个方向,甚至主干也会倾斜,这种树木就称风成偏形树。
风的力量
恒定方向的大风不仅能把树吹成偏形,也能一点点地风蚀较软的岩石,形成千奇百怪的风蚀地形。大风把砂粒从地表吹起再落下,重新分布,会形成各种各样的风积地形,例如沙纹(沙脊、沙条)、沙丘等。
龙卷和沙尘暴
龙卷是从强烈的积雨云中发展起来的强烈旋风。旋风中心从积雨云中伸下来,像个长长的象鼻子,有的像一条青龙在空中飞舞,所以称它为龙卷,俗称龙卷风。沙尘暴是指陆地上的大风把地面上的沙尘杂物刮到空中,使水平能见度降低到1000米以下时的天气状况。
形形色色的龙卷
人们通常把发生在陆地上的龙卷称为陆龙卷,发生在海面上的龙卷称为海龙卷。经常造成生命财产损失的主要是陆龙卷。龙卷的外形各不相同,最常见的龙卷形状像一个巨大的漏斗,自云中伸向地面,渐渐变窄,因此常称它为“漏斗云”
龙卷的危害
龙卷的范围虽然很小,但却是世界上风速最大的天气系统。龙卷管子中的气压极低,甚至只有正常气压的30%~40%。因此,在它经过的路径上,比较密闭的建筑常会发生爆炸性破坏。弱的龙卷只破坏房屋的门窗;中等强度的先揭房顶,后吹倒墙;最强的龙卷可以把村镇变为废墟,甚至把废墟也清扫干净。
沙尘暴的危害
沙尘暴天气出现大风和扬沙。大风破坏建筑物,吹倒电线杆、树木,撕毁农用塑料大棚和地膜,使瓜果、蔬菜、棉花等农作物的苗和花遭到损害,造成减产以至无收。大风刮去地表的肥沃土壤,造成风蚀。风速减小时,沉积的沙土又会掩埋水渠和农舍,侵吞农田。
沙尘云墙
强烈的沙尘暴来到以前,人们在天边总会首先看到黄色的沙尘云墙。当沙尘云墙还在1000米左右距离时,一般就能听到粗砂砾和小石子在地面上滚动的轰隆声。当沙尘云墙来到近前时,就会看到云墙内许多沙尘云团像原子弹的蘑菇云一样往上冒。一进入沙尘云墙,天色立即灰暗下来,并且时亮时黑。强沙尘暴一般发生在强冷空气南下的前锋(冷锋)上,有时也发生在飑线上、雷雨和龙卷等范围较小的大风中。但只有冷锋上的沙尘暴才能持续较长时间,且影响范围大,有时达几个省区。
台风和季风
在热带海洋上的大气中,常产生像大旋涡一样的环流,称热带气旋。台风就是最强烈的热带气旋。世界上不同地区对台风有不同的叫法。在北大西洋和加勒比海等地,把台风称作飓风。在地球北半球的东亚、南亚和北非等地区,冬季常刮偏北风,带来北方大陆寒冷干燥的空气;夏季又刮偏南风,带来南方海洋上暖湿空气,形成了一年一度的雨季。这种带有明显季节性的风系称作季风。
台风是个空气大旋涡
台风这个空气大旋涡,直径一般有500~1000千米,最大可达2000千米左右,高度可达十几千米。它像个陀螺一样,一边逆时针旋转,一边前进。台风的风速虽然很大,但前进的速度并不快,每小时最多几十千米。登陆我国的台风,主要发源于菲律宾以东洋面上,平均每年有7次左右,登陆时间多数在夏季的7、8、9三个月。
台风眼
成熟的台风中心,一般都有一个圆形或椭圆形的台风眼,直径可达几十千米。眼区中气流下沉,风速一般很小,甚至无风,也几乎没有什么云。因此,台风眼中,天气晴好,白天能够看到太阳,晚上可见星星,这里是台风中心的“桃花源”。而在台风眼壁之外的旋涡风雨区,却是天气最恶劣、大风暴雨最强的区域。
季风的形成
季风主要是海陆之间存在温差所造成的。夏季,大陆上空气因高温而密度小,形成低压;海洋上因凉爽,空气密度大而形成高压。于是夏季风就从南方海洋上吹向北方大陆。冬季,大陆寒冷的空气气压较高,海洋表面却相对温暖,冬季风便从高气压的内陆,吹向温暖而气压低的南方海洋。季风对当地的自然景观、农业,以及人民生活都会产生很大的影响。
全球台风生成和活动区域
台风多生成于水温超过26.5℃的热带海面上。但赤道附近因为地球转动偏向力为零或接近于零,无法形成旋涡,反而没有台风生成。全世界每年约生成80个台风,其中35%发生在西北太平洋,这里是全球台风最多的地方。而中国、日本和菲律宾,又是西北太平洋沿岸受台风影响最大的国家。
大气温室效应和城市热岛
地球的地面平均温度是15℃。可是根据计算,如果没有大气层,地面的平均温度就会降到-18℃。地球大气层的这种保温作用,与玻璃温室上面的玻璃所起的作用类似,因此称作温室效应。科学家们研究发现,人类的生活和生产活动,在加剧大气温室效应的同时,还产生了另一种环境现象——城市热岛。
大气温室效应是怎样产生的
太阳每天以光的形式,向地球表面辐射巨大的热量。地面吸收了太阳光后,它也要向外辐射热量。但这种辐射的波长比较长,因此称为长波辐射。长波辐射在经过地球大气时,会被吸收一部分,地球大气因此而变暖。变暖了的大气同时也不停地辐射波长更长的长波辐射,其中指向地面的部分称为大气逆辐射。地面因吸收了大气逆辐射而增温,这种增温作用,就称为大气温室效应。
产生温室效应的温室气体
地球大气中能产生温室效应的气体只是大气中的一小分,主要有:水汽、二氧化碳、甲烷(沼气)、臭氧、氯氟烃、氮氧化物等。其中水汽决定于温度,人类不能控制。在其他气体中,数量最大、对地球大气温室效应作用也最大的是二氧化碳。
城市热岛
世界上很多城市,无论它的纬度位置、地形和自然环境有何不同,城市的气温都比四周郊区要高,特别是在天气晴朗无风的夜晚,有时要相差4℃~5℃。这种现象被称作“城市热岛”。产生城市热岛的最主要原因是,城市中排放出大量的热量,而且城市工业、交通越发达,人口越多,城市热岛现象也越显着。
温室效应的危害
如果按照目前二氧化碳的增长量,大约到2050年,全球大气中二氧化碳浓度可达到百万分之五百六十,届时全球平均气温将上升1.0℃~3.5℃。由于地球升温主要在高纬度地区,因而将造成极地冰层融化,再加上海水升温后体积膨胀,全球海平面将会上升15~95厘米,一些沿海城市和肥沃农田就会被海水淹没。此外,全球升温还会造成中纬度地区趋于干旱化,高纬度地区发生沼泽化等灾害。
厄尔尼诺和拉尼娜
厄尔尼诺和拉尼娜,是西班牙语“EINino”和“LaNina”的中文音译,意思是“圣婴”和“圣女”。它们分别代表赤道太平洋中东部海域的海水,产生周期性温度异常的两种现象。海水温度异常,常带来气象灾害,如一部分地区干旱、少雨,庄稼颗粒无收;而另一部分地区出现大量暴雨,造成山洪暴发、土地被淹。目前,人们已开始对它们的出现进行预报,但还不十分准确。
“圣婴”厄尔尼诺
在东太平洋的厄瓜多尔和秘鲁沿岸,每年圣诞节前后,海洋表层海水的温度常出现升高的现象,一般到3月份又会自然消失。由于这种现象是发生在圣诞节前后,当地人就把它称作厄尔尼诺,意为圣婴。但有时在东太平洋和中太平洋洋面上,海水反常地持续升温,温度超过常年平均0.5℃以上,并且持续半年多,这种情况便是气象学和海洋学上所说的厄尔尼诺现象。
沃克环流圈
正常年份中,在赤道太平洋区域,由于西太平洋暖池水温最高,东太平洋水温最低,因此西太平洋盛行上升气流,升到高空后向东流去,到达低温的东太平洋后转向下沉,然后在海面上以东风形式返回西太平洋。这样,便构成了一个东西向的大气环流圈,气象学上称作“沃克环流圈”。
厄尔尼诺造成的自然灾害
在自然界中,持续的上升气流会造成气流中水汽不断凝结而大量降雨;持续的下降气流则会造成久晴无雨,气候干旱。在正常年份中,赤道西太平洋的印度尼西亚和菲律宾等地,由于处于沃克环流圈西部的上升气流区域,年降雨量都在2000毫米左右。而赤道东太平洋的厄瓜多尔、秘鲁等地,处于环流圈东部下沉气流区域,年降雨量不足1.0毫米。沃克环流圈东移后,就会使本来多雨的地区发生严重的干旱;而原来干旱的地区则暴雨成灾。此外,沃克环流圈东移,还通过相邻的其他地区大气环流的调整,影响到世界大部分地区,这就是厄尔尼诺能引起世界性气候异常的原因。
厄尔尼诺产生的原因
正常年份中,赤道中、东太平洋表层海水,被吹到赤道西太平洋海区,并在那里堆积形成一个大暖池,水温可达29℃~30℃。而东部海区,由于深层低温海水的涌升补充,海水温度降低到23℃~24℃。在厄尔尼诺期间,热带东风减弱,甚至吹西风,使得赤道西太平洋的暖池水反向东流,东部海区的冷水涌升减弱甚至停止。这样就形成了西太平洋表层海水温度比常年偏低,而东太平洋表层海水温度偏高的现象。从而造成赤道太平洋周围海区出现气象异常。
“圣女”拉尼娜
厄尔尼诺期间,赤道中、东部太平洋海域的表层海水温度升高,在持续半年到一年后,海水会逐渐降温恢复正常。如果海水温度降到了平均值时还继续下降,并超过了0.5℃,此时就称拉尼娜出现了。拉尼娜是西班牙语,意为“小女孩”,气象学上曾称为反厄尔尼诺。厄尔尼诺既译为圣婴,拉尼娜就称为圣女了。拉尼娜通常跟随厄尔尼诺出现,但并不是每次厄尔尼诺后都出现拉尼娜。拉尼娜引起的全球性灾害,不如厄尔尼诺严重。主要因为拉尼娜期间,沃克环流圈并不发生移动,只是使赤道太平洋西部雨量更大,东部雨量更小了。
洪水
洪水是一种由多雨天气造成的灾难现象,当洪水发生的时候,疯狂的水流会冲毁所有阻碍它们的东西,无论是房子、农田、公路、铁路,都会被洪水破坏,使人们不得不逃离自己的家园,躲到别的地方去,直到现在人们对洪水还没有很好的治理方法。
雨和洪水
洪水大多发生在降雨量多的时候,当雨水过多的时候,湖泊等不能容纳这么多的水,于是多余的水就成为了洪水的来源。
洪水发生的地方
河流、湖泊、海边和水坝等水量充足的地方都有可能发生洪水,湖泊水位过高、河流堤坝的溃烂和水坝事故都有可能带来洪水。
洪水的传说
很多古老民族都有关于一场大洪水的传说,在远古的那次大洪水中,人类受到了很大的损失,甚到文明进程也被阻碍了。
上升的水位
人们对于河流、湖泊和水坝的水位非常关注,当它们的水位不断上涨的时候,人们就会考虑是不是该采取措施来抵抗洪水了。
海边的洪水
海边一般很少会发生洪水,不过当非常巨大的飓风袭来的时候,或者发生海啸的时候,海水就有可能流到陆地上,造成洪水。
月亮也惹祸
有时候,月亮对地球的引力也会使许多海水冲上大陆,在加拿大的芬迪湾,因为月球的引力,冲上陆地的海潮达到了20厘米,也算是一场洪水了。
洪水季节
每年的夏季和秋季是防范洪水的季节,洪水的发生时间也会随着地球气候的改变而变化。
泥石流和滑坡
泥石流和滑坡也是由天气引起的灾难,它们通常发生在山区,当泥石流发生的时候,山洪卷着大量的石块和土壤,发出轰隆隆的声音,从山顶上流下来,冲毁房子,有时泥石流还造成滑坡,对附近居民的安全造成很大的威胁。
超级泥石流
在1970年5月31日,秘鲁发生了一次非常大的泥石流,这次泥石流是地震引起的,它冲进了一个小城市,并掩埋了上万人和大半个城市。
松散的山坡
山坡上的土壤一般十分松散,如果这里的植被遭到破坏,那就使这些土壤失去了保护,当暴雨降临的时候,雨水就会冲刷土壤,把这些土壤冲走,形成泥石流。
滑坡
一块斜坡上的岩石土壤如果没有足够的支撑力,它就可能向下滑落,形成滑坡,和洪水比起来,滑坡对人造成的损失要小得多。
大滑坡
在2006年12月,印尼苏门答腊的一个地方发生了巨大的泥石流,从山坡上滑落的泥土把十多个人埋在了下面。虽然滑坡造成的损失比较小,但是我们还是要预防滑坡。
危险的行为
居住在容易发生泥石流或者滑坡的地方绝对不是一个好主意,因为谁也不知道哪一天你的家园会被石头和土壤掩埋。
防止泥石流和滑坡
种植植物可以减少泥石流发生的次数,因为植物可以使土壤不容易被洪水冲走,但是滑坡却很难避免,最好的办法就是远离那些容易发生滑坡的地方。
注意危险
如果一个山区下了好几天的暴雨,而且这个地方也有形成泥石流的条件,那么人们就要注意可能发生的泥石流了。
暖锋
当气温开始转暖的时候,一大团被太阳晒得暖烘烘的潮湿空气开始离开自己的老家,向着还被寒冷干燥的空气统治的地区前进,这个时候在暖湿空气团和冷空气接触的地方就会产生一个面,这就是锋面,在锋面上,因为气温急变,导致这里会产生天气的变化。
暖锋来了
在天气预报的气象图中,如果我们看到一条带有红色突起半圆的线,那就表示暖锋就要来了,这个时候你就要注意,天气要起变化了。
来自天空的预告
当你在天空中看到一些类似羽毛的卷云,那就是暖锋就要来临时的预告,不久,这些云就会变成像棉絮一样的高积云。
风传递的信息
当暖锋就要来临的时候,它会派风给我们带来信息,随着暖锋的到来,风也变得越来越强烈,在海面上刮起风浪,或者把小树枝吹得飘起来。
在春天出发
在春天,气温已经升高了,暖湿气团的到来会给经历了干燥冬季的地方带来降水,如果这里的气温还是比较低,那也可能会下雪。
稀少的春雨暖锋虽然会带来一些降水,但是这时空气还是比较干燥,所以在春天下雨的日子并不多见,春雨依旧很少,不过在这时水分蒸发慢,所以土壤不至于太缺水。
制造梅雨的暖锋
在春末到初夏,因为暖湿气团的力量不够大,因此它会和冷空气团在一个地方挤来挤去,这样就会给一个区域带来不断的降雨和高温,这被称为梅雨季节。
暖锋带来的雾
有的时候,暖锋带来了大量的水汽。但是气温并没有增加多少,因此当早上或者晚上气温降低的时候,就会出现和雾气。
冷锋
到了晚秋季节,气温开始下降,而这个时候干燥寒冷的冷空气团也开始从北极圈出发,向着南方吹来。冷空气团也会形成一个锋面,这个锋面就是冷锋,冷锋会为我们带来秋雨和变冷的天气,它告诉我们:天气要变冷了。
移动缓慢的冷锋
在初期冷锋移动得很缓慢,这样暖湿的空气就会被它挤到高空中,形成云,并制造降水。在冷锋到来之前,天空中会出现卷层云,这表示冷锋就要来了。
吹落叶子的秋风
每当秋天冷锋到来的时候,强烈的风总是会出现,这些秋风吹过树林,把树叶从树枝上摘下来,送到地上,这样树木才能安全地度过寒冷干燥的冬天。
冷锋的表示
每当冷锋到来的时候,我们会看到气象图上有一条带有蓝色三角的线,这就是冷锋的标志,有时候这也代表着一团冷空气的到来。
移动快的冷锋
等天气完全变冷以后,这次到来的冷锋看起来就像一个脾气暴躁的人,它以很快的速度冲过来,带来狂风和更低的温度,让我们不得不穿上厚厚的衣服。
夏季的冷锋
冷锋也出现在夏季,这时的冷锋动速度非常快,它会制造雷雨和闪电,因此在雷雨天的时候我们会感到气温很冷。
冷锋过后
在一阵冷锋经过一个地方以后,这个地方就处于干燥的冷空气统治之下,这里的天气也开始以晴朗和低温为主。
春天的冷锋
即使在春天,有的时候也会出现冷锋,这些冷锋会使刚刚转暖的气温重新变冷。
臭氧层
臭氧是一种由氧原子组成的气体,因为它有一点臭味,因此被叫做臭氧。在靠近地面的空气中臭氧很少,我们根本感觉不到它,它也不会对我们的生活造成影响,但是在高空中却存在着大量的臭氧,它是地球生命的保护者。
遮挡紫外线的保护伞
太阳能发出强烈的紫外线,这些紫外线会对地球上的生物造成很大的伤害,不过大气中的保护伞阻挡了这些紫外线入侵,保护着地球上的植物和动物,它就是臭氧层。
臭氧层的形成
本来空气中的氧气是很稳定的,但是在高空中,这些氧气被紫外线照射,就会转变成臭氧,这样慢慢地就在大气的高层形成了臭氧层。
稀薄的臭氧层
虽然臭氧层形成已经有很长时间了,但是臭氧层并不厚,它非常薄,平均只有3毫米,不过在夏天阳光强烈的时候,臭氧层厚度会增加一些。
变化的臭氧层
臭氧层并不是不变化的,在阳光强烈的时候,臭氧层会变厚,当阳光转弱的时候,臭氧层厚度就会减少,南极和北极的阳光非常弱,因此这里的臭氧层更薄。
臭氧层空洞
自从人类开始向大气中排放氟利昂以来,臭氧就开始受到破坏,现在南极上空的臭氧层变得非常薄,以至于这里被称为臭氧层空洞。
被破坏的臭氧
臭氧也会被破坏,现在对臭氧危害最大的就是一种叫做氟利昂的气体,这种气体对人类并没有害处,但是它却会把我们头顶的保护伞破坏掉,最后也会伤害人类自身。
北极和南极的气候
作为地球上最寒冷的两个地方,北极和南极的气候非常古怪,这里有时候会不停地刮着强烈的寒风,有的时候却是一个宁静的银色世界,唯一不变的是北极和南极那极低的气温,因为低温,只有极少数生物可以在这里生存。
冷气团的发源地
因为气温低下,极地是地球上冷空气产生的地方,冷空气每年从这里出发,向着赤道上缓慢地移动。
冰雪的世界
南极和北极常年被冰雪覆盖着,这里的陆地到处是厚厚的冰和覆盖在上面的雪。因为这里的气温常年非常寒冷,因此空气中水分很少。下雪的次数也少。
暴风雪
南极的暴风雪是地球上最猛烈的暴风雪,在南极,因为地形的原因,经常会发生强烈的暴风雪,这些暴风雪的风速甚至比最猛烈的飓风都要快。
极夜的气候
当极地进入极夜时期的时候,这里的气温就会不断地下降,而气候也变得越来越冷,南极极夜时的温度甚至能把金属冻碎。
消失的冰山
在极地地区有大量的冰,这些冰甚至在这里冻结了上万年,但是现在因为地球的气温变暖了,这里的冰山开始融化,给极地的气候带来了巨大的改变,而融化的冰水会使海平面升高,淹没一些沿海地区。
极昼的气候
虽然在极昼期间,极地上空的太阳不会落下,但是这里仍然十分寒冷,而且不断地刮着强烈的冷风,即使在夏季,极地的温度也很少超过0摄氏度。
考察极地气候
现在科学家们在极地建立了气候观测站,考察极地气候的变化,并预测极地气候变化会给人们的生活带来什么影响。
山峰的气候
热带是一个气候炎热潮湿的地区,在绝大部分热带地区不会出现自然产生的冰和雪,但是在高耸的山顶上,一切都与地面不同,山顶有着自己独特的气候,这种小气候环境不仅吸引着科学家,而且还吸引着那些对此感兴趣的旅行者。
不一样的温度
如果你爬过山的话,那么就会有这样一种感觉,山顶的温度要比山脚的温度低,事实的确如此,气温会影响气候,使山顶的气候和山脚下的气候变得不一样。
赤道上的雪山
位于非洲的乞力马扎罗山是一座近6000米高的山峰,峰顶的气温在0摄氏度以下,所以这里的水都结成了冰,而且峰顶还经常下雪,把整个山顶包裹起来。
温度和高度
人们很早就发现随着高度的增加,气温就会慢慢地降低,对于一座高山来说,这种情况更加明显。
空气的变化
我们知道天气就是空气的变化,随着山峰高度的增加,空气变得越来越稀薄,气温也在降低,这样从山脚到山顶,我们会经历不同的气候。
晚开的花
因为山上的气候要比地面低,所以那里的植物生长的时期也和地面的不一样,当地面的植物的花都谢了,山上的花才刚刚盛开。
山脚的气候
在热带区域,山脚的温度和其他地方几乎一样,这里可能植被茂密,也可能是很荒凉,当山顶的冰川融化后,流下的雪水浇灌这里的植物,使生物可以生存。
干旱的山腰
在一座高山的山腰上,我们会发现一处十分干旱的区域,这里的温度低,空气干燥,因此降水也少,所以这里是干旱的气候。
美丽的雾凇
在冬天的时候,有时候一早上起来,你会发现屋外的植物枝条被一层薄霜包裹住了,这就是雾凇。雾凇的形成和霜差不多,不过只有在非常寒冷的时候才会出现雾凇这种现象,雾凇是一件非常有趣的事情。
寒冷的温度
形成雾凇需要寒冷的气温,这样当漂浮在空气中的小冰晶碰到冰冷的枝条的时候,就会立刻凝结在枝条上,形成霜,最后这些霜堆积起来的时候,就形成了雾凇。
水汽
雾凇需要大量的水汽,冬天的空气一般比较干燥,不过在水源附近的空气会含有比较多的水汽,所以在河流和湖泊的旁边更容易形成雾凇。
山顶的雾凇
在晚上山顶的气温很低,如果这个时候一片含有大量水汽的空气经过山顶,就会形成雾凇,这也是山顶更容易出现雾凇的原因。
紧密的雾凇
那些由小水滴凝聚在冰冷物体上形成的雾凇被称为粒状雾凇,这些小冰晶结合得非常紧密,像坚硬的冰块一样,很难被破坏,粒状雾凇有时候会造成破坏,比如压垮电线杆。
雾凇的季节
冬季是雾凇的季节,在北半球,每年的11月到来年的1月都是寒冷的季节,这个时候雾凇就开始出现,喜爱雾凇的人们在这个时期就可以大饱眼福了。
飞机上的雾凇
有时候飞机在高空经过一片云时,飞机身上也会结成一层冰,这层冰和雾凇形成的原因是一样的,都是小水滴凝结在冰冷的物体上形成的。
松散的雾凇
有的雾凇非常松散,只要摇一下树枝,就会成片地落下来,这些雾凇是由冷雾中的小水滴直接凝聚而成的,因此像雪花一样松散。
峡谷的气候
去过科罗拉多大峡谷的人也许有这样的感觉,这个巨大的峡谷底部的天气非常干燥,在其他一些类似的地区也是这样,这里的气候和外界完全不一样,甚至有时候只是几步路的距离,都会让你觉得好像从干旱地区进入了湿润的地区。
半干旱的地方
科罗拉多大峡谷位于半干旱地区,尤其是在南部地势低的地方,常年降雨稀少,而在大峡谷的谷底,因为获得的水分非常少,因此气候也非常干燥。
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