雲是怎麼形成的?
明代學者洪應明曾在《菜根譚》中留下千古名言:「寵辱不驚,看庭前花開花落;去留無意,望天上雲捲雲舒。」故人對人生,對事物,對名利平和、淡泊的心態一直為後人所稱頌,而「雲捲雲舒」所體現的萬千變化,更是讓人們對天空景象遐想聯翩。
那麼,雲是怎麼形成的呢?
從形態上來分,雲主要有三種,即積雲、層雲以及捲雲。
從所處高度來分,雲又被劃分為三個雲族,即高雲族、中雲族和低雲族。
還有一種特殊的分法,便是將積雨雲從低雲族中劃分出來,被稱為直展雲族。
雲的形成,主要有兩個基本條件。
在光照下,江水、河水、海洋等水面、植物葉面的蒸發,產生大量的水汽。受大氣溫度低於水面沸點的影響,水汽含量在大氣中產生較大變化,從而呈現出各種形態,而雲便是這些形態之一。
從地面往上的大氣中,離地面越近,溫度越高,空氣越稠密;反之,越往高空,則溫度越低,空氣也越稀薄。當水汽進入大氣層,隨著高度的增加越往上升,空氣越稀薄,氣壓越低的影響,上升的水汽由於體積縮小而比重增大,從而就會膨脹。
由於水汽的膨脹會消耗自身的熱量,因此,上升空氣中的溫度降低。溫度的降低,大氣層容納水汽的能力則越來越小。當溫度降低到一定程度時,空氣中的水汽便會達成飽和。這時,如果空氣繼續上升,就會有多餘的水汽析出。
當水汽在上升過程中,大氣里的溫度高於0℃時,多餘的水汽便凝結成小水滴;當溫度低於0℃時,多餘的水汽則被凝化為小冰晶。
當這些小水滴和小冰晶逐漸增多,並「相聚」在一起達到一定數量時,便形成通過肉眼可以看到的雲。
除了同時具備充足的水汽和空氣冷卻這兩個基本條件之外,另外還有一個最為關鍵的因素,便是「凝結核」。
如果空氣中沒有任何雜質,而是絕對純凈的,大氣中的水汽分子就無法依附在凝結核之上。
單個存在於大氣中的水汽分子相互之間的「粘合度」非常小,由於它們之間的合併能力有限,導致它們好不容易「相聚」在一起後又被「生生分離」。即使通過排除「萬難」而聚合在一起的小部分水汽分子,也因它們的「個頭」太小而導致所形成的小水滴也極其微小,而這些小水滴又將迅速被蒸發。因此,它們的努力,可謂「前功盡棄」。
大氣中含有大量的微粒,典型的代表是塵埃,另外還有大量諸如鹽粒、煙粒等微小粒子,這些微粒被稱之為「凝結核」。
凝結核在雲的形成上,起著尤為關鍵的作用。它不但能使大量水汽凝結,相聚,更能使它們依附於自己身上。
因凝結核的作用,大量碰撞並結合在一起的水汽分子終於得以「團聚」,它們「化零為整」,形成大小不一的雲。
作者:宋日紅
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