先来一个无聊投票,关于熔岩灯(lava lamp):

本周 开始看象友推荐的书《The cloudspotter‘s guide, the science, history, and culture of clouds》(ISBN:9781101203316)
这本书很棒呀,如书名所述,它除了讲科学还讲文化,有宗教、艺术什么的. 不过我只对科学感兴趣,宗教艺术的部分我都随便一看,以后也不会在嘟文里提及.

本周看了第一章,积云(Cumulus),这就是十云属的一个属了,十次也就全学完了,真快啊!

积云就是我们平时一提到“云”最先想到的那种,像是棉花糖一样的,在低云族,也就是它们的高度很低.

积云分为四个云种(Cumulus fractus 碎积云、Cumulus humilis 淡积云、Cumulus mediocris 中积云、Cumulus congestus 浓积云). 碎积云非常小、边缘不规则,比较破碎,后面三种积云如果不发展的话,一般 10 分钟左右就会变成碎积云.

后面三种积云边缘稍微清晰一些,区别:淡积云宽大于高、中积云宽等于高、浓积云宽小于高. 淡积云和中积云不会降雨,浓积云可能降.

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一般一个中型的中积云有 1 立方千米那么大,重 220 吨,本质就是一堆水. 那么重的水,是怎么形成的呢?

根本的原理就是热对流(thermal convection currents),这是积云的灵魂. 简单来说就是太阳的热量照在地上然后反射产生热量,这些热量会让空气上升,空气中的水聚集在一起就成为了积云. 书在这里举了熔岩灯(lava lamp)的例子,我还是第一次听说熔岩灯,去网上查了半天……

像小山的阳面比阴面更能产生热对流,所以小山阳面上空更容易产生积云;陆地比海洋更能反射热量,所以茫茫大海上如果有一座小岛的话,经常会看到小岛上空有一朵积云. 这就是一个很棒的知识:当我们遭遇海难在大海中漂泊时,如果突然看到远处有一朵积云,我们就应该朝那朵积云游泳!因为那里会有一座小岛!

老鹰会朝着积云去飞,因为热对流能帮助老鹰上升.

印度教和佛教好像是认为云是大象的表亲,而云又能带来雨水,他们那里处在热带需要雨水,所以他们会崇拜大象……

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后面三种积云是能转化的,也就是淡积云变成中积云,中积云变成浓积云,也就是说她们会长高!长高是为什么呢?热对流就无法解释了……

这里的物理原理是潜热(latent heat),就是液化过程会散热,云中的水气液化散热,云变得温暖,然后膨胀,浮力增加,这样它就能继续向上生长,这也是为什么积云的上部会多出来一个小帽子一样的东西.

积云的长高是随机的,只有在底层大气水分比较多、太阳足够热、云层上方的空气足够冷的时候积云才能长高. 如果在积云上空出现了 temperature inversion(就是越高,空气的温度反而越热的情况),那么积云就不能长高(因为潜热让云变暖后,它膨胀了,却不能比上方的空气更暖,它就没有获得浮力),只能横向扩散,变成碎积云了.

浓积云也可以长高,但浓积云长高后就不叫积云了,而是叫积雨云,那就是另一个云属了,下次再介绍. 积云转化为积雨云在热带每天都在发生,但是在温带就不是很常见. 总之如果看到积云,那么这就是一天的好天气,不过如果在中午之前就看到积云发展成为了浓积云,那么下午是有可能下阵雨的.

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