有得深思的云和雾

霁雪

58斑竹发了十张非常值得讨论的飞机雾的照片。真的太感谢他提供的这些照片了。



很显然从照片可以看出，这样的雾是和飞机以相同的速度飞行的，这当然是不可能的，那么就是瞬间产生和瞬间消失的问题了。



与飞机尾气或故意施放的烟雾不同，这些雾不是在飞机的内部放出来的。



和飞机云不同，这些雾不是长条的。



一般的乘客，也没有机会看到这样的镜头的机会。



通常这样的雾气没有专业的摄影机拍不出这样的照片来



毫无疑问，这些雾也好云也好。都不是气象里的任何一种云。那么他们是如何形成的？



我曾经在地面上，看到过飞机的翅膀后面挂着一片水幕（这个我在这个论坛里以前发表过）



我曾经自己在飞机上看到过机翼上激起的云雾，那是在晚上，而且是发光的。



我的意思是，除了天上已经有的被气象学都列入分类的云之外。天上的云还有其他的形成的理由吗？大家谈谈看。



我的意思是，当天空中有成云的条件的时候，机械振动，声波，或冲击波也足以形成雾或云。这是和地震云的形成机理一样的。至于形成了云以后能保持多久，那是成云条件之外的保云条件。

启德机场

音障

lhkcc58

浴火重生的雪老大，难得的好脑子。

霁雪

谢谢两位，回复得这么快。

说是音障，我同意也不同意。关键是飞机的速度从照片上无法确定。至少我看到的机翼后面的水幕那是在降落前的一刻速度很小了。

        初一看，这些照片可能是飞机穿越一朵云的时候拍到的。特别是第4、5、6、7张。但是从多张照片看，这些云雾就是跟随飞机同步的了。特别是第1、2、9、10张。
        我多次发帖表示，在气象学里除了冷空气和热空气的相遇会产生云之外。气象学里没有其他的解释。也就是他们只知道水汽遇冷会发生相变。就说是音障也好，也得和气象里的一般现象联系起来。

      音障不是最后的答案！


从照片范围可以看到，
        1.在气态方程中的最主要的三个参变量，温度、压力和体积都没有变化。可是相变发生了。
        2.如果说是声场的作用，那么说明处理气象因素之外，确实有其他的作用可以形成相变的条件。之前有讨论比较多的电场，现在切切实实地增加了一个声场。音障就是声场的一种表现，有什么异议吗？山水先生？
        3.地震云是什么场促成的，有待探索。但是地震前，有电场和超低声大家是已知的了。是单独作用还是联合作用。那是官科的作业了。民科给指出一个方向。
        4.请大家注意一个相关的问题，就是水汽的移动速度。不管在这里的雾的形成和消失的过程中，是否从远方调来了水蒸气，但是在这些雾或云形成的时候，水汽量在局部是发生变化的。如果这些雾是移动的，那么也就是水汽在局部地区是跟随移动的。这又回到我之前提到的风能不能吹动水汽移动的问题上去了。
        5.水汽的扩散速度。水蒸气的扩散速度，按照扩散方程给大家的直觉是很慢的过程。但是，如果把水汽的移动理解为是压力的传递过程，而不是扩散，那就是另外的文章了。
        6.水汽输送理论是南水北调和许多其他重要工程的理论依据。笔者已经多次指出这种理论的荒谬之处了。前些时候不小心搞到绝对湿度的岔道里去了。现在我们还是回到正题上来。

lhkcc58

1，的确
2 不可以简单化地认为只是声场的作用，因为，飞机在飞行过程里声场始终存在，但是那些图里的现象却只在音
  速飞行条件下产生。
3 略
4 那是个不断产生、不断消失的一个连续过程，“从远方调来了水蒸气”纯属无稽之谈，又不是南水北调。
5 绝对湿度的探讨并不是“岔道”，只是你弄砸了而已。

启德机场

为什么二位都会认为压强不变化呢？这里我有点想不通。之前倒没深入想过这个问题，今天思考一下，觉得压强应该是增大的，学习了几篇文章，主要从激波角度探讨这个问题……太忙，看不下去了，不过大概思路应该是这个方向。



霁雪2013.05.24注：对于陌生事物的分析，有两条路径，一种是用现有的理论来解释，一种是企图寻找新的想理论。启德君也许是对的。也许……

lhkcc58

压强是有改变，但是既不是简单的增大，也不是简单的减小。

霁雪

回复启德先生
仔细的细分时，压强、体积和温度应该都在变。都发生相变了，哪有不变的道理。但是从大环境看，总体就没有变。没有变就应该消失，所以果然是消失了。
从激波的方向，我认可。但这实际上还是停留在声障的范畴里没有伸展到气象学里去，我说的不是最终答案就是这个意思。
从气象的角度思考，就是水汽在这个过程中是否有迁移的过程？以及是如何迁移的。和日晕的问题相似，我知道这是声障的可见表现，但是声障多数时候是看不见的，不会表现出这样的雾。深入的想下去，就有问题。把声障转化到压强的问题上讨论是一个微分的观点和思考方式，把声障转化到声场的问题是一个宏观的思考方式。我们在这个版块讨论的总体是气象上云的生成问题，而不是声障本身。讨论的是水汽在声障里和平时的云或蓝天里的扩散过程有什么不一样或是一样的。
单纯的一个和气象无关的内容，我不会拉到这个版块里来。拉来了，就是要和气象搅和在一起讨论！
再仔细的想一下不是声障的那些飞机云，长条的那种。并不是有尾气就有飞机云。经常看到的是断续的。没有尾气云好理解，有尾气云也好理解，但是断续的就不好解释。

我从照片看不出飞机的速度。58斑竹说是飞机以音速飞行的，照片是他提供的，他应该有依据。所以我加了自己看到的现象的说明，我试图拍照了，但是晚上的那个发光的太暗了。我没有拍下来。记得那是在绵阳到重庆的航线上。机翼后面的水幕，我好像是上传过照片的。我再找到了发上来。

霁雪

从照片上可以看到在机翼的后方有一点拖着的东西。因为是用的袖珍相机，朝天拍照的时候，LED上根本看不清。用连拍总算在飞机飞到房子的背后之前拍到了这样的一张。这时的飞机起落架都已经放下了。速度已经很慢了。

lhkcc58

这照片很有意义。
我以为那是在机翼上方。

启德机场

局部压强改变了嘛，看来我在说废话了哈哈。压强增大的“局部”恢复到低压，制冷过程，水汽凝结，大概是这样。
不想仔细看这个话题了，等其他讨论的朋友贴参考资料我来学习。

lhkcc58

最后这张图的确是减压致冷导致。
前十幅图要复杂的多。

starbase

音障啊

启德机场

回复 13# starbase

被4楼质疑了。
说句实话我没看懂4楼……

霁雪

回复 14# 启德机场
不好意思，
气象与地震，你说有什么联系？说没有是对的，说有是进一步的。

在我的这个版块里，所有讨论的题目，应该都是已经有现成结论的。已经明摆着大家都知道的许多事物和现象。但是我们从不是那些定论出发点的角度，应该可以有不同的看法。这个版块就是为讨论这些不同的看法的正确性、统一性或对立性而立的。

就拿日晕的问题，我们都知道那是阳光的折射所产生的。但是我质疑的是冰晶的有规则排列的问题。
这些飞机声障的照片，大家都是知道的。但是我现在提出的是当水蒸气变为雾和雾再变为透明的过程中，
1.水蒸气的压力必须是有变化的。那些雾是否跟随飞机等速移动？
2.那么水蒸气有没有移动过程，有的话速度是多少。没有的话，为什么？过程是怎么样的？
3.声障不是一定产生雾。那么应该是怎样的条件才生成雾？
所以我讲，从声障联系到声场，是一种宏观的思考。

以前我谈到的“蓝天白云”同样是这样的一个范畴，已经有明确结论的，但是我质疑。水汽输送的问题，有现成的有争议的说法，我是另一种观点的质疑

所以凡是已有的结论，说法，在这个版块，可以不是最终的答案。这个观点我在开版的第一天已经说明过了。

不知这样的解释先生能跟进一点吗？

启德机场

回复 15# 霁雪

尽量跟进中……
没事您就按照您觉得舒服的方式说，作为听众应该是我慢慢理解才是。

我曾研究过一段时间用等离子体来给飞机隐身，就是因为机身发出的等离子容易导致水汽凝结而放弃！（俄罗斯研究过很长时间，而且曾经做出过样机，但一直没有被使用，很可能是这个原因）！

  我认为有三个原因：一，飞机行使的压力原因，
                   二，飞机行使的产生大量的带电粒子容易使水汽凝结而产生云雾
                   三，高空相对比较冷，也容易使水汽凝结，但不是主要原因

不错，这些照片收藏！谢谢

回复 17# Guest from 123.90.66.x


    当然也不排除机械震动所造成的超声波把周围的空气瞬间变成带电粒子而造成水汽凝结！

回复 19# Guest from 123.90.66.x


    家庭用的加湿器就是利用超声波原理制成的！


霁雪注2013.5.24：家庭用的雾化器是用超声波器材做的，是直接把水粉碎成微珠达到的。和超声波使空气发生电离而凝结成水没有联系。或者说没有这样的事实。

只有当喷气式飞机在-20℃以下的气层中飞行时，且空气湿度接近或达到饱和，同时大气比较稳定时才能产生尾烟，即尾迹云。
尾迹云形成的原理是：当喷式飞机在相当冷且水汽含量较大的高空飞行，飞机尾部喷出的热气在低温高湿的空气中遇冷凝结形成云带。还一种产生尾迹云的过程是：飞机在接近饱和的空气中飞行，螺旋桨和机翼的顶端附近空气因动力降压而绝热冷却产生凝结，但这种情况比较少见。
一般来说在10000米至7000米的高度上飞机容易形成尾迹云，超过这个范围，飞机就不会产生“拉烟”现象了。


霁雪2013.5.24注：这位网友，道出了我本帖问题的关键，我已经帮他把关键内容以红字显示了。产生音障了，果然，但是关键是在“高空”饱和的大气。实际上穿越音障的时候几乎都有音障，所以穿越音障的时候周围的大气几乎都是饱和的。这样逻辑上比较顺理顺当。回过头来，在气象学里，在任何章节，都没有承认过，在高空的大气是会饱和的。这其实是我希望大家讨论得到的结论。

霁雪

回复 21# Guest from 60.212.44.x


   
        从这些照片看到的显然不是尾迹云。所以，先生有点偏离方向了。
        先生所讲的尾迹云的原理有两种不同的说法，而实际上应该是只有一种解释才比较合理，你说呢？看看如何能统一到一起。

       启德先生的绝热冷却是比较被认可的说法。

        我最后的一张照片，就是要证明，并非要在7000米以上，在低空，不到100米的高度时，同样会有飞机的拉烟现象！
        但是我提出请大家帮我思考的，实际上关心的是这些云或雾的移动速度。这些云是移动的还是不移动的？为什么。
        如果把液态水也算在一起的话，在这些照片所反映的过程中，大气里的水汽含量，有变动吗？

霁雪

如果认为是有变动的，那么就会回到我一直在讨论的水汽输送速度的问题。也就是风能吹动水蒸气从海洋到陆地吗？也就是气象学的谬误问题了。也就是南水北调，引渤入新等巨型工程的理论根据问题了。

如果是不变动的，那。可就更麻烦了。
          那就是瞬间凝结和瞬间蒸发的问题，那又回到我在这个版块开版前，关于水是怎样蒸发的问题上去了。
          反正气象学左右都是个错。

霁雪

飞机声障产生的云或雾，可以说是对于气象学里“凝结核”大气成云理论最大的挑战了。

        阿强可得好好的应战了。
        这几张照片好就好在有两个过程，两个完全的、快速进行的、过程。一个是凝结，一个是蒸发。我们不能只解释一个凝结的过程，必须要两个过程都可以完全的解释，才是道理。
        不管是离子说或是生物凝结核说，显然都要面对一个。如何解释让已经变成水雾的微粒，在“超”等离子，或“超”生物凝结核的作用下，从液态又转化为400%相对湿度的过饱和气态水的逆过程机制。

而至今为止的所有凝结核催化理论都是单向催化进行的。包括人工降雨作业。

       当然如果随着音障雾移动的周围空间里的水蒸气不是处于过饱和状态的，那么凝结核的说法也就没有立足之地了。

lhkcc58

热声效应是指可压缩的流体的声振荡与固体介质之间由于热相互作用而产生的时均能量效应。可产生热声效应的流体介质必须有可压缩性、较大的热膨胀系数、小的普朗特数，而且对于要求较大温差，较小能量流密度的场合，流体比热要小，对于要求较小温差，较大能量流密度的场合，流体比热要大。
【英】Thermoacoustic Effect

lhkcc58

热声效应斯特林引擎动手做作者：周鉴恒    文章来源：作者惠赐    点击数：3232    更新时间：2009-10-29（原载：《科学月刊》（台湾），2008年第8期）
十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。一般的引擎以转动的形式输出能量；声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。
热声效应的原理
空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功；之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 （周围空气对这小块空气作较小的功） 。虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。
凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。
驻波型斯特林引擎的作功原理
驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。
当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气（工作流体）向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。于是，热能便不断地变成驻波的能量。

空气中的水分子被压缩提取后的蒸发。
若当你冒着小雨走路，在一个量时间内身上淋的雨不多，而当你骑着自行车时，在原一个量时间内身上淋的雨却多得多，尤其是前方来的飘风雨。
为此，飞机速度越快所积成的水分子就越多，飞机机身越高温汽化的程度就越大。

霁雪

回复 27# Guest from 14.109.174.x

空气中的水分子被压缩提取后的蒸发。

这位网友的意思是水分子是被压缩了。但是没有随飞机移动？是吗？

飞机速度越快所积成的水分子就越多，飞机机身越高温汽化的程度就越大。

有数据说明飞机外表的温度吗？这是指水分子的气化吗？愿闻其详。

从8图看出它是前进气流与后面涡流共同形成。有点类似于汽车在沙地里奔跑在尾后产生扬尘的形态。

lhkcc58

这些图分两种情况：
1  音障不过是声波在其“源泉地”发生的一种叠加，叠加的结果当然是剧烈的振动。剧烈的声波振动造成制冷现
   象。
   那些水汽片的形态就是证明，单发与双发发动机的水汽片是不同的；单发的水汽片是一个简单的图形，双发的
   是两个图形的合并。
   水汽片的位置基本发生在发动机的中部。8图的情况特别，那里的水汽片处于尾部，如果我们注意到此图的两
   道白线，那应该是飞机在加速、加力；这应该是飞机突破音障的一瞬间，音障一突破水汽片也就消失了。
2  压力场的特殊也是不可忽略的因素。
3  最后一张图，也就是雪老大提供的那张图，应该与2相关。

lhkcc58

楼上应该是最终结论。

霁雪

斑竹的最终结论，可以说是没有什么可以挑剔的地方。以前我对启德先生就表示了，声障不是最终结论。就是不想在声障的方向上兜圈子。

但是应该容许别人从不同的角度来分析。

这里，我提出质疑的是这个些，由声障引起的云雾。是随飞机移动的吗？（请参看我的第一帖，我已经提出这个问题了）如果是，那么是不断地生成，不断地消失吗？如果是，那么生成前的水汽和消失后的水汽是如何移动的。风吗？还是逆风而动。如果是，逆风而动的动力源在哪里？如果有了动力源，那么移动的速度比飞机快还是比飞机慢？还是同步的？如果比飞机快，那么在地面上水蒸气的移动速度，有什么两样吗？还是一样的快。如果一样的快，那么地面上的风能吹动地面附近的水蒸气的移动吗？

当然地，我这里是气象与地震的版块。所以我不会讨论到其他的地方去。我还是在围绕，南水北调的理论依据在找例子。还是在质疑常识中的春风送雨的科学性。以及那些凝结核理论的崇拜者的立足点。当然还有我提到的地震云的形成从这些照片中可以得到什么启示吗？

还是这样的一个意思，要把颠倒了的理论观念再颠倒过来。好费劲！ 但是一旦翻了过来，就一通百通了。道尔顿定律，被盖吕萨克强奸了。我就不继续解释下去了，我们还是从实例中来体验，在高空或低空，水汽的分压是如何的变化的。气体的压力是由分子的密度决定的。所以压力有变动，分子一定是移动的。我们研究这个移动的过程。

我希望大家在水汽移动速度的概念范围里思考得再深入一点。这也是我没有在百家争鸣版块跟帖而另起主题的原因。请斑竹谅解？

lhkcc58

1这现象本身就是声障，所以声障不是原因，声障不过是一组现象的名称。声波制冷才是原因。
2水汽片肯定是随时产生随时消失的，因为周边的空气必定是流动的，否则飞机的气动布局、飞机的升力岂不是都是胡说八道了。
3动力源是发动机，空气以一个G的速度先后掠去。

lhkcc58

这里与道尔顿没有关系。

lhkcc58

最为副产品，这几袈飞机告诉我们：
空气的相对湿度绝不仅仅是空气的气压和温度所能决定的。其它决定因素也还可以起作用－－除了声波造成的空气震荡。

霁雪

我讨论的是水汽，是空气和水汽的混合物。接受58斑竹的意见改为我这里讨论的是水汽，是空气里的那个和气象密切关联的成分。
与道尔顿定律没关系，不要急着下结论。
要说没有，也得证明是没有，证明水汽的分压力没有变化。不能空口白说的。

lhkcc58

回复 36# 霁雪


    “我讨论的是水汽，是空气和水汽的混合物”
这句话有毛病！

霁雪

改成“我讨论的是水汽，是空气和水汽的混合物中的水汽”如何？

lhkcc58

也不通，空气已经包含水汽了。
“我讨论的是水汽，是空气里一个与气象学密切相关的成分”
这样好像好些。

霁雪

就这样吧，那我就把上面的改掉了。这几个帖就不删了。

lhkcc58

这里的讨论已经超越道尔顿了。

霁雪

不知斑竹为何要回避道尔顿定律？

道尔顿定律可以说是无孔不入。气象变化离不开道尔顿定律。但是被曲解了，所以科学的学霸就企图让大家忘记它，因为否定不了，只能说是不能用于真实气体。其实还是想让大家忘掉。用那些现在气象学里的象巫咒一样的专用名词来取代道尔顿定律。但是，一旦碰到问题，象姆潘巴或冷鸡蛋先熟的难题，这些巫咒就不中用了。当然还有声障中水汽的移动规律等等。

脸厚一点，我想 我是超越道尔顿了。

lhkcc58

为你的脸皮干杯！

霁雪

干了

lhkcc58

姆潘巴或冷鸡蛋先熟的难题

这才是挑战

霁雪

道尔顿分压定律！
一回事。

物理基础好的网友，有软件模拟经验和条件的。可以和我商量建模方案的详细内容。足可以上自然杂志了。

lhkcc58

为什么不是窦尔敦？

霁雪

斑竹笑话了，慢慢的看吧。雪尔顿也不差，敢把皇帝拉下马，御马就小菜一碟了。

月亮之上

就是突破音障。

霁雪

回复 49# 月亮之上
怎么还在突破音障？我们的讨论早已突破音障了。

霁雪

从58斑竹的照片。始终没有讨论出什么来。
但是意外地，看到孙子在打游戏。游戏里的那架飞机居然也会有这样的声障的雾出现！
真的突破声障的过程看不到，但是画出来的到是看到了。是不随着飞机移动的。飞机刚开过这个位置，就什么也没有了。想来做软件的人在画的时候是向飞行师请教过的。就是那么一下子。
孙子还说，转弯的时候也会有雾发生。
看来，打游戏打多了，还是长见识。见怪不怪了。

其实是瞬间低压造成的！

以前认为凝结核有点不切当！

我赞成，瞬间低压使水蒸气的溶解度降低。

霁雪

时隔两年，回头看到这个帖子的讨论。我们的论坛要都能这样讨论就好了。全部整理了一下，有的加了点评注。把我和58的一些无感的内容去掉了。以清洁思路。