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彩云飘,蓝蓝的天上白云飘。地震云定义前言之二

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发表于 2011-3-1 06:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
在开始讨论地震云定义之前,我还是需要先和大家统一一下,对于云的某些直观认识。当然,这里我强调直观,就是希望避免大家已经有的某些气象常识,仔细的看一看。事实究竟是怎样的。大家在事实的基础上来分析,看能不能得到一点共识。看看和气象学里说的一样不一样。

        好了,本帖子的题目叫:“蓝蓝的天上白云飘”

        本帖的着眼点在那个“飘”字上。
        在“说文解字”中“飘”字的意思是:回風也。从風,聲撫招切。回風也。回者,般旋而起之風。莊子所謂羊角。司馬云。風曲上行若羊角也。
        从词典上的解释,我们懂了。用到飘字,这个在飘或被飘的东西应该有一个回旋并且上升的运动轨迹。

        为了公平起见,我们先看看。气象学是怎样解释云在天上飘的。

        按照气象学里云为什么不会从天上掉下来的说法。云倒“的确”是飘在天空中的。

        456666 发表于 2011-1-26 09:10 http://www.cmabbs.com/thread-56111-1-1.html
        云为什么不从空中掉下来?【转】
        因为地面上的热空气和水蒸气,总是不断地往上升,就像一只大手一样,把云托着,所以,云在天上就掉不下来了。

        “云为什么不掉下来”真相大揭秘
        大气分为五层:对流层、平流层、中层、暖层和逸散层。云主要是出现对流层。我们主要来研究对流层
        在对流层中,空气的温度分布产生垂直差异。越高的地方,温度越低。因此,对流层下面的空气就要对流到上面去这也是对流层的来由。对流层的气温随高度增加而降低,高度每增加100米,气温下降0.65℃
        我们在地面上看到只是云的底部,误认为,云是一片一片的。其实云不仅水平面积大,而且具有相当的厚度,至少都有200米厚,最高的降雨云层,厚度达8000米,可以淹没世界上最高的山峰。
        假设有一团云,厚度是200米,那么,此云的底部温度比顶部温度高1.3摄氏度。如果云层厚度有1000米时,云层的顶部和底部的温度差异就达到了6.5摄氏度,那么云层底部的空气就有向上垂直爬升的动力。正是这向上的动力把沉重的云层托在了天空中。
        不要小看这这些力量,正是这些力量把成千上万吨的云层托在空气中。如果云层没有成千上万吨的话,那么那些导致山洪爆发的大雨是从哪里来的呢?也许,成千上万吨的重量与云层的重量比起来不过是一根羽毛。因此,不要把云层比做是棉花。
        因为,如果云层瞬间倾泻下来的话,足足可以让人类居住的房屋倒塌,甚至夺去人的性命,用泰山压顶来形容应该适当一些。我们从此也可以看出对流层中,空气对流的动力是多么的巨大。

        因为云层浮在天空中的原理与滑翔机滑翔的原理是一样的。
        也有的网友还认为云的密度比空气轻。
        但是现在大家应该对“云层为什么会浮在空中”的真相有了一个初步的了解
        用一个类比来总结这个原理就是:云层浮在空气中的原理和热气球浮在空气中的原理是大同小异的与孔明灯飘在天空中的原理也是一样的。

        这不是我的臆造,是从“气象论坛里”搬来的。楼主是一位在那里比较有活跃的,经常发布资料的网友。他表明了是转来的,但是没有说出转来的原址。不管是那里来的。总不是随便讲的。

        云的千变万化,说明了大气层的复杂性。但是谁能抓住明显可见的特征,又给以合理的让人信服的解释。那么也许就比较接近事实。
        气象学的研究,难就难在空气是看不见的。风也是看不见的。上升气流也是看不见的。直到现在科技如此发达。对于高空(100米以上)的风,如果没有山、没有建筑物、没有云、没有升空气球、我们人类还是无法测量。但是云确偏偏是看得见的。

        但是,平时我们从地面上观察,抬头仰望。的确会产生一些片面的观点。正像这段帖子里也说到这一点了。

        那么我们何不到高一点的地方,来观察云呢。
        住在山区或到过高山旅游的朋友,大多数看到过“飘”过山尖,被山劈开到两边,然后又在下风处合二为一的美景。大多数看到过壮丽的云海。因为那是在山区很常见的。
        对照一下上面所引来的解释。(我们在地面上看到只是云的底部,误认为,云是一片一片的。其实云不仅水平面积大,而且具有相当的厚度,至少都有200米厚,最高的降雨云层,厚度达8000米,可以淹没世界上最高的山峰。)我们不是发现有好几处都和我们亲眼所能见到的不一样吗。

        事实上,大部分的云(75%以上)确实都是扁平的。而不是厚厚的。
        很厚很高的云,有。
        那些高积云、浓积云、以及被气象学里称为“超级单体”的夏日里带有雷暴的雷雨云。就是很厚很厚的。这段解释中所指的就是这种云。但是就是这些云,我们可以看到他们并不扁平的云。但是即使是这些云,如果我们有机会钻到云的内部略高一点的地方。我们就可以看到,他们原来还是扁平的。说到这里我们暂且打住。不扯得太远。还是回到这段解释的分析上去。
       
        在对流层中,空气的温度分布产生垂直差异。越高的地方,温度越低。因此,对流层下面的空气就要对流到上面去,这也是对流层的来由。
        对流层的气温随高度增加而降低,高度每增加100米,气温下降0.65℃。
        假设有一团云,厚度是200米,那么,此云的底部温度比顶部温度高1.3摄氏度。如果云层厚度有1000米时,云层的顶部和底部的温度差异就达到了6.5摄氏度,那么云层底部的空气就有向上垂直爬升的动力。正是这向上的动力把沉重的云层托在了天空中。

        在这一段里,气象学引入了一个可以测量得到的温度,来说明对流层空气,下面层的有向上爬升的动力。
        但是这是一种间接的引证,大家知道热空气比冷空气轻。热空气处于冷空气的环境中会上升。但是像这段解释中所说的“像一个大手”一样,造成的热空气对冷空气的全面的支托。
        却是属于想像的。
        即使在气象学的正规教材中也没有这样的说法。
        仔细的找找气象学的说法中。我们可以找到关于上升热气流是变成一股一股的,变成一个一个的热气泡的说法倒是有的。但是说是整个地托住的说法就没有了。而且。这些在气象学里所描述的热气流也不是这里提到的每上升100米气温相差0.65度的那种热气流。而是远超过这个范围的更热更热的气流。
        这里有一张我在自然博物馆里拍到的用来演示空气受热上升的实验的照片。在两片平板玻璃做成的薄容器中装有一些透明的液体。容器的下部有一个加热器。当您按下按钮,加热器就会加热几分钟,这时在点光源灯光的映射下,在后面的屏幕上就有一个上升的热液体,因为折射的关系而显出的袅袅上升的美丽图像。

3RDSC00265e.jpg


        这个实验直观地演示了,被加热的液体或空气在相同的介质中上升的事实。但是也让我们看到这些上升不是整片整片,而是一股一股的。在气象学里许多地方把一股一股的上升的热气流简单地推广到了整片整片的支托,在气象学本身是缺少一个证明过的过程。即使是做出了单股的热流上升的实验演示,但是推广到全片的大气层,依然没有找到证明。

        这里需要解释一下,为什么离开地面高度越高,大气温度越低的问题。
        气象学的解释是空气几乎不吸收光能,所以在太阳的光照下,空气不会变热。而地面可以强烈地吸收光能,在太阳的光照之下,地面会变热,通过接触传导地面把热量转移给了空气。所以越是接近地面的空气越热。

        为什么热量不继续往上传递呢。或者是因为缺少对流的作用而使得热空气无法上升吗。

        我们知道,热的本质是分子的平均运动速度。通过接触传导,空气从地面受热是因为个别的分子获得了较多的动能。并且立刻把动能传布给了周围的空气,所以接近地面的空气热了。因为分子的实际运动速度相当快。所以大气分子动能的平均过程也很快。

        然而为什么离开地面远的大气层就传递不到动能了呢。其实,这里还有一个势能的问题。
        地球的大气,离开地面越远越稀薄,这也是大家所熟知的常识。那就是因为地球的引力,使大气分子在发生垂直方向的运动时,动能会转变为势能。所以越是高处的大气分子,虽然温度不高,也就是平均动能不高,但是势能却大了、高了。

        所以,根据能量守恒的规律,热空气其实没有足够的能量可以向上不断地上升。离开地面越高温度越低的现象,刚好是大气分子平均动能和势能的动态平衡状态。
        热的空气只能在周围(水平方向)是相对较冷的空气中上升。而不能简单地上升到上方的冷空气中去。
        这个事实,可以很平常的从烟囱里的烟离开烟囱口之后的轨迹来说明。尽管热气在烟囱里是上升的,但是只要刚一离开烟囱口,热烟里的多余热量就传递消失尽了。所以几乎所有的烟囱出来的烟都是横向移动(飘动)的。最多只是转向的高度有的离开烟囱口高一点,有的离开烟囱口低一点。没有一支烟囱里出来的烟可以一直不停地摇浮直上直到云霄。

        这是每个人可以轻易看到的事实。
        而且,毫不夸张的说:如果没有烟囱,这些热烟,因为热量扩散的缘故。连烟囱的高度也上升不到。
       
        所以气象学里的所谓,热湿上升气流的说法,纯粹是在现代气象学的初期阶段的一些幼稚的不符合实际的猜测。并且一直以误传误地使用到今天。

        好了,作为网络论坛的发帖,不宜过长。这次就到这里暂告一个段落。下面未完待续,我在两三天内另发新帖继续。
 楼主| 发表于 2011-3-3 11:07 | 显示全部楼层
今天是3日了,我本来说过两三天把下面的继续贴出来。今天到期了。
          很高兴,到我现在发这个帖的时候已有,175为网友,看过我的帖子了。但是怎么都是潜水。连一个回复都没有。
          认为我是胡说的也给踢一脚,有逻辑不对的地方欢迎指出。可不要潜水啊。
          这些都是已经为大家当作常识的内容,谁都不能讲自己不了解。尽管是常识,但是这些是属于被灌输的常识。而不是像烫的东西不要用手直接去拿那样直接有感性的认识上升的常识。大家不觉得可以怀疑吗?
          不管怎么说。我试图找了,对于云的成因,云为什么不掉下来,除了气象学和科普的小册子,中小学的教材里有讨论外还从来没有其他的地方,有过认真的讨论。老拙是第一个。中国没有外国也没有,这地震论坛是首发。大家做过见证啊。
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 楼主| 发表于 2011-3-3 11:11 | 显示全部楼层
下面的一段刚写好,全部潜水叫我怎样发下面的一半?
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发表于 2011-3-3 16:51 | 显示全部楼层
说实话,马上下班了,刚上来看到这个帖子,我得有时间仔细阅读一下,时间匆忙,我就先露个脸,回头仔细研究霁雪老师的文章。
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发表于 2011-3-4 16:23 | 显示全部楼层
回复 2# 霁雪


今天有时间仔细的阅读了几遍。

我仅发表一下我对“飘云”的看法。

云是有水蒸气凝结而成的,云里面聚集着水滴和冰晶。

云“飘”到冷空气那,水珠变大,就形成了乌云,形成了雨;

夏天里,水汽急剧向上“飘”,达到0度以下的高空,形成冰珠,下落时又吸收水分,形成大冰珠,最后成了冰雹?!

地面附近“飘”满水蒸气,遇冷,水蒸气围着灰尘液化成水珠,变成了雾。

不知我个人对水蒸气“飘动”的看法说的对不对,请老师指正啊。



说回正题,地面热湿气流的热量会一点点传给空中温度较低的空气,致使高度也在一点点上升,我觉得没有错吧?
单纯的以烟囱冒出的热烟来比喻热空气,我觉得烟囱的热烟太过“渺小”了,不足以说明他上升不到冷空气中吧
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 楼主| 发表于 2011-3-4 18:11 | 显示全部楼层
谢谢你的回复,你是第一个,暂时我不想做什么解释,你的回复,基本上是属于受到气象学知识正统教育的观点。(不必学气象,这些观点一般在小学和初中的时候已经灌输给每一个学生了。)至少到目前为止的科学界。对于你这样的观点是认同的。你基本上是全记住了。
我希望大家都有和你相同的记忆和理解。那么我就可以一点一点的一点铺开来。
在这一段,我们 不讨论云是怎样形成,水汽是怎样上升等题外的问题。只讲已经形成的云是如何停留在空中的。气象学说是有一只大手托着,我们找找这只手是什么样子的。是怎样托的。
那些题外的内容,我们今后一个一个的单独讨论,一混到一起就太复杂应接不暇了。

不瞒你说,这里我摘录的那段,是中国气象论坛里搬来的,那个论坛里每天登录的都是各个气象站的工作人员。我也奇怪,在这样的专业性的论坛里还要上这样的帖子?连他们都不懂吗?怎么想也是,原来这个问题对这些气象站的工作人员来说,也是一个疑问。为什么呢?唯一的可能也就是,这个问题对于专职的观察员来说,不符合观察事实。
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 楼主| 发表于 2011-3-6 13:49 | 显示全部楼层
云在天空飘导读提纲!

气象学说:有一只大手托着
        云层很厚,厚度使云层的上下有了垂直温差
                因为大气层的垂直温差造成了上升气流
                        上升气流的力量很大,可以托住成千上万吨的水组成的云
                                云和滑翔机,孔明灯一样都是上升气流的原理
气象学的结论:云不是因为比重比空气轻才飘在空中的。

我说
1.云层大部分不厚,都是扁扁的
2.垂直温差是空气分子势能和动能的动态平衡
        所以垂直温差不能产生大气上升动能
                上升气流的形状不是整片整片的而是一股股的

上升气流固然存在,但是和云在天空飘没有关系

从烟囱里的烟说明
        多余热量在大气中散发消失很快
                所以地面的热量向上的传递也很快
                        即动态平衡过程很快

所以动态平衡应该是垂直温差的主因。

所以气象学里解释云是被上升气流托住了不往下掉
        与事实不符
                只是一种猜想

是猜想,我们大家就可以另外的分析
这一帖,从云的运动状态上说明,云和上升气流没有关系。下一贴我们进一步从运动外形上来说明云和上升气流没有关系。

敬请诸位网友,说个是与不是。
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发表于 2011-6-8 18:04 | 显示全部楼层
专门注册个号请老大解答个问题。
你贴的图,只有3跟加热器,如果有N跟加热器。或者不用N根,多放2跟放到中间。被加热的液体上升一段距离后,可不可以理解成就变成1大片了?
你用这3根加热器是想说明地表只有区区几个地方能产生上升气流么。
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 楼主| 发表于 2011-6-10 02:12 | 显示全部楼层
回复 8# archs023

你好!很高兴,你是特意注册了来问问题的。我本人最近有点忙,对这里的论坛有点照顾不及,你的帖子刚才看到。抱歉了。想先问一下,您是看了我许多帖子呢,还是就这一个帖子?这有点不一样。不过不重要。

先正面回答你的问题,如果果然有N根加热器,那么当然是连成一片的向上的热气流了?

但是这个问题和实际情况比就有许多特殊性需要考虑。我还是先描述一下在气象学里正统观点吧。
太阳光穿过厚厚的大气层普晒在大地上,但是大气对于太阳能的吸收能力很小,所以太阳光穿过大气层时大气几乎不能升温。由于地面对太阳光的吸收能力很大,所以地表升温了。升温后的大地,通过接触传导把热量传给了地面附近的空气,于是空气受热升温了。
升温后的热空气由于比重比较轻,所以就要向上升,但是较上面的冷空气像一条棉被一样的把地面盖住了。热空气虽然有上升的潜力,但是却没有上升的机会。所以在实际情况中,是热空气通过热扩散使热空气的厚度逐渐的增厚。
由于地表是不平均的,有高度的差异,有下垫面的不同。所以太阳光吸收造成的地表的升温也是不平均的。当热空气的厚度增加到一定的程度的时候。这些比较热的点附近的热空气就会突破上层冷空气的压力形成一个向上的凸起,由于大气压力的作用。在这个凸起周围的热空气就会补充到这个凸起的位置来,这样周而复始,热空气就会在这个位置形成一个向上的气流。于是上升气流就是一股一股地形成了。
以上是气象学的描述,对于这一段,我认为还是比较符合事实的。
说明一下,这里提到的热空气的厚度,其实是没有具体尺度的,可以是几个毫米,几个厘米,也可以是几十米。实际上热空气不会一股劲的上升,热空气和周围的空气不断的发生热交换,以及上升带来的势能和动能的转换。所以热空气是慢慢地从很薄变到很厚的。我们可以在现在的大楼向阳的一面窗口,明显的觉察到这种上升热气流的存在和大小。越是贴近墙面,温度越高,上升速度也很急,但是用手伸出去就能知道这上升气流的厚度大约不过20-30厘米左右。在外面就没有上升气流了。用一点小的碎纸片一撒就可以很直观的看到这些了。如果你是在大楼的顶层,你就会看到这些纸片,上升不会超过楼顶之上十米,就拐弯了,然后就下降了。
我帖的照片是自然博物馆的演示设备,这个很形象但是太夸张。实际情况中,热空气不会等到我们能感觉出来有温度的差异才上升。而是随时随地的,哪怕只有零点一度的温差,这样的对流就早已经开始了。其结果是地面附近的热空气实际上是一种平衡态总体是已经平衡了。只有在那些山坡之类的地方才能形成较强的,直径比较大的上升气流,你可以观察鸟的飞行,当他们翅膀不动的时候就是有上升气流,翅膀还在拍的地方就没有上升气流。这和我们骑自行车一样,碰到下坡,自然的会趟一回车,不用教。滑翔机的运动员可以告诉你,上升气流的一般直径大小。
我这样回答了你的问题吗?
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发表于 2011-10-28 15:32 | 显示全部楼层
美富翁欲冲天三万米 驾滑翔机将世界纪录翻番(图)
http://www.ce.cn/xwzx/kjwh/gdxw/200507/25/t20050725_4263474.shtml
现有记录滑翔高度是15km, 意味着上升气流能到达的高度
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 楼主| 发表于 2011-10-28 21:20 | 显示全部楼层
回复 10# mm5

我们从堡状高积云的顶部看到迅速发展的云体。这毫无疑问是一种上升气流。而且高度通常在12000-18000米之间。(一般超过15000米的极少)但是有上升气流不一定就是从地面上一直升上去的。
我知道大部分的上升气流都不是在地面生成的。所以我只是说需要证明过程。实验的而不是数学假定的。另外在赤道附近的上升气流(大气垂直环流)和气象学说的受了热上升的概念不同。不能混在一起。
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匿名  发表于 2011-11-2 15:48
顶一下
匿名  发表于 2011-11-2 19:32
扯。


28,18。
 楼主| 发表于 2011-11-5 02:42 | 显示全部楼层
这个帖子,到现在有半年多了。那时还没有气象板块。所以发在这里了。也不敢写得太露骨。所以,今天把这个贴的内容简单的归纳一下。
1我不认为云在天上不掉下来是因为有上升气流的烘托。从云的底部的形状可以和浮在水面上的肥皂沫相同。因此有理由相信,云也是浮在一层比重较大的空气层之上。
2.即使有上升气流,上升气流也不可能带动水汽上升。第一是水汽本身比热空气轻。第二根据道尔顿定律,任何气体都是一压力的状态单独平衡的。与其他的气体无关。所以上升的热空气也不可能带动水汽上升。‘
3.现在我的其他帖子已经挑明了,大气是处于饱和状态的。所以即使热空气固然能带动水汽上升。但是对于一个饱和的大气,已经不需要再有更多的水汽来补充了。。
4.我的关于水汽遇冷凝结的相反过程的帖子,意在说明,饱和的环境里,水汽遇热也可以产生雾。
5.高空的上升气流,是云在形成的时候的副产品。是云产生了上升气流,而不是上升气流产生了云。
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发表于 2011-11-5 11:28 | 显示全部楼层
“1我不认为云在天上不掉下来是因为有上升气流的烘托。从云的底部的形状可以和浮在水面上的肥皂沫相同。因此有理由相信,云也是浮在一层比重较大的空气层之上。”
如果云是由雾滴一样的水珠构成,而每一个雾滴至少包含上亿的水分子,请问它是怎么由于比重原因浮在“空气层”上的?
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 楼主| 发表于 2011-11-7 01:50 | 显示全部楼层
回复 15# lhkcc58

去看看,我的关于云的整体性的帖子。

我说过的:斑竹不要老是找些,我以前预先解释过的内容来重复提问。浪费你的逻辑思维,也浪费我的精力。
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发表于 2011-11-7 09:56 | 显示全部楼层
“云也是浮在一层比重较大的空气层之上。”
如果云是由雾滴一样的水珠构成,而每一个雾滴至少包含上亿的水分子,请问它是怎么由于比重原因浮在“比重比较大空气层”上的?
雾滴弥漫在我们的周围经久不散,它是不是也是漂浮在“比重比较大空气层”上的?
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 楼主| 发表于 2011-11-8 01:13 | 显示全部楼层
雾滴弥漫在我们的周围经久不散,它是不是也是漂浮在“比重比较大空气层”上的?

这是在玩绕口令!斑竹真好意思这么做!

斑竹,请到我设了33阅读权限的那个帖子继续淡下去。这里我不再回复了。
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发表于 2011-11-8 02:21 | 显示全部楼层
看样子你对绕口令的理解也成问题。
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