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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。
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。 |
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