我们都知道什么云是可见的微小水滴(或冰晶,如果足够冷的话)的集合,它们生活在地球表面上方的大气层中。但是你知道云是如何形成的吗?
要形成云,必须有几种成分:
一旦这些成分到位,它们就会按照这个过程形成云:
虽然我们看不到,但第一种成分——水——总是以水蒸气(一种气体)的形式存在于大气中。但是为了形成云,我们需要把水蒸气从气体变成液体。
当一团空气从地表上升到大气中时,云层开始形成。(空气通过多种方式实现这一点,包括抬升山腰、抬升天气锋,以及被聚集的气团推到一起。)当包裹上升时,它通过越来越低的压力水平(因为压力随高度而降低)。回想一下,空气往往会从高压区流向低压区,因此当包裹进入低压区时,包裹内的空气向外推动,导致包裹膨胀。膨胀需要热能,所以空气包会稍微冷却。空气包向上移动得越远,冷却得越多。冷空气不能像热空气那样容纳那么多的水蒸气,因此当其温度冷却到露点温度时,包裹内的水蒸气变得饱和(其相对湿度等于100%),并且凝结成液滴。
但水分子本身太小,无法粘在一起形成云滴。他们需要一个更大,更平坦的表面,他们可以收集。
为了让水滴形成云滴,它们必须有某种表面可以凝结。这些“东西”是被称为气溶胶或凝结核的微小粒子。
就像细胞核是生物学中细胞的核心或中心一样,云核是云滴的中心,正是因为如此,它们才得名。(没错,每一朵云的中心都有一点污垢、灰尘或盐!)
云核是固体颗粒,如灰尘、花粉、灰尘、烟雾(来自森林火灾、汽车尾气、火山和燃煤炉等)和海盐(来自海浪破碎),由于大自然母亲和人类的帮助,悬浮在空气中。大气中的其他粒子,包括细菌,也可以起到凝聚核的作用。虽然我们通常认为它们是污染物,但它们在云层生长中起着关键作用,因为它们具有吸湿性,能够吸引水分子。
正是在这一点上,当水蒸气凝结并沉淀到凝结核上时,云层形成并变得可见。(没错,每一朵云的中心都有一点污垢、灰尘或盐!)
新形成的云通常会有清晰、清晰的边缘。
云的类型及其形成的高度(低、中或高)取决于气团达到饱和的水平。该标高根据温度、露点温度以及地块随海拔升高而冷却的快慢(称为“下降率”)等因素而变化
如果云是在水蒸气冷却和凝结时形成的,那么只有当相反的情况发生时,也就是当空气变暖和蒸发时,云才会消散,这才有意义。这是怎么发生的?因为大气总是在运动,干燥的空气跟随在上升的空气后面,所以冷凝和蒸发不断发生。当蒸发比凝结更多时,云层将再次变成看不见的水分。
既然你知道了云在大气中是如何形成的,那就学习在瓶子里制造云来模拟云的形成吧。
由Tiffany Means编辑
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