自然現(xiàn)象是怎么形成的?
來源:新能源網
時間:2024-08-17 13:35:34
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自然現(xiàn)象是怎么形成的?【專家解說】:風是怎樣形成的
一年四季,我們幾乎每天都在和風打交道,有和煦的春風,也有刺骨的寒風。那么,你知道風究竟是怎樣來的嗎?
如果給風下一個簡單的定
【專家解說】:風是怎樣形成的
一年四季,我們幾乎每天都在和風打交道,有和煦的春風,也有刺骨的寒風。那么,你知道風究竟是怎樣來的嗎?
如果給風下一個簡單的定義,可以這樣說:空氣在水平方向上的流動就叫做風。風是由于空氣受熱或受冷而導致的從一個地方向另一個地方產生移動的結果。
我們知道,太陽照射著地表的不同區(qū)域,空氣受陽光的照射后,就造成了有的地方空氣熱,有的地方空氣冷。熱空氣比較輕,容易向高處飛揚,就上升到了周圍的冷空氣之上;而冷空氣比較重,會向較輕空氣的地方流動,于是空氣就發(fā)生了流動現(xiàn)象,這樣就產生了風。
風的形成
朱瑞兆
風的形成乃是空氣流動的結果。風能利用形成主要是將大氣運動時所具有的動能轉化為其他形式的能。
風就是水平運動的空氣,空氣產生運動,主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同而形成的。在赤道和低緯度地區(qū),太陽高度角大,日照時間長,太陽輻射強度強,地面和大氣接受的熱量多、溫度較高;再高緯度地區(qū)太陽高度角小,日照時間短,地面和大氣接受的熱量小,溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異,形成了南北之間的氣壓梯度,使空氣作水平運動,風應沿水平氣壓梯度方向吹,即垂直與等壓線從高壓向低壓吹。
地球在自轉,使空氣水平運動發(fā)生偏向的力,稱為地轉偏向力,這種力使北半球氣流向右偏轉,南半球向右偏轉,所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外,還要受地轉偏向里的影響。大氣真實運動是這兩力綜合影響的結果。
實際上,地面風不僅受這兩個力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影響,山隘和海峽能改變氣流運動的方向,還能使風速增大,而丘陵、山地卻磨擦大使風速減少,孤立山峰卻因海拔高使風速增大。因此,風向和風速的時空分布較為復雜。
在有海陸差異對氣流運動的影響,在冬季,大陸比海洋冷,大陸氣壓比海洋高風從大陸吹向海洋。夏季相反,大陸比海洋熱,風從海洋吹向內陸。這種隨季節(jié)轉換的風,我們稱為季風。所謂的海陸風也是白晝時,大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋,到海洋上空冷卻下沉,在近地層海洋上的氣流吹向大陸,補償大陸的上升氣流,低層風從海洋吹向大陸稱為海風,夜間(冬季)時,情況相反,低層風從大陸吹向海洋,稱為陸風。
在山區(qū)由于熱力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜間由平原或山坡吹向,前者稱為谷風,后者稱為山風。這是由于白天山坡受熱快,溫度溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度,坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方,谷地的空氣則沿著山坡向上補充流失的空氣,這時由山谷吹向山坡的風,稱為谷風。夜間,山坡因輻射冷卻,其降溫速度比同高度的空氣交快,冷空氣沿坡地向下流入山谷,稱為山風。
此外,不同的下墊面對風也有影響,如城市、森林、冰雪覆蓋地區(qū)等都有相應的影響。光滑地面或摩擦小的地面使風速增大,粗糙地面使風速減小等。
雨的形成
由液態(tài)水滴(包括過冷卻水滴)所組成的云體稱為水成云。水成云內如果具備了云滴增大為雨滴的條件,并使雨滴具有一定的下降速度,這時降落下來的就是雨或毛毛雨。由冰晶組成的云體稱為冰成云,而由水滴(主要是過冷卻水滴)和冰晶共同組成的云稱為混合云。從冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花,下落到0℃以上的氣層內,融化以后也成為雨滴下落到地面,形成降雨。
在雨的形成過程中,大水滴起著重要的作用。當水滴半徑增大到2-3mm時,水分子間的引力難以維持這樣大的水滴,在降落途中,就很容易受氣流的沖擊而分裂,通過“連鎖反應”。使大水滴下降,小水滴繼續(xù)存在,形成新的大水滴。這是上升氣流較強的水成云和混合云中形成雨的重要原因
凡是大氣中因懸浮的水汽凝結,能見度低于1千米時,氣象學稱這種天氣現(xiàn)象為霧。
一般來說,秋冬早晨霧特別多,為什么呢?我們知道,當空氣容納的水汽達到最大限度時,就達到了飽和。而氣溫愈高,空氣中所能容納的水汽也愈多。1立方米的空氣,氣溫在4℃時,最多能容納的水汽量是6.36克;而氣溫是20℃時,1立方米的空氣中最多可以含水汽量是17.30克。如果空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下的飽和水汽量,多余的水汽就會凝結出來,當足夠多的水分了與空氣中微小的灰塵顆粒結合在一起,同時水分子本身也會相互粘結,就變成小水滴或冰晶。空氣中的水汽超過飽和量,凝結成水滴,這主要是氣溫降低造成的。
如果地面熱量散失,溫度下降,空氣又相當潮濕,那么當它冷卻到一定的程度時,空氣中一部分的水汽就會凝結出來,變成很多小水滴,懸浮在近地面的空氣層里,這就是霧。它和云都是由于溫度下降而造成的,霧實際上也可以說是靠近地面的云。
白天溫度比較高,空氣中可容納較多的水汽。但是到了夜間,溫度下降了,空氣中能容納的水汽的能力減少了,因此,一部分水汽會凝結成為霧。特別在秋冬季節(jié),由于夜長,而且出現(xiàn)無云風小的機會較多,地面散熱較夏天更迅速,以致使地面溫度急劇下降,這樣就使得近地面空氣中的水汽,容易在后半夜到早晨達到飽和而凝結成小水珠,形成霧。秋冬的清晨氣溫最低,便是霧最濃的時刻。
霧形成的條件一是冷卻,二是加濕,增加水汽含量。這是由輻射冷卻形成的,多出現(xiàn)在晴朗、微風、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定或有逆溫存在的夜間和清晨,氣象上叫輻射霧;另一種是暖而濕的空氣作水平運動,經過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻而形成的霧,氣象上叫平流霧;有時兼有兩種原因形成的霧叫混合霧。可以看出,具備這些條件的就是深秋初冬,尤其是深秋初冬的早晨。
我們還可以看到一種蒸發(fā)霧。即冷空氣流經溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大,則因水面蒸發(fā)大量水汽,在水面附近的冷空氣便發(fā)生水汽凝結成霧。這時霧層上往往有逆溫層存在, 否則對流會使霧消散。所以蒸發(fā)霧范圍小,強度弱,一般發(fā)生在下半年的水塘周圍。
城市中的煙霧是另一種原因所造成的,那就是人類的活動。早晨和晚上正是供暖鍋爐的高峰期,大量排放的煙塵懸浮物和汽車尾氣等污染物在低氣壓、風小的條件下,不易擴散,與低層空氣中的水汽相結合,比較容易形成煙塵(霧),而這種煙塵(霧)持續(xù)時間往往較長。
霧消散的原因,一是由于下墊面的增溫,霧滴蒸發(fā);二是風速增大,將霧吹散或抬升成云;再有就是湍流混合,水汽上傳,熱量下遞,近地層霧滴蒸發(fā)。
霧的持續(xù)時間長短,主要和當?shù)貧夂蚋蓾裼嘘P:一般來說,干旱地區(qū)多短霧,多在1小時以內消散,潮濕地區(qū)則以長霧最多見,可持續(xù)6小時左右。
什么是霧?
在水氣充足、微風及大氣層穩(wěn)定的情況下,如果接近地面的空氣冷卻至某程度時,空氣中的水氣便會凝結成細微的水滴懸浮于空中,使地面水平的能見度下降,這種天氣現(xiàn)象稱為霧。霧的出現(xiàn)以春季二至四月間較多。
凡是大氣中因懸浮的水汽凝結,能見度低于1千
米時,氣象學稱這種天氣現(xiàn)象為霧。
霧形成的條件:
一是冷卻,二是加濕,增加水汽含量。
霧的種類:
1、輻射霧:多出現(xiàn)在晴朗、微風、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定或有逆溫存在的夜間和清晨。
2、平流霧:暖而濕的空氣作水平運動,經過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻而形成的霧,氣象上叫平流霧。
3、混合霧:有時兼以上有兩種原因形成的霧叫混合霧。
4、蒸發(fā)霧:即冷空氣流經溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大,則因水面蒸發(fā)大量水汽,在水面附近的冷空氣便發(fā)生水汽凝結成霧。這時霧層上往往有逆溫層存在,否則對流會使霧消散。所以蒸發(fā)霧范圍小,強度弱,一般發(fā)生在下半年的水塘周圍。
5、煙霧:城市中的煙霧是另一種原因所造成的,那就是人類的活動。早晨和晚上正是供暖鍋爐的高峰期,大量排放的煙塵懸浮物和汽車尾氣等污染物在低氣壓、風小的條件下,不易擴散,與低層空氣中的水汽相結合,比較容易形成煙塵(霧),而這種煙塵(霧)持續(xù)時間往往較長。
一般來說,秋冬早晨霧特別多,為什么呢?我們知道,當空氣容納的水汽達到最大限度時,就達到了飽和。而氣溫愈高,空氣中所能容納的水汽也愈多。1立方米的空氣,氣溫在4℃時,最多能容納的水汽量是6.36克;而氣溫是20℃時,1立方米的空氣中最多可以含水汽量是17.30克。如果空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下的飽和水汽量,多余的水汽就會凝結出來,當足夠多的水分了與空氣中微小的灰塵顆粒結合在一起,同時水分子本身也會相互粘結,就變成小水滴或冰晶??諝庵械乃^飽和量,凝結成水滴,這主要是氣溫降低造成的。
如果地面熱量散失,溫度下降,空氣又相當潮濕,那么當它冷卻到一定的程度時,空氣中一部分的水汽就會凝結出來,變成很多小水滴,懸浮在近地面的空氣層里,這就是霧。它和云都是由于溫度下降而造成的,霧實際上也可以說是靠近地面的云。
這樣說來,霧既不是從天而降,也不是自地而出?是空氣中凝結的水汽。不過他與天上和地面的溫度、濕度都有著密切的關系哦
雷是天空中帶不同電的云,相互接近時,產生的一種大規(guī)模的放電現(xiàn)象,在放電時會發(fā)生火花和聲音,火花就是閃電,產生的聲音就是雷聲。
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