正如你在引言里所看到的(现在看也不晚哦,这才刚到第1章的第1页),本书并不是讲天气科学,而是谈论天气本身以及它对我们的影响。我们对天气的认知过程是从害怕海洋上升起的庞大飓风的肆虐咆哮,到欣赏蔚蓝的天空下一朵孤独而蓬松的白云的简单之美。随着对这些天气现象的熟悉和认识的增多,我们对天气的理解也逐渐清楚。天气就好比一本关于植物的书,虽然在书里我们可以欣赏到沙漠仙人掌和巨大的加利福尼亚州红木的美丽,但要提高我们对植物的理解,还需要了解它们是如何生长的,以及类似的基础知识。
在本书的其他章节或其他图书中也都会有许多有关天气的概念和说明,而下面这些有关天气的名词仅仅是大餐前的“开胃小菜”,能够让你胃口大开,一口气将本书读完。
今天的空气明天就消失了
假如只用几百个字来解释天气的基本演变规律,那首先需要解释下面两个最基本的问题:①空气为什么会上升和下沉?②当空气上升和下沉时为什么气温和湿度会发生变化?
别忘了我们初中物理课上学过的一个规律:热空气上升,冷空气下沉。这是事实,而且对所有物质分子都适用。
热空气上升
当空气分子开始变热,表明它得到新的动力,于是开始加速运动,移动距离加大。分子运动范围的扩大导致一定时间内特定空间里的分子数目减少(我们将某一特定空间内的空气称为空气块)。这就像在拥堵的高速公路上,车道从一个变为两个,汽车越跑越快,那么在某一特定高速路段(高速公路块)内,汽车的密度将减少。
当空气块中的分子不断扩散,空气块中的空气浓度将不断降低,那么它的质量也就减少。所以,空气越来越轻,浮力加大,它就慢慢上升到高层大气中去了。
因此说,热空气上升。
冷空气下沉
冷空气跟热空气正好相反,冷空气分子运动将减慢,那么在某一特定范围内就有更多的空气分子聚集,空气块中的空气密度加大,质量也就增加,因此变重的冷空气将下沉到大气底层。
这就像我们所设想的高速公路:当汽车都减速,车道也从两个变成一个的时候,交通也就变得拥堵了。
因此说,冷空气下沉。
空气上升冷却,水汽增加
假如一个热空气块在上升过程中温度保持不变,那么它将一直上升到大气层顶。幸运的是事实并非如此,否则我们就看不到美丽的云朵和洁白的雪花了。这是因为空气在上升过程中会逐渐冷却。
大气随着高度的增加温度是降低的,因此空气上升冷却有部分原因是因为空气块将上升到一个更冷的大气层中。这就像将一块牛排从烤架上放到比烤架低500°F(260℃)的盘子里,牛排会很快冷却。当然,大气高层的温度并不总是比低层的低,所以说这还不能完全解释空气上升冷却的问题。
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