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云与雾的形成P.pdf
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2023-08-31
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《云与雾的形成》 云与雾,作为自然界中常见的气象现象,它们的形成过程蕴含着丰富的物理和气候知识。我们来看看雨的形成。雨是由于大气中的水滴在上升过程中遇冷凝结,逐渐增大,当水滴足够重时,就会克服空气阻力降落到地面,形成降雨。这一过程涉及到水的蒸发、凝结和降水循环。 接着,我们探讨云的生成。云是由无数微小的水滴或冰晶聚集而成,它们悬浮在空中,形成各式各样的云层。云的形成离不开水蒸气的凝结。随着空气从地面向上升高,温度逐渐降低,空气中的水蒸气会达到饱和点。当湿热空气被抬升并冷却,多余水蒸气就会凝结成小水滴或小冰晶,这就形成了云。云的种类繁多,其形态取决于温度、湿度以及上升气流的强度。 雾,可以视为贴近地面的云,它由大量悬浮的小水滴组成。当暖湿空气遇到冷地面或水面时,会因冷却而形成雾。雾的能见度较低,对交通有显著影响。雾的形成条件与云相似,都需要空气中存在凝结核、充足的水汽以及空气变冷。同时,雾还分为辐射雾、平流雾等多种类型,它们的形成受到地形、风向、温差等因素的影响。 我们来了解露的形成。露水是在夜间产生,主要出现在晴朗无风的天气。当太阳下山后,地面因缺乏云层保温而迅速冷却,导致近地面的水蒸气在物体表面凝结成小水滴,这就是露。露的形成与辐射冷却密切相关,特别是在昼夜温差大的情况下,清晨的物体表面更容易出现露珠。 云、雾和露的形成涉及了水的相态变化、气温的垂直分布以及空气中的水汽动态。这些自然现象不仅美丽,更揭示了地球气候系统的复杂性和微妙平衡。通过理解这些过程,我们可以更好地预测天气,保护环境,并在日常生活中做出适应性决策。
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雨是怎樣形成的(P.6)
小水滴大多數飄浮在空中,當有些水滴聚集,這些較大且重的水滴會開始下降,而在降
落的過程中與其他水滴碰撞,合併成更大的水滴,最後降落到地面,就成為「雨」。因為水
滴能在高空中飄的重量非常輕不到1 公克,常會有向上的氣流或風,因為重量他就會往上飄,
在雲中水氣一直凝結,重量越來越重,到最後就落下雨。
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雲是怎樣形成的(P.8)
飄浮在天空中的雲彩是由許多細小的水滴或冰晶組成的,有的是由小水滴或小冰晶混合
在一起組成的。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒,雲的底部不接觸地面,並有一定厚
度。
雲的形成主要是由水蒸氣凝結造成的,我們都知道,從地面向上十幾公里這層大氣中,
越靠近地面,溫度越高,空氣也越稠密;越往高空,溫度越低,空氣也越稀薄。
另一方面,江河湖海的水面,以及土壤和動、植物的水分,隨時蒸發到空中變成水蒸氣。
水蒸氣進入大氣後,成雲致雨,或凝聚為霜露,然後又返回地面,滲入土壤或流入江河湖海。
以後又再蒸發(昇華),再凝結(凝華)下降。週而復始,循環不已。
水蒸氣從蒸發表面進入低層大氣後,這里的溫度高,所容納的水蒸氣較多,如果這些濕
熱的空氣被抬昇,溫度就會逐漸降低,到了一定高度,空氣中的水蒸氣就會達到飽和。如果
空氣繼續被抬昇,就會有多餘的水蒸氣析出。如果那裡的溫度高於 0°C,則多餘的水氣就凝
結成小水滴;如果溫度低於 0°C,則多餘的水蒸氣就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶
逐漸增多並達到人眼能辨認的程度時,就是雲了。
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霧是怎樣形成的(P.9)
霧是層雲的一種形態。它和雲從本質上並沒有甚麼分別,都是由許多小水滴和小冰晶(如
果夠寒冷的話)組成。因此說「雲是天上霧、霧是天上雲」。但一般霧都會和雲區分起來,
所以習慣上飄在天上,不觸及地面的,就叫作雲;靠近地面形成的,則要叫作霧。
氣象學上規定,當懸浮在近地面氣層的水汽凝結物--小水滴或小冰晶使水平能見距離
在 1000 米以下的,就稱為霧。
有時,在水平面氣層中飄浮的並不是水蒸氣凝結物,而是灰塵、煙粒、鹽粒等雜質,它
們同樣使能見距離減少,當能見距離降至一千米以內,這種情況就叫作「霾( haze)」。
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◎ 霧的形成: (p.9)
1. 霧是接近地面處所形成的雲,也就是說霧是飄浮在我們四周的小水滴,而雲是飄浮在
高空中的小水滴,兩者其實是相同的,只是所在高度不同罷了。潮濕的空氣遇到冷的地
面或水面會冷卻形成霧,飄浮在空氣中。霧太濃時會影響我們的視線,危及海、陸.空
的交通。
2. 霧和雲形成的條件是一樣的,需具備:
(1) 空氣中需含有微小的凝結核。
(2) 有充分的水氣。
(3) 空氣變冷。
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露是怎樣形成的(p.10)
在晴朗無風的日子,由於地球表面白天受日照加熱,晚上因缺乏雲層覆蓋以保持空氣中的熱
量,所以地表冷卻得很快,同時空氣中的水氣產生了凝聚現象,在地面的植物上形成水滴。
露水是在夜晚產生的,他完全是由大氣低層的水蒸氣凝結成的。在白天,大地吸收了陽光中
的熱,日落以後,這些熱重新散發到大氣中去。特別是在晴朗無雲的夜間,熱量散失得很快,
田野上的溫度劇烈下降。溫度一降低,空氣含水蒸氣的能力也降低,大氣低層的水氣就紛紛
附在草上、樹葉上,並凝成細小的水珠,這就是露珠。
露是空氣中的水蒸氣,附著在冰冷的草木上或其他物體上,凝結成小水滴的現象。天氣晴朗
的夜晚,微風徐徐,空氣中的水氣冷卻後容易形成露。
通常沒有下雨,日夜溫差很大的時候,在太陽出來之前的凌晨,水氣比較容易凝結在花草,
還是玻璃窗上,最主要的原因就是【輻射冷卻】作用,但也需要上列條件的配合,不見得是
夏天才容易生露水。
諺語「露水起青天」是說早上有露水,當天是晴天,這種說法是有科學根據的。因為露是晴
天的產物,露出現在晴朗無風的夜晚,此時地面輻射降溫較明顯,貼近地面層空氣的溫度也
下降得快,這樣,空氣中所含的水汽達到飽和,而多餘的水汽就在地面上、草上和地面附近
的物體上凝結成小水珠,這就是「露」。有露的早晨,天氣較穩定,當天一般天氣晴朗,所
以民間有「露水起青天」的說法。
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【輻射冷卻】(P.10或 P.11)
※晚間因無太陽短波輻射,地表面長波輻射作用可散熱,使地表面溫度下降;尤其當天空晴
朗或雲量稀少,在夜間至清晨太陽出來以前這段時間內,輻射作用源源不斷地將地面之熱量
向天空散射,常使地面附近氣溫急速下降,這種現象稱為輻射冷卻。
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霜是怎樣形成的(p.10)
夜晚太陽下山以後,地面開始把白天從陽光那兒吸收得到的熱量,散發出去而變冷,而且,
由於地面散熱的速度比空氣散熱的速度快,所以,地面會變得比上面的空氣還要冷。夜裡,
地面附近空氣中的水蒸氣,因為溫度下降而凝結成水,附著在植物或其他東西的表面上,就
成了我們清晨所看見的露水了。如果說,地表附近空氣的溫度降到冰點(0℃)以下,水蒸
氣就會凝固成細小的冰,覆蓋在物體上面,而變成了白茫茫的霜了!
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霜與冰(p.11)
雖然都是指水遇到低溫結凍
结冰與結霜其實是指水分子遇到低溫結凍的形成方式的不同
結冰是指水液體或物體因低溫而結凍
結霜是指空氣中的水分子遇到低溫的物體而凝結冰的結晶
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◎霜的形成:(p.10)
1. 霜等形成和露是一樣的,是空氣中的小水滴遇到非常冷(0℃以下)的地面物,就會凝固為
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