天空为什么有白云(白云形成的原理)

明代学者洪应明曾在《菜根谭》中留下千古名言:“宠辱不惊,看庭前花开花落;去留无意,望天上云卷云舒。”故人对人生,对事物,对名利平和、淡泊的心态一直为后人所称颂,而“云卷云舒”所体现的万千变化,更是让人们对天空景象遐想联翩。

天空为什么有白云(白云形成的原理)

从形态上来分,云主要有三种,即积云、层云以及卷云。

从所处高度来分,云又被划分为三个云族,即高云族、中云族和低云族。

还有一种特殊的分法,便是将积雨云从低云族中划分出来,被称为直展云族。

云的形成,主要有两个基本条件。

天空为什么有白云(白云形成的原理)

在光照下,江水、河水、海洋等水面、植物叶面的蒸发,产生大量的水汽。受大气温度低于水面沸点的影响,水汽含量在大气中产生较大变化,从而呈现出各种形态,而云便是这些形态之一。

从地面往上的大气中,离地面越近,温度越高,空气越稠密;反之,越往高空,则温度越低,空气也越稀薄。当水汽进入大气层,随着高度的增加越往上升,空气越稀薄,气压越低的影响,上升的水汽由于体积缩小而比重增大,从而就会膨胀。

由于水汽的膨胀会消耗自身的热量,因此,上升空气中的温度降低。温度的降低,大气层容纳水汽的能力则越来越小。当温度降低到一定程度时,空气中的水汽便会达成饱和。这时,如果空气继续上升,就会有多余的水汽析出。

当水汽在上升过程中,大气里的温度高于0℃时,多余的水汽便凝结成小水滴;当温度低于0℃时,多余的水汽则被凝化为小冰晶。

当这些小水滴和小冰晶逐渐增多,并“相聚”在一起达到一定数量时,便形成通过肉眼可以看到的云。

除了同时具备充足的水汽和空气冷却这两个基本条件之外,另外还有一个最为关键的因素,便是“凝结核”。

天空为什么有白云(白云形成的原理)

如果空气中没有任何杂质,而是绝对纯净的,大气中的水汽分子就无法依附在凝结核之上。

单个存在于大气中的水汽分子相互之间的“粘合度”非常小,由于它们之间的合并能力有限,导致它们好不容易“相聚”在一起后又被“生生分离”。即使通过排除“万难”而聚合在一起的小部分水汽分子,也因它们的“个头”太小而导致所形成的小水滴也极其微小,而这些小水滴又将迅速被蒸发。因此,它们的努力,可谓“前功尽弃”。

大气中含有大量的微粒,典型的代表是尘埃,另外还有大量诸如盐粒、烟粒等微小粒子,这些微粒被称之为“凝结核”。

凝结核在云的形成上,起着尤为关键的作用。它不但能使大量水汽凝结,相聚,更能使它们依附于自己身上。

因凝结核的作用,大量碰撞并结合在一起的水汽分子终于得以“团聚”,它们“化零为整”,形成大小不一的云。

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