当你抬头看天,有时碧空万顷,有时朵朵白云,有时又是乌云密布。为什么天上有时有云,有时又没有云呢?云究竟是怎样形成的呢?它又是由什么组成的?
漂浮在天空中的云是由很多细小的水滴或冰晶组成的,有的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时还含有一些较大的雨滴及冰、雪粒,云的底部不接触地面,并有一定厚度。
云主要是由水汽凝结造成的。
我们知道,从地面向上十几千米这层大气中,靠地面越近,温度越高,空气也越稠密;越往高空,温度越低,空气也越稀薄。
另一方面,江河、湖海的水面,以及土壤和动、植物的水分,随时蒸发到空中形成水汽。水汽进入大气后,或变成雨,或凝聚为霜露,接着又返回地面,渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发(升华),再凝结(凝华)下降。周而复始,循环不已。
水汽由蒸发表面进入大气低层后,由于这里的温度高,所容纳的水汽较多,这些湿热的空气被抬升,温度就会逐渐降低,到了一定高度,空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续被抬升,就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0℃,则多余的水汽就凝结成小水滴;如果温度低于0℃,则多余的水汽就凝化为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时,就是云了。
云有哪些类型
云依据高度分类通常可分为四大类型,即高云、中云、低云和直展云。
云层高度在6000米以上的为高云,通常又分为卷云、卷层云、卷积云;云底高度在2500米~6000米之间的为中云,一般分为高层云和高积云;低云云底高度低于2500米,又分为层积云、层云和雨层云;直展云云底高度低于2500米,有积云和积雨之分。积雨云的特点是云浓而厚,云体庞大似高山耸立,顶部开始冻结,轮廓模糊,有的有毛丝般纤维结构,底部十分阴暗,常有雨幡、碎雨云。
为什么云有各种不同的颜色
天空中的云会呈现不同的颜色,有时洁白如絮,有时是乌黑一片,有时又灰蒙蒙一片,还有的发出红色和紫色的光彩。这不同颜色的云究竟是怎么形成的呢?
这是由于云层的厚薄形成的。我们所见到的各种云的厚薄差别很大,厚度可达七八千米,薄的只有几十米。有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种。
对于很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑;较薄一点的层状云和波状云,看起来发灰,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白;很薄的云,光线很容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。在云层薄得几乎看不出来时,只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”。孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的;而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,所以看起来比较灰黑。
日出和日落时云往往呈现最好看的红色,这是由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射,而红、橙色的长波部分却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光特别是红光占着绝对的多数,这时不仅日出、日落方向的天空是红色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色了。由于云有的是由水滴组成,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环或虹彩。