一起去云中探“秘”

張眉

云，是最常見(jiàn)的自然現(xiàn)象之一，它們是由無(wú)數(shù)微小水滴、冰的晶體的集合體懸浮在地球大氣中所形成的一種肉眼可見(jiàn)的聚合物。如同天空中的魔術(shù)師，云有時(shí)濃，有時(shí)淡，有時(shí)聚，有時(shí)散。它們的形狀千變?nèi)f化，為天空增添了獨(dú)特的風(fēng)景。

云的千姿百態(tài)

云不僅種類(lèi)多樣，色彩也多變。云的科學(xué)分類(lèi)最早是由法國(guó)博物學(xué)家尚·拉馬克于1801 年提出的。1929 年，國(guó)際氣象組織以英國(guó)科學(xué)家路克·何華特于1803年制定的分類(lèi)法為基礎(chǔ)，按云的形狀、組成、形成原因等，把云分為十大云屬，這十大云屬可按其云底高度劃入3 個(gè)云族：高云族、中云族和低云族。另一種分法則將積雨云從低云族中分出，稱(chēng)為“直展云族”。不過(guò)，這里使用的云底高度僅適用于中緯度地區(qū)。

云的顏色跟云的厚度、陽(yáng)光通過(guò)率和光線(xiàn)折射的角度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)云朵比較薄的時(shí)候，陽(yáng)光是可以直接從云層中透過(guò)來(lái)的，這時(shí)我們看到的就是陽(yáng)光的顏色，所以這種云朵是白色的。當(dāng)云朵比較厚的時(shí)候，陽(yáng)光透不過(guò)，就顯得很黑。當(dāng)云朵稍薄、陽(yáng)光能透過(guò)一部分時(shí)，看起來(lái)就是灰色的。日出和日落時(shí)，陽(yáng)光是斜射過(guò)來(lái)的，空氣中的水汽和雜質(zhì)使得短波被大量散射，紅、橙等色的長(zhǎng)波部分得以保留，這些光照亮云層，被云層的底面反射回來(lái)，在我們眼里，云朵自然就變成了紅色和橙色。此外，當(dāng)云層中存在冰晶時(shí)，光線(xiàn)還會(huì)產(chǎn)生衍射，就像棱鏡分光一樣，這時(shí)云層邊緣就會(huì)呈現(xiàn)彩色光環(huán)。

一朵云的質(zhì)量和移動(dòng)速度

在晴朗的日子里，我們能看到白云輕盈得像一朵朵棉花糖，在遼闊的藍(lán)天上自由地飄浮著。但實(shí)際上，云非常重。云的質(zhì)量是指云中所含水滴（ 或冰晶） 的質(zhì)量。不同類(lèi)型的云，所含水滴（ 或冰晶） 的量也不同。一般情況下，積云的含水量為每立方米0.2～1 克，高積云的含水量為每立方米0.2～0.5 克，層云或?qū)臃e云的含水量為每立方米0.1～0.5 克，雨層云的含水量每立方米可達(dá)15 克。

例如，一片1 平方千米的積云，不是特別大，如果按每立方米平均含水量0.2克計(jì)算，其質(zhì)量有200 噸。而積雨云的質(zhì)量更為驚人，根據(jù)美國(guó)國(guó)家大氣研究中心所提供的數(shù)據(jù)，一片積雨云的平均質(zhì)量相當(dāng)于100 頭大象的體重，而一大片暴雨云更有20 萬(wàn)頭大象重。

那么，這么重的云究竟是如何飄浮在空中的？主要是由于上升氣流的作用。云是由數(shù)量極多的細(xì)小水珠和冰晶組成的，云中小水滴的直徑僅為0.01 毫米，它向地面自然下落的速度是0.5 厘米/ 秒，一個(gè)小小的上升氣流就能使云團(tuán)懸浮起來(lái)。當(dāng)空氣冷卻下沉?xí)r，云中的水汽會(huì)凝結(jié)。如果這個(gè)時(shí)候空氣溫度足夠低，就會(huì)形成雪或冰雹；如果溫度不夠低，凍結(jié)的冰珠在下落的過(guò)程中便會(huì)融化形成雨。

至于這么重的云的移動(dòng)速度會(huì)有多快，這主要取決于風(fēng)速。風(fēng)速較大時(shí)，云的移動(dòng)速度也會(huì)變快。據(jù)科學(xué)家研究，云移動(dòng)的平均速度可以達(dá)到36 千米/ 時(shí)，最快能到50～60 千米/ 時(shí)，堪比在市區(qū)正常行駛的汽車(chē)。一般來(lái)說(shuō)，云所處的位置越高，移動(dòng)得就越快，這是因?yàn)樵趯?duì)流層內(nèi)，高度越高，風(fēng)速便會(huì)越大，云自然也就移動(dòng)得越快了。

真的有“地震云”嗎

關(guān)于“地震云”的一種說(shuō)法是，它由地底深處的變化引起。有人認(rèn)為，在地震發(fā)生前夕，地?zé)釙?huì)在地震帶聚集，或者地下巖石摩擦生成大量的熱量，形成上升氣流，從而在高空誘發(fā)“地震云”的形成。也有人認(rèn)為，地震前巖石會(huì)出現(xiàn)壓縮或拉伸的變化，從而改變電阻率，進(jìn)一步引發(fā)局部的電磁場(chǎng)變化。這種變化會(huì)導(dǎo)致電磁波對(duì)大氣電離層造成影響，最終表現(xiàn)為云層的特殊排列。此外，還有人推測(cè)，氧氣屬于順磁性物質(zhì)，它們會(huì)在地震前受到磁場(chǎng)影響，進(jìn)而影響到空中的水汽，形成“地震云”。

對(duì)于以上這些說(shuō)法，地質(zhì)學(xué)家表示都不可信，因?yàn)榈卮艌?chǎng)的改變沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。假如來(lái)自地層深處的電磁波對(duì)云有某種影響，這種影響也不可能通過(guò)我們?nèi)庋鬯?jiàn)的云朵形狀判斷出來(lái)。如果真的能靠地磁場(chǎng)影響云層分布來(lái)預(yù)測(cè)地震，那么不如直接去監(jiān)視地磁場(chǎng)來(lái)預(yù)測(cè)地震。

同時(shí)，氣象學(xué)家也表示，不論哪種云的形成，都與高空的氣流活動(dòng)相關(guān)，與地球內(nèi)部無(wú)關(guān)。至于地震前地表溫度會(huì)升高的說(shuō)法，也從未被證實(shí)過(guò)。

此外，美國(guó)地質(zhì)勘探局的研究人員也認(rèn)為，地質(zhì)現(xiàn)象確實(shí)有可能影響到天氣，但是時(shí)間跨度達(dá)到了數(shù)百萬(wàn)年。所以，所謂的“地震云”是不存在的，那些拍攝到的“美麗云彩”與地震毫無(wú)關(guān)聯(lián)。

總而言之，美麗的云總是充滿(mǎn)了神秘色彩。生活在地球上的我們，與云有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，它還有更多的秘密等著我們慢慢發(fā)掘。

文章來(lái)源：《科學(xué)24 小時(shí)》

（責(zé)任編輯：嵇刊）