壯觀!揭秘七大神秘怪雲背後奧秘(第二篇)

2009/10/5   (8257)   原稿來源:



3、莢狀雲

莢狀雲的形狀看起來很像UFO,它是由重力波產生的。帕特裡克通過汽

車減震器的原理來描述什麼是重力波。

帕特裡克稱,“當你開著凱迪拉克以很快的速度通過一段崎嶇不平的道

路時,你會感覺到自己也在上下顛簸。你往下顛是受地球重力影響的原

因,而你向上顛是因為減震器的彈簧將你往上推的緣故。”

莢狀雲形成的原因就有點類似於這個過程。氣流移動時遇到的崎嶇路段

就是一些或高或低的山丘。氣流在流經山丘時,低層密度較大的空氣被

迫抬到高處。在越過山頂後,由於失去山的支撐,這些密度大的空氣仍

向下運動,等到達原來空氣的高度時,因為慣性的關係還會繼續向下運

動,但此時空氣已經進入到密度較大的環境中了(因為大氣密度是隨高

度而成指數減少的),於是向上的浮力又使之向上運動。當上升氣流使

空氣絕熱冷卻而形成雲時,如果又遇到下降氣流的阻擋,其邊緣部分就

會因下降氣流而逐漸變薄,這樣便形成了莢狀雲。而這種上下交替的周

期性運動就是重力波運動。

當氣流遇到其他障礙時也會形成莢狀雲,比如高度很高的雷雨雲,因為

它們也通常在山丘的順風坡形成。一個山脈可以形成一系列的莢狀雲,

但是如果山丘比較孤立,那麼形成莢狀雲的形狀就會是橢圓形的,遠看

像UFO一樣。有時候形成的橢圓形比較多,看起來就很像一??的盤子。

美國國家大氣研究中心的雲物理學家丹尼爾.布雷德稱,“我很喜歡莢

狀雲,因為我經常看到它。我喜歡的各種形狀的雲有很多,但是莢狀雲

是我唯一拿來做屏保的。”

4、碎浪花雲

這種碎浪花雲是根據開爾文-赫姆霍茲原理形成的卷雲。卷雲是高雲的

一種,也是對流層中最高的雲,平均高度超過1800米,是很薄很纖細的

雲彩,能反射和誘捕熱量。所以清晨當太陽還沒有升到地平線上或傍晚

太陽已下山後,光線都會照到這種孤懸高空而無雲影的卷雲上,經過散

射後,顯現出漂亮的蠶絲般的光澤。

根據開爾文-赫姆霍茲原理,當兩層密度不同的空氣或者液體以不同的

速度相遇並通過時,就會在邊緣形成一種類似碎浪花的形狀。

帕特裡克稱,這就很像油和醋一樣。在海洋裡,處於洋流上層的是溫暖

的海水,底層則是很冷的海水。當一大灘水上流動著在一層油,然後遇

到一層以不同速度流動的醋。這兩種物質相遇後,根據開爾文-赫姆霍

茲不穩定性理論,最終會在其邊緣形成一種波。這種波的邊緣中有一部

分會向上運動,另一部分會向下運動,但是因為其中一層物質的流速比

另一種快,所以在波的頂層會出現一種碎浪花的形狀向水平方向運動,

最終就形成了我們看到的碎浪花雲。

帕特裡克表示,實際整個過程就像海邊的碎波一樣,當上層海水的移動

速度超過底層海水時,就會形成一種推擠和堆積。


5、帽狀雲

今年6月12日,一位國際空間站的航天員在太空拍到了地球一座火山爆

發時的照片。照片中爆發的火山是Sarychev火山,它位於日本東北部千

島群島的鬆輪島。照片中由褐色火山灰和白色水蒸氣形成的巨大雲柱直

衝天空,雲柱頂端呈現出帽子的形狀,因而被稱為帽狀雲。

火山爆發時的衝擊波,造成火山灰和水蒸氣周圍的大氣被挖空,形成一

個空洞,火山灰快速上升,把空氣迅速拉抬並冷卻,造成水蒸氣凝結,

最終形成了帽狀雲。帽狀雲的形成需要能導致溫暖、濕潤的空氣能夠快

速上升等外界因素,因此它一般在雷暴雲砧、火山噴發及核彈爆炸等特

殊環境中才會產生。

布雷德表示:“在雷暴天氣當中,由於空氣快速上升,並且不斷同大氣

層空氣進行混合,當氣流達到形成雲層所需溫度後,就會形成帽狀雲。

因此,在雷暴天氣當中,帽狀雲現象是非常常見的。”

帕特裡克則稱,帽狀雲同積雲頂部的平滑層非常類似。但是實際上,我

們看到的積雲是冰蓋。他表示:“如果高空存在較強的對流循環氣流,

氣流混合後就形成了冰晶雲。在高度足夠的情況下,氣流可結成冰晶。



6、夜光雲

今年7月份,在美國和歐洲部分地區出現了夜光雲現象。

夜光雲是由地球大氣層與太空交接處的冰晶組成,高度在五十英里左右

。它們發光是因為其高度較高,雖然我們看到太陽已經落到地平線以下

,實際上它們卻還處在太陽的光照範圍之下。但是目前,科學家們還無

法確定夜光雲是否是從地球南北極漂移到了其它地區,也無法搞清為何

極地地區夜光雲出現頻率更高,亮度更大。

夜光雲形成溫度在大約零下230華氏度,這為由下而上吹起或從太空落

下的灰塵提供了凝縮凍結的停留地點。由於目前北半球正處於夏季,大

氣在升溫上升,但是在大氣外部的邊緣處,由於大氣已經遠遠地延伸到

太空,實際它們正在逐步冷卻。

這些雲雖然很漂亮,然而,它們卻是全球變暖而引起的全球性氣候變化

的征兆。漢普頓大學的大氣科學家詹姆斯.拉塞爾表示:“目前比較流

行的理論和最合理的解釋是,二氧化碳在地表五十英里之上累積會導致

氣溫降低。”

沒有人知道確切的答案,不過,大部分答案似乎都指向人類活動而引起

的全球氣候變化。

7、滾軸雲

滾軸雲一般在風暴潮形成之前,在大氣底端形成。原因在於:風暴潮中

的溫暖氣流向上升時,也會推動周圍的冷空氣向上,二者混合後,風暴

潮周圍氣流的溫度會下降。當向上熱空氣及向下冷空氣產生對流後,就

會在風暴來臨之前形成波浪狀的雲狀結構。當暴風雨逼近時,寒冷的向

下氣流形成的雲層會蒸發,這時整個雲層就會擴展開來,最終形成了滾

軸雲。

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