轮回眼霸气图片:晚霞//闪电//雷暴//云层//厄尔尼诺

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/02 08:44:41

 

云层

 

    我们常常看到天空有时碧空无云,有时白云朵朵,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? 它又是由有什么组成的?

  漂浮在天空中的云彩是由许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。有时也包含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。

  云的形成主要是由水汽凝结造成的。

  我们都知道,从地面向上十几公里这层大气中,越靠近地面,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,随时蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后,成云致雨,或凝聚为霜露,然后又返回地面,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。

  水汽从蒸发表面进入低层大气后,这里的温度高,所容纳的水汽较多,如果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°C,则多余的水汽就凝结成小水滴;如果温度低于0°C,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

  卷云最高大概10000米

  晴天云简表

  云名 云的形态变化 高度 厚度 天气征兆

  卷云 像羽毛像绫纱,丝丝缕缕地漂浮着 最高 最薄 象征晴朗

  卷积云 像水面的鳞波,是成群成行的卷云 很高 很薄 无雨雪

  积云 像棉花团,上午出现,傍晚消散 2 000米左右 较薄 阳光温和

  高积云 像草原上雪白的羊群,扁球状,排列整齐 2 000米左右 较薄 天晴

  卷层云

  卷云聚集,向前推进 像白绸幕蒙住天空 高

  晴转阴

  高层云

  卷云越变越厚 像毛玻璃遮着太阳 低

  将下雨雪

  雨层云

  高层云变得更厚 暗灰色云块密布天空 更低

  雨雪连绵

  积雨云

  积云迅速形成高大云山 乌云密布天空 更低

  雷雨冰雹

  云的光彩简表

  这里介绍10种云层形式,有“积”字表示云的形状是块状(无关大小),有“层”字表示天空布满阴沉的云。每种类型都给出了分布的大约海拔高度,云层越高,天气越好。在极地地区,同种类型的云层会在更低海拔的天空出现。

  卷积云:小圆块积云,看上去如同波纹状,常被称为“鱼鳞天”,通常海拔高度5 000~8 000米,一般预兆晴朗天气。

  高积云:类似于卷积云,预兆天气良好,但它的覆盖范围更广,云层更厚,白中有暗。通常出现于暴雨之后,悬浮在5 000~6 000米的高空。

  积雨云:为低层雷云,云色乌暗。塔形云层高可达6 000米,顶部平云层被称作砧顶。积雨云常带来强风暴雨、雷鸣和闪电。上层类似假卷云,顶层类似假雨云。

  积云:很易于识别,蓬松状白云,如同团团棉絮,飘浮在空中。如果彼此分开意味着又是美好的晴天,可是如果发展得越来越大,前端越来越多,很可能会带来一场突然降临的暴雨。位于海上碧空中的积云,通常表明离陆地已经不远,高度一般不超过2 500米。

  卷云:由冰晶形成的高层缕状云,这也是它看上去纯白色的原因,经常称作马尾云。它们也通常意味着天气晴朗,高5 000~9 000米。

  卷层云:由冰颗粒形成,看上去像白云的纹路,这些是惟一会在太阳或月亮周围产生光晕的云层。如果卷层云扩展,意味着天气晴朗;如果卷层云缩小,意味着将要下雨;如果天空笼罩着卷云,卷云上部的天空变暗,逐渐形成卷积云,这预示着雨雪的来临。

  高层云:在阳光或月光照耀下,看上去像灰色的幕幔。如果湿空气靠近,云盘消失,云层变厚、变暗,直至下雨,高可达2 500~6 000米。

  雨层云:为低层乌云,笼罩在空中,意味着4小时之内会有降雨,通常会持续几小时。

  层积云:低层覆瓦状云层,通常覆盖整个天空。云层较薄,阳光可以透射下来。它们可能会带来雷阵雨,但一般会在午后消失,留下一片晴朗明亮的蓝天。高度低于2 500米。

  层云:云层最低,犹如浓雾笼罩在空中,刚开始出现时经常会被误认为是高山浓雾。它们并非很自然的雨水云,但也可以形成蒙蒙细雨。如果在夜间它越来越厚,覆盖在清晨空中,通常这会是晴朗的一天,高度不超过2 500米。

  对流层

  从地表到8至15公里高度范围内称为对流层。

 

厄尔尼诺

 

    厄尔尼诺现象概括厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

  “厄尔尼诺”一词来源于西班牙语,原意为“圣婴”。19世纪初,在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家,渔民们发现,每隔几年,从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流,随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界四大渔场之一,但这股暖流一出现,性喜冷水的鱼类就会大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后,于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子--圣婴。后来,在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度可比常年高出3-6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常。

  厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,结果引起海啸和暴风骤雨,造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。

  厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期,历时一般一年左右,大气的变化滞后于海水温度的变化。

  在气象科学高度发达的今天,人们已经了解:太平洋的中央部分是北半球夏季气候变化的主要动力源。通常情况下,太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成赤道海流向西移动,此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度渐渐升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。对应这两个海域上空的大气也存在温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后转向东流,这样,在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流(沃克环流),这个环流在海平面附近就形成了东南信风。但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。60年代,气象学家发现厄尔尼诺和南方涛动密切相关,气压差减小时,便出现厄尔尼诺现象。厄尔尼诺发生后,由于暖流的增温,太平洋由东向西流的季风大为减弱,使大气环流发生明显改变,极大影响了太平洋沿岸各国气候,本来湿润的地区干旱,干旱的地区出现洪涝。而这种气压差增大时,海水温度会异常降低,这种现象被称为“拉尼娜现象”。

  20世纪60年代以后,随着观测手段的进步和科学的发展,人们发现厄尔尼诺现象不仅出现在南美等国沿海,而且遍及东太平洋沿赤道两侧的全部海域以及环太平洋国家;有些年份,甚至印度洋沿岸也会受到厄尔尼诺带来的气候异常的影响,发生一系列自然灾害。总的来看,它使南半球气候更加干热,使北半球气候更加寒冷潮湿。

  近年来,科学家对厄尔尼诺现象又提出了一些新的解释,即厄尔尼诺可能与海底地震,海水含盐量的变化,以及大气环流变化等有关。

  厄尔尼诺现象是周期性出现的,大约每隔2-7年出现一次。至1997年的20年来厄尔尼诺现象分别在76-77年、82-83年、86-87年、91-93年和94-95年出现过5次。1982—1983年间出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的一次,在全世界造成了大约1500人死亡和80亿美元的财产损失。进入90年代以后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。

  由于科技的发展和世界各国的重视,科学家们对厄尔尼诺现象通过采取一系列预报模型,海洋观测和卫星侦察,海洋大气偶合等科研活动,深化了对这种气候异常现象的认识。首先认识到厄尔尼诺现象出现的物理过程是海洋和大气相互作用的结果,即海洋温度的变化与大气相关联。所以在80年代后,科学家们把厄尔尼诺现象称之为“安索”(enso)现象。其次是热带海洋的增温不仅发生在南美智利海域,而且也发生在东太平洋和西太平洋。它无论发生在哪时,都会迅速地导致全球气候的明显异常,它是气候变异的最强信号,会导致全球许多地区出现严重的干旱和水灾等自然灾害。

  从我国6-8月主要雨带位置来看,在75%的厄尔尼诺年内,夏季雨带位置在江、淮流域。形象一点说,热带地区大气环流的低频振荡可比作是热带地区的心脏跳动,厄尔尼诺事件的发生就好象是热带地区得了一个心脏病,使得规律性的低频振荡出现了异常现象。

  当上述厄尔尼诺现象发生时, 遍及整个中、东以及太平洋海域,表面水温正距平高达3℃以上,海温的强烈上升造成水中浮游生物大量减少,秘鲁的渔业生产受到打击,同时造成厄瓜多尔等赤道太平洋地区发生洪涝或干旱灾害,这样的厄尔尼诺现象称为厄尔尼诺事件。一般认为海温连续三个月正距平在 0.5℃以上,即可认为是一次厄尔尼诺事件。相反,如果南美沿岸海温连续三个月负距平在 0.5℃以上,则认为是反厄尔尼诺事件,又称拉尼娜事件。当前据气象学家的研究普遍认为:厄尔尼诺事件的发生对全球不少地区的气候灾害有预兆意义,所以对它的监测已成为气候监测中一项重要的内容。

09年厄尔尼诺是否再现

  今年“圣婴”厄尔尼诺又可能来了。赤道太平洋海洋持续异常偏暖的现象被称为“厄尔尼诺”,它的反复出现具有一定的周期性,一般3-7年出现一次。上一次厄尔尼诺现象出现在2006年,因此这个老相识现在也是时候“卷土重来”了。

  据国家气候中心最新监测表明:6月份赤道中东太平洋大范围海表温度较常年同期异常偏暖,偏暖中心值超过1.0℃;赤道太平洋次表层整体为异常暖水控制;与此同时,近期热带大气也出现了与海洋异常相匹配的调整:反映大气异常的南方涛动指数较前期显著降低,赤道太平洋上空大部分地区为减弱的信风控制。

  任福民表示,6月份赤道中东太平洋出现了明显的厄尔尼诺特征,预计未来3-6个月,赤道中东太平洋海表温度将持续较常年同期异常偏暖0.5℃以上。由此,可以认为今年6月赤道中东太平洋已进入厄尔尼诺状态,将发展成为一次厄尔尼诺事件。

  气候异常的成因错综复杂,是多种气候影响因子综合作用的结果。我国的气候不仅受到厄尔尼诺或拉尼娜的影响,也同时受到中高纬度大气环流、青藏高原积雪、季风、西太平洋副热带高压等多个因子的制约。因此,即使形成厄尔尼诺事件,后期将如何影响我国的气候仍具有不确定性,气象部门还将对热带海洋大气未来的发展以及各种气候因子进行全面的密切监视和综合分析。

  淮河洪涝是否和厄尔尼诺有关?

  厄尔尼诺是一种发生在热带海洋中的异常现象,其显著特征是赤道太平洋东部和中部海域海水出现显著增温。我国厄尔尼诺评判标准为海温距平指数≥0.5℃且至少持续6个月,则定义为一次厄尔尼诺事件。要想得知今年是不是厄尔尼诺年,那就要等到11月份。

  任福民在采访中提到,目前我国江淮已出现暴雨洪涝灾害,并且部分地区的大雨仍在持续, 防汛形势严峻,厄尔尼诺现象的征兆似乎已经开始显现。如果是厄尔尼诺现象,那么它对这次降水是有利的。

  据气象历史资料显示,在75%的厄尔尼诺年内,我国夏季雨带位置常在江淮流域。受厄尔尼诺影响,我国长江以南的降雨带会比常年偏多;而随之带来的是厄尔尼诺现象发生后的次年,南方易出现洪涝。近百年来发生在我国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。

  我国1998年夏季长江流域的特大暴雨洪涝就与1997-1998年厄尔尼诺现象密切相关。当年厄尔尼诺强大的影响力一直从1997年上半年续待至1998年上半年。98年全球年平均气温达到14.5℃,创下有现代气象记载以来的最高纪录;而我国那年也遭遇了历史罕见的特大洪水,那一年被称为20世纪最强烈的厄尔尼诺现象。

  2009年地球将很热

  肆虐威力不可挡 封称年际气候异常信号

  在气候预测领域,厄尔尼诺是迄今为止公认的最强的年际气候异常信号之一。它常常会使北美地区当年出现暖冬,南美沿海持续多雨,还可能使得澳大利亚等热带地区出现旱情。

  厄尔尼诺现象是海洋和大气相互作用不稳定状态下的结果。据统计,每次较强的厄尔尼诺现象都会导致全球性的气候异常,由此带来巨大的经济损失。我国1998年夏季长江流域的特大暴雨洪涝就与1997-1998年厄尔尼诺现象密切相关,气象部门正是主要依据这一因子很好地提供了预测服务。

  此外,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的夏季风会较弱,季风雨带偏南,北方地区夏季往往容易出现干旱、高温天;厄尔尼诺可能会使冬季出现暖冬的几率增大;夏季东北地区出现低温的几率增大;西北太平洋的台风产生个数及在我国沿海登陆个数均较正常年份偏少。由此可见,我国的气候也在厄尔尼诺现象的影响范围之内。

  新闻背景:

  坏脾气“婴儿”——厄尔尼诺:

  在西班牙语里原本是“圣婴”的意思。厄尔尼诺与拉尼娜(异常寒冷的寒流被称为“拉尼娜”)经常交替出现。此外厄尔尼诺的影响程度和威力较拉尼娜要大。

  19世纪初,在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系国家的渔民们发现,每隔几年,从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。这股暖流一出现,性喜冷水的鱼类就会大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。

  我国地域辽阔,横跨热带、亚热带、温带和寒带四个温区,而且又地处太平洋西岸,因此厄尔尼诺现象也不可避免地影响到我国的气候。分析表明,盛产于我国黄海和渤海的对虾产量与厄尔尼诺现象密切相关。每当发生厄尔尼诺现象时,对虾的产量就明显下降,平均下降幅度为30%。发生强厄尔尼诸现象时,产量的下降就更为显著,平均下降幅度达70%之多。在最强的厄尔尼诺年1982年,对虾产量只有高产年份(1956年和1979)的1/7。

  厄尔尼诺的气候影响

  首先是台风减少,厄尔尼诺现象发生后,西北太平洋热带风暴(台风)的产生个数及在我国沿海登陆个数均较正常年份少。

  其次是我国北方夏季易发生高温、干旱,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的夏季风较弱,季风雨带偏南,位于我国中部或长江以南地区,我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。1997年强厄尔尼诺发生后,我国北方的干旱和高温十分明显。

  第三是我国南方易发生低温、洪涝,在厄尔尼诺现象发生后的次年,在我国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝,近百年来发生在我国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。我国在1998年遭遇的特大洪水,厄尔尼诺便是最重要的影响因素之一。

  最后,在厄尔尼诺现象发生后的冬季,我国北方地区容易出现暖冬。

  根据近50年的气象资料,厄尔尼诺发生后,我国当年冬季温度偏高的几率较大,第二年我国南部地区夏季降水容易偏多,而北方地区往往出现大范围干旱。

  据历史记载,自1950年以来,世界上共发生13次厄尔尼诺现象。其中1997年发生的并且持续至今的这一次最为严重。主要表现在:从北半球到南半球,从非洲到拉美,气候变得古怪而不可思议,该凉爽的地方骄阳似火,温暖如春的季节突然下起来大雪,雨季到来却迟迟滴雨不下,正值旱季却洪水泛滥。

  科学家们认为,厄尔尼诺现象的发生与人类自然环境的日益恶化有关,是地球温室效应增加的直接结果,与人类向大自然过多索取而不注意环境保护有关。

  根据对近百年来太阳活动变化规律与厄尔尼诺关系的研究,科学家发现太阳黑子减少期到谷值期是厄尔尼诺的多发期,并有2至3次厄尔尼诺发生。

  1997年春夏之交开始沸腾的赤道“气候开水壶”——厄尔尼诺,以其来势之凶、发展之快、强度之大、危害之重堪称百年之首,已被人民日报等新闻单位评为十大国际新闻之一,并且受到我国及世界各国高层决策者及环境、经济学家的密切关注。

  早在形成之初,江泽民总书记就要求有关部门研究厄尔尼诺事件对我国农业可能带来的影响,国家有关部门邀请专家就此进行了咨询,并向中央领导提出书面报告。专家指出,厄尔尼诺的生态、环境、气候效应以及对世界经济的影响不容忽视,应当引起有关部门的高度重视。

  早期,人们对东太平洋出现的暖洋流兴趣十足,为其取名为“上帝之子”。一是因为它常发生在圣诞节前后,更主要原因,它与当地的丰收年景有关。1925年人们目睹了秘鲁附近发生的暖洋流,当年3月沙漠地区降雨量多达400毫米,而前5年降水总和不足20毫米。结果,沙漠变成绿洲,几乎整个秘鲁覆盖着茂密的牧草,羊群成倍增多,不毛之地纷纷长出了庄稼……尽管人们也发现,许多鸟类死亡,海洋生物遭到破坏,但人们依然相信是“圣婴”给他们带来了丰收年。

  几十年过去了,人们对厄尔尼诺现象已有全新理解,特别对生态、环境、气候乃至世界经济的影响,有了较深刻的认识。科学家确信,厄尔尼诺特别是强厄尔尼诺会给世界经济带来巨大灾难。美国《纽约时报》和《洛杉矶时报》提供的评估材料显示:1982~1983年的暖事件中,秘鲁是受害最重的国家之一。事件发生前,秘鲁供应的鱼粉占世界38%,1982~1983年秘鲁的捕鱼量从过去的1030万吨锐减到180万吨;美国作为鱼粉的代用品——黄豆的价格暴涨3倍,饲料价格上涨反过来又使鸡的零售价猛涨;菲律宾干旱严重,导致椰子价格大幅度上扬,又使制造肥皂和清洁剂的成本大大提高……1997年8月,世界气象组织的一份报告指出,1982~1983年的厄尔尼诺,造成全球130亿美元的直接经济损失,间接和潜在影响难以估计。

  我国科学家对1871~1997年发生的30余次厄尔尼诺事件研究认为,以热带东太平洋地区洪水泛滥、热带西太平洋地区荒芜干旱为特征的厄尔尼诺,对世界的影响弊大于利。特别是90年代以来发生的4次厄尔尼诺,使太平洋沿岸国家遭受重大损失:澳大利亚发生数十年最严重的干旱,粮食持续减产,经济作物破坏严重;印尼、澳大利亚森林大火损失惨重,举世瞩目;厄尔尼诺还使美国东部出现少有的寒冬,造成能源、交通运输等经济损失数百亿美元;东亚许多国家经历了少有的冷夏,水稻严重减产。我国科学家认为,厄尔尼诺对我国的影响明显而复杂,主要表现在五个方面:一是厄尔尼诺年夏季主雨带偏南,北方大部少雨干旱;二是长江中下游雨季大多推迟;三是秋季我国东部降水南多北少,易使北方夏秋连旱;四是全国大部冬暖夏凉;五是登陆我国台风偏少。除了上述一般规律外,也有一些例外情况。因为制约我国天气气候的因素很多,如大气环流、季风变化、陆地热状况、北极冰雪分布、洋流变化乃至太阳活动等。

  至于厄尔尼诺形成原因,则是当代科学之谜。大多科学家认为不外乎两大方面:一是自然因素。赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关;二是人为因素。即人类活动加剧气候变暖,也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。

  1997年12月份就出现了20世纪末最严重的一次厄尔尼诺现象。海水温度的上升常伴随着赤道幅合带在南美西岸的异常南移,使本来在寒流影响下气候较为干旱的秘鲁中北部和厄瓜多尔西岸出现频繁的暴雨,造成水涝和泥石流灾害。厄尔尼诺现象的出现常使低纬度海水温度年际变幅达到峰值。因此,不仅对低纬大气环流,甚至对全球气候的短期振动都具有重大影响。一百多年来,著名的厄尔尼诺年是:1891年、1898年、1925年、1939年~1941年、1953年、1957年~1958年、1965年~1966年、1972年~1976年、1982年~1983年和1997年~1998年。

历史上的厄尔尼诺

  流经南美沿岸的秘鲁海流是一支冷洋流,在几乎与秘鲁海岸平行的东南信风的吹送下,表层海水离岸外流,深层海水上涌补充,同时将营养盐类挟至上层,因而浮游生物繁盛,吸引大量秘鲁沙丁鱼等冷水性鱼类在这儿繁衍、栖息,使该地区成为著名的东南太平洋渔场。可是在某些年份,东南信风暂时减弱,太平洋赤道逆流的南支越过赤道沿厄瓜多尔沿岸南下,使厄瓜多尔和秘鲁沿岸水温迅速升高,冷水性浮游生物和鱼类因未适应新的环境而大量死亡。由于沿海水温上升在圣诞节即圣子耶稣诞辰前后最为激烈,秘鲁居民将这种海水温度季节性上升的现象称为厄尔尼诺(厄尔尼诺为西班牙文音译,意为圣婴)。

  厄尔尼诺发生时,秘鲁渔获量严重减少,并波及世界饲料市场供应;鱼类尸体堆积在海滨,污染了周围的海水;沿岸地区和岛屿上的海鸟因缺乏食物纷纷逃离,影响了鸟粪工业生产,使工人失业。厄尔尼诺不仅给南美沿岸人民生活带来巨大灾难,也往往酿成全球性的灾难性气候异常,如连续出现的世界范围的洪水、暴风雪、旱灾、地震等,报纸上概称为"厄尔尼诺现象(事件)",科学家们则把那些季节升温十分激烈,大范围月平均海温高出常年1度以后的年份才称为厄尔尼诺年。1982年-1983年,通常干旱的赤道东太平洋降水大增,南美西部夏季出现反常暴雨,厄瓜多尔、秘鲁、智利、巴拉圭、阿根廷东北部遭受洪水袭击,厄瓜多尔的降水比正常年份多15倍,洪水冲决堤坝,淹没农田,几十万人无家可归。在美国西海岸,加州沿海公路被淹没,内华达等五个州的洪水和泥石流巨浪高达9米。在太平洋西侧,澳大利亚由于干旱引起灌木林大火,造成多人死亡;印度尼西亚的东加里曼丹发生森林大火,并殃及马来西亚和新加坡;大火产生的烟雾使马来西亚空运中断,三个州被迫实行定量供水,新加坡的炎热是三十五年来最严重的。据统计,本次厄尔尼诺事件在世界范围造成的经济损失约为200亿美元。范围可达整个热带太平洋东部至中部。现在,厄尔尼诺一词已被气象学家和海洋学家专门用来指赤道中、东太平洋海水的大范围异常增温现象。一些专家学者的研究表明,厄尔尼诺与印度、东南亚、印度尼西亚、澳大利亚等地的干旱,赤道中太平洋岛屿、南美洲太平洋沿岸厄瓜多尔、秘鲁、智利、阿根廷等国的异常多雨有着密切的关系,与西北太平洋、大西洋热带风暴的减小、日本及我国东北的夏季低温,我国的降水等也有一定的相关性。

  1997年3月起,热带中、东太平洋海面出现异常增温,至7月,海面温度已超过以往任何时候,由此引起的气候变化已在一些地区显露出来。多种迹象表明,赤道东太平洋的冷水期已经结束,开始向暖水期转换。科学家们由此认为,新一轮厄尔尼诺现象开始形成,并将持续到1998年。也正是从这一刻起,地球上的气候开始乱了套。

  在南部非洲,厄尔尼诺带来了自1997来最严重的干旱,并使大约500万人口面临饥荒的威胁;在西太平洋地区,厄尔尼诺抑制了降雨,使印度尼西亚和巴布亚新几内亚陷入了干旱并引起森林火灾;东太平洋沿岸国家智利、秘鲁、厄瓜多尔、阿根廷、乌拉圭和巴西东部暴风雨和雪成灾。智利全国13个大区有9个遭受水灾,灾民超过5.1万。在阿根廷和智利边境地区,安第斯山区积雪最深达4米,公路被阻,人员被围。在厄瓜多尔沿海地区,更是山洪暴发,通讯中断,成千上万人无家可归。引起这一海洋生物灾难的是秘鲁寒流北部海区的一股自西向东流动的赤道逆流--厄尔尼诺暖流,它一般势力较弱,不会产生什么影响。在厄尔尼诺现象发生的年份,它的活力增强,在受南美大陆的阻挡之后,就会掉头流向南方秘鲁寒流所在的地区,使这里的海水温度骤然上升3℃~6℃。原来生活在这一海区的冷水性浮游生物和鱼类由于不适应这种温暖的环境而大量地死亡,以鱼类作食物的海鸟、海兽因找不到食物而相继饿死或另迁它处。灾难最严重的几天,秘鲁首都利马外港卡亚俄海面和滩地上到处是鱼类、海鸟及其它海洋动物的尸骸。死亡的动物尸体腐烂产生硫化氢,致使海水变色,臭气熏天,使泊港舰船的水下船壳变黑,并随着雾气或吹向大陆的海风泼向港口附近的建筑物和汽车,在它们表面也涂上了一层黑色,就像是有人用油漆漆过一样。当地人便把这件厄尔尼诺的"涂鸦"之作称为"卡亚俄漆匠"。

  厄尔尼诺现象发生时,由于海温的异常增高,导致海洋上空大气层气温升高,破坏了大气环流原来正常的热量、水汽等分布的动态平衡。这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气:该冷不冷、该热不热,该天晴的地方洪涝成灾,该下雨的地方却烈日炎炎焦土遍地。一般来说,当厄尔尼诺现象出现时,赤道太平洋中东部地区降雨量会大大增加,造成洪涝灾害,而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。据不完全统计,本世纪以来出现的厄尔尼诺现象已有17次(包括最新一轮1997~1998年的厄尔尼诺现象)。发生的季节并不固定,持续时间短的为半年,长的一两年。强度也不一样,1982~1983年那次较强,持续时间长达两年之久,使得灾害频发,造成大约1500人死亡和至少100亿美元的财产损失。

  同前几次一样,新一轮的厄尔尼诺现象也影响到了中国。最明显的表现是它能使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱,造成夏季降雨带的位置偏南,出现南方暴雨成灾、北方旱象严重的异常现象。6~8月期间,北方大部分地区都出现异常高温,首都北京这一时期天气闷热异常,使得空调器的销售出现空前兴旺的景象。我国往年夏季高温所在地区长江中下游一带,重庆、武汉、南昌、南京四大"火炉"却有两个"熄火"。地处北方的山东等省份因持续高温,出现了罕见的旱灾,黄河山东利津水文站断流达222天,严重影响了工农业生产和人民的生活。与此同时,南方许多地区的雨量大大高于往年。据报道,澳门1997年全年前8个月的降雨量超过了过去40年的年平均降雨量;香港的降雨量也打破了有史以来的降水纪录,“七一”香港回归那天,持续不断的大雨自始至终伴随着隆重的交接仪式,令人印象深刻。总的来看,在厄尔尼诺现象的作用下,全国大部分地区冬季的温度比正常年份高,南涝北旱现象比较明显。

  圣婴之后有“女婴” 

  在深入探索厄尔尼诺与气候变化的关系的过程中,科学家又发现了与其性格相反的拉尼娜(LA NI?A)现象。有人称之为圣婴的邪恶妹妹"女婴",虽然威力不及圣婴,但也会给人类造成相当伤害。拉尼娜现象也是每隔几年出现一次,是东太平洋沿着赤道酝酿出的不正常低温气流,导致气候异常。其发生频率比厄尔尼诺现象低,上一次较强的情况发生在1988~1989年间。1988年夏,北美的大干旱烤焦了从加里福尼亚到佐治亚的大片土地,使谷物收成减产了1/3。美国西部森林火灾不断,著名的黄石国家公园一度被大火所吞。随后飓风又从加勒比海上空呼啸而过,侵害多数的中美洲国家,仅尼加拉瓜一国的损失就达数百万美元,致使500多人死亡,成千上万的人无家可归。

  1998年5月厄尔尼诺现象才告结束,全球气候尚未恢复正常,拉尼娜现象又出来为患。令不少地方分别出现严寒、冬暖、风雪、干旱和暴雨等灾害。从世界范围来看,拉尼娜现象在南部非洲引起暴风雨和洪灾,在肯尼亚和坦桑尼亚引起干旱,在菲律宾和印度尼西亚酿成洪灾,在南美洲的南部地区则是异常的干燥少雨天气,与厄尔尼诺引起的现象正好相反。

  究竟是什么造成了厄尔尼诺现象呢?科学家对此一直众说纷纭,难有定论。

  一般认为,厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋与大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下,南半球太平洋大范围内海水被风吹起,向西北方向流动,致使澳大利亚附近洋面比南美洲西部洋面水位高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后,海水就会向相反方向流动,即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流是一股暖流,即厄尔尼诺暖流,其尽头为南美西海岸。受其影响,南美西海岸的冷水区变成了暖水区,该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是:赤道太平洋中、东部海域大范围内海水温度异常升高,海水水位上涨。

  近年来,一些科学家对厄尔尼诺现象的成因提出了不同的看法。

探索厄尔尼诺

  在探索厄尔尼诺现象形成机理的过程中,科学家们发现了这样的巧合:20年代到50年代,是火山活动的低潮期,也是世界大洋厄尔尼诺现象次数较少、强度较弱的时期;50年代以后,世界各地的火山活动进入了活跃期,与此同时,大洋上厄尔尼诺现象次数也相应增多,而且表现十分强烈。根据近百年的资料统计,75%左右的厄尔尼诺现象是在强火山爆发后一年半到两年间发生的。这种现象引起了科学家的特别关注,有科学家就提出,是海底火山爆发造成了厄尔尼诺暖流。

  近年来更多的研究发现,厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关,自50年代以来,地球自转速度破坏了过去10年尺度的平均加速度分布,一反常态呈4~5年的波动变化,一些较强的厄尔尼诺年平均发生在地球自转速度发生重大转折年里,特别是自转变慢的年份。地转速率短期变化与赤道东太平洋海温变化呈反相关,即地转速率短期加速时,赤道东太平洋海温降低;反之,地转速率短期减慢时,赤道东太平洋海温升高。这表明,地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。 分析指出,当地球自西向东旋转加速时,赤道带附近自东向西流动的洋流和信风加强,把太平洋洋面暖水吹向西太平洋,东太平洋深层冷水势必上翻补充,海面温度自然下降而形成拉尼娜现象。当地球自转减速时,“刹车效应”使赤道带大气和海水获得一个向东惯性力,赤道洋流和信风减弱,西太平洋暖水向东流动,东太平洋冷水上翻受阻,因暖水堆积而发生海水增温、海面抬高的厄尔尼诺现象。

  历史记录显示,自1949年至1990年的40余年间共发生10次厄尔尼诺现象,平均3.5年一次,而90年代以来的最近几年里竟出现了4次(1991年~1992年、1993年、1994年~1995年、1997年~1998年),实属历史罕见。而且,90年代以来太平洋海温长期持续偏高,时起时伏的厄尔尼诺现象伴随着全球气温持续异常,自然灾害特别是气候巨灾频发。这表明,近年来厄尔尼诺现象的发生有加快、加剧的趋势。是谁在助长“圣婴”、“女婴”作恶?

  人们已经认识到,除了地震和火山爆发等人类无法阻止的纯粹自然灾害之外,许多灾害的发生同人类的活动有密切的关系。“天灾八九是人祸”这个道理已被越来越多的人所认识。那么肆虐全球的厄尔尼诺现象是否也受到人类活动的影响呢?近些年厄尔尼诺现象频频发生、程度加剧,是否也同人类生存环境的日益恶化有一定关系?有科学家从厄尔尼诺发生的周期逐渐缩短这一点推断,厄尔尼诺的猖獗同地球温室效应加剧引起的全球变暖有关,是人类用自己的双手,助长了“圣婴”作恶。当然,要证明全球变暖对厄尔尼诺现象是否起了作用还需大量科学佐证。但厄尔尼诺现象频繁发生的结果,也可能产生一个更温暖的世界,这样,是厄尔尼诺现象引起全球变暖,还是全球变暖加快厄尔尼诺现象的发生,就陷入了一个先有鸡还是先有蛋的怪圈。

  人类最终彻底走出“厄尔尼诺”怪圈,也许就取决于人类自己对自然的态度.1998年2月3日至5日,来自世界各国的100多名气象专家聚集曼谷,研讨对付“厄尔尼诺”的良策。科学家们认为,在预测厄尔尼诺现象方面,人类已取得了长足的进步。不少因“厄尔尼诺”造成的灾害得到了较为准确和及时的预测,使人类能够未雨绸缪。科学家发出了这样的呼吁:拯救大自然,也就是拯救人类自己。

  2008年冬天是罕见的暖冬,希望有关部门及时做好2009年夏季防洪抗涝的工作。

晚  霞

早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太阳光,使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律,太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到晴朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的色彩。俗话说"朝霞不出门,晚霞行千里",这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果出火红色或金黄色的晚霞,表明西方已经没有云层,阳光才能透射过来形成晚霞,因此预示天气将要转晴。

  早上太阳从东方升起,如果大气中水汽过多,则阳光中一些波长较短的青光、蓝光、紫光被大气散射掉,只有红光、橙光、黄光穿透大气,天空染上红橙色,开成朝霞。红霞出现表示西方的云雨将要移来,所以,“朝霞不出门”。到了晚上,看到晚霞,表明云雨已移到东方,天气将转晴,所以“晚霞行千里”。 在日出和日落前后的天边,有时会出现五彩缤纷的霞。日出前后在东方天空看到霞称早霞,日落前后的霞称晚霞。

  霞是由于日出和日落前后,阳光通过厚厚的大气层,被大量的空气分子散射的结果。当空中的尘埃、水汽等杂质愈多时,其色彩愈显著。如果有云层,云块也会染上橙红艳丽的颜色。

  日出前后出现鲜红的朝霞,说明大气中的水汽已经很多,而且云层已经从西方开始侵入本地区,预示天气将要转雨的征兆。出现大红色金黄色的晚霞,表示在我们西边的上游地区天气已经转晴或云层已经裂开,阳光才能透过来造成晚霞,预示笼罩在本地上空的雨云即将东移,天气就要转晴。

  为什么晚霞是红色的:早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这 些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太阳光,使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律,太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到晴朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只 剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的色彩。

 

 

           闪  电

 

自然现象

  闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。

  积雨云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米),但最长可达数千米。 闪电的温度,从摄氏一万七千度至二万八千度不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表,听到雷声后即把它按停,然后用所得的秒数除以3,即可大致知道闪电离你有几千米。

闪电的过程

  如果我们在两根电极之间加很高的电压,并把它们慢慢地靠近。当两根电极靠近到一定的距离时,在它们之间就会出现电火花,这就是所谓“弧光放电”现象。

  雷雨云所产生的闪电,与上面所说的弧光放电非常相似,只不过闪电是转瞬即逝,而电极之间的火花却可以长时间存在。因为在两根电极之间的高电压可以人为地维持很久,而雷雨云中的电荷经放电后很难马上补充。当聚集的电荷达到一定的数量时,在云内不同部位之间或者云与地面之间就形成了很强的电场。电场强度平均可以达到几千伏特/厘米,局部区域可以高达1万伏特/厘米。这么强的电场,足以把云内外的大气层击穿,于是在云与地面之间或者在云的不同部位之间以及不同云块之间激发出耀眼的闪光。这就是人们常说的闪电。

  肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场。在电荷越积越多,电场越来越强的情况下,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称梯级先导。这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5—50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒,通过电流超过1万安培,这即第一次闪击。相隔几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,称直窜先导,当它离地面5—50米左右时,地面再向上回击,再形成光亮无比光柱,这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒,在此短时间内,窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能,因而形成强烈的爆炸,产生冲击波,然后形成声波向四周传开,这就是雷声或说“打雷”。

闪电时发生的化学反应

  闪电时,可以使大气空中的氧气化学合键发生改变,生成臭氧;同时也可以让氧气和氮气化合生成一氧化氮,这是天然固氮的一种重要形式.

  闪电的温度,从摄氏一万七千度至二万八千度不等,也就是等于太阳表面温度的3—5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。

闪电的结构

  被人们研究得比较详细的是线状闪电,我们就以它为例来讲述闪电的结构。闪电是大气中脉冲式的放电现象。一次闪电由多次放电脉冲组成,这些脉冲之间的间歇时间都很短,只有百分之几秒。脉冲一个接着一个,后面的脉冲就沿着第一个脉冲的通道行进。现在已经研究清楚,每一个放电脉冲都由一个“先导”和一个‘回击”构成。第一个放电脉冲在爆发之前,有一个准备阶段—“阶梯先导”放电过程:在强电场的推动下,云中的自由电荷很快地向地面移动。在运动过程中,电子与空气分子发生碰撞,致使空气轻度电离并发出微光。第一次放电脉冲的先导是逐级向下传播的,象一条发光的舌头。开头,这光舌只有十几米长,经过千分之几秒甚至更短的时间,光舌便消失;然后就在这同一条通道上,又出现一条较长的光舌(约30米长),转瞬之间它又消失;接着再出现更长的光舌……光舌采取“蚕食”方式步步向地面逼近。经过多次放电—消失的过程之后,光舌终于到达地面。因为这第一个放电脉冲的先导是一个阶梯一个阶梯地从云中向地面传播的,所以叫做“阶梯先导”。在光舌行进的通道上,空气已被强烈地电离,它的导电能力大为增加。空气连续电离的过程只发生在一条很狭窄的通道中,所以电流强度很大。

  当第一个先导即阶梯先导到达地面后,立即从地面经过已经高度电离了的空气通道向云中流去大量的电荷。这股电流是如此之强,以至空气通道被烧得白炽耀眼,出现一条弯弯曲曲的细长光柱。这个阶段叫做“回击”阶段,也叫“主放电”阶段。阶梯先导加上第一次回击,就构成了第一次脉冲放电的全过程,其持续时间只有百分之一秒。

  第一个脉冲放电过程结束之后,只隔一段极其短暂的时间(百分之四秒),又发生第二次脉冲放电过程。第二个脉冲也是从先导开始,到回击结束。但由于经第一个脉冲放电后,“坚冰已经打破,航线已经开通”,所以第二个脉冲的先导就不再逐级向下,而是从云中直接到达地面。这种先导叫做“直窜先导”。直窜先导到达地面后,约经过千分之几秒的时间,就发生第二次回击,而结束第二个脉冲放电过程。紧接着再发生第三个、第四个….。直窜先导和回击,完成多次脉冲放电过程。由于每一次脉冲放电都要大量地消耗雷雨云中累积的电荷,因而以后的主放电过程就愈来愈弱,直到雷雨云中的电荷储备消耗殆尽,脉冲放电方能停止,从而结束一次闪电过程。

闪电频率

  就在你阅读这篇文章的时候,世界各地大约正有1800个雷电交作在进行中。它们每秒钟约发出600次闪电,其中有100次袭击地球。

  闪电可将空气中的一部分氮变成氮化合物,借雨水冲下地面。一年当中,地球上每一公顷土地都可获得几公斤这种从高空来的免费肥料。

  乌干达首都坎帕拉和印尼的爪哇岛,是最易受到闪电袭击的地方。据统计,爪哇岛有一年竟有300天发生闪电。而历史上最猛烈的闪电,则是1975年袭击津巴布韦乡村乌姆塔里附近一幢小屋的那一次,当时死了21个人。

类型

  最常见的闪电是线形闪电,它是一些非常明亮的白色、粉红色或淡蓝色的亮线,它很像地图上的一条分支很多的河流,又好像悬挂在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈纵横的大树。线形闪电的“脾气”早已被科学工作者摸透,用连续高速的照相机可以完整地记录线形闪电的全过程,并能在实验室成功地进行模拟实验。

  除了线形闪电,另外还有球形闪电和链形闪电,这两种闪电都比较少见。

  球形闪电多半在强雷雨的恶劣天气里才会出现。在线形闪电过后,天空突然出现一个火球,火球沿着弯曲的路经在天空飘游,有时也可能停止不动,悬在空中。这种火球喜欢钻洞,有时会从烟囱、窗户、门缝等窜入屋内,然后再溜出屋去。

  比起球形闪电,链形闪电的踪迹更难寻觅。目前,人们只知道它也是出现在线形闪电之后,与线形闪电出现在同一路径上,它像一排发光的链球挂在天空,在云层的衬托下好像一条虚线在云幕上慢慢滑行。

  闪电对人类活动影响很大,尤其是建筑物、输电线网等遭其袭击,可能造成严重损失。保护建筑物免受闪电袭击的最切实可行的办法是安装避闪器(避雷针),把闪电中的电引向地面事先选好的安全区。

  线状闪电、带状闪电、片状闪电、火箭状闪电、球状闪电、联珠状闪电都可以对人类进行伤害,因此不能出门。

  我们常见的通常是线状闪电,犹如枝杈丛生的一根树枝,蜿蜒曲折。带状闪电与线状闪电相似,只是亮的通道比较宽,看上去好像一条较亮的亮带。球状闪电一般发生在线状闪电之后,它是一个直径为20厘米左右的火球,发出红色或桔黄色的光,偶然发出美丽的绿色,一般维持几秒钟。火球在空中随风飘移,喜欢沿物体边缘滑行,还能穿过缝隙进入室内,当它行将消失时会发生震耳的爆炸声。

  各种闪电中,最罕见的是联珠状闪电,世界上绝大多数人都未曾见过它。这种闪电形如一串发光的珍珠从云低伸向地面(1916年5月8日在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空,曾发生过一次联珠状闪电,并作了记载。人们首先看到一个线状闪电从云低伸下来;其后,人们看见线状闪电的通道变宽,颜色也由白色变为黄色。不久闪电通道渐渐变暗,但整个通道不是在同时间均匀地变暗,因此明亮的通道变成一串珍珠般的亮点,从云间垂挂下来,美丽动人,人们估计亮珠有32颗,每颗直径为5米。之后,亮珠逐渐缩小,形状变圆;最后亮度愈来愈暗,后完全熄灭。)由于联珠状闪电出现的机会极少,维持的时间也极短,因此人们对这种闪电的成因研究得很少,形成的原因尚不清楚。

闪电的类型

  线状闪电

  线状闪电与其它闪电不同的地方是它有特别大的电流强度,平均可以达到几万安培,在少数情况下可达20万安培。这么大的电流强度,可以毁坏和摇动大树,有时还能伤人。当它接触到建筑物的时候,常常造成"雷击"而引起火灾。线状闪电多数是云对地的放电。

  片状闪电

  片状闪电也是一种比较常见的闪电形状。它看起来好像是在云面上有一片闪光。这种闪电可能是云后面看不见的火花放电的回光,或者是云内闪电被云滴遮挡而造成的漫射光,也可能是出现在云上部的一种丛集的或闪烁状的独立放电现象。

  球状闪电

  球状闪电虽说是一种十分罕见的闪电形状,却最引人注目。它像一团火球,有时还像一朵发光的盛开着的"绣球"菊花。它约有人头那么大,偶尔也有直径几米甚至几十米的。球状闪电有时候在空中慢慢地转游,有时候又完全不动地悬在空中。它有时候发出白光,有时候又发出像流星一样的粉红色光。球状闪电"喜欢"钻洞,有时候,它可以从烟囱、窗户、门缝钻进屋内,在房子里转一圈后又溜走。球状闪电有时发出"咝咝"的声音,然后一声闷响而消失;有时又只发出微弱的噼啪声而不知不觉地消失。球状闪电消失以后,在空气中可能留下一些有臭味的气烟,有点像臭氧的味道。球状闪电的生命史不长,大约为几秒钟到几分钟。

  带状闪电

  带状闪电是由连续数次的放电组成,在各次闪电之间,闪电路径因受风的影响而发生移动,使得各次单独闪电互相靠近,形成一条带状。带的宽度约为10米。这种闪电如果击中房屋,可以立即引起大面积燃烧。

  联珠状闪电

  联珠状闪电看起来好像一条在云幕上滑行或者穿出云层而投向地面的发光点的连线,也像闪光的珍珠项链。有人认为联珠状闪电似乎是从线状闪电到球状闪电的过渡形式。联珠状闪电往往紧跟在线状闪电之后接踵而至,几乎没有时间间隔。

  火箭状闪电

  火箭状闪电比其它各种闪电放电慢得多,它需要l~1.5秒钟时间才能放电完毕。可以用肉眼很容易地跟踪观测它的活动。

  黑色闪电

  一般闪电多为蓝色、红色或白色,但有时也有黑色闪电。由于大气中太阳光、云的电场和某些理化因素的作用,天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒。在电磁场的作用下,这种微粒便聚集在一起,形成许多球状物。这种球状物不会发射能量,但可以长期存在,它没有亮光,不透明,所以只有白天才能观测到它。

超级闪电

  超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特,而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特,甚至可能达到万亿至100000亿瓦特。

  纽芬兰的钟岛在1978年显然曾受到一次超级闪电的袭击,连13公里以外的房屋也被震得格格响,整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。

海底闪电

  海底也有闪电,这是前苏联科学家在日本海底发现的。灵敏的电场仪表明,海底放电的频率与大气中闪电的频率相同,这使科学家大惑不解。因为按水文物理学规律,深层海水的导电性良好,理应与雷公电母无缘。

  科学家经过反复试验,最后认为:电荷源实际上来自陆地上近海岸的空中,再经过岩石传导,一直深入到海底。但随着传导距离的增加,电量逐渐减少。因此海底测得的放电量一般是较弱的。

黑色闪电

  最后,有一件事可以聊以自慰:等到你看见闪电时,它已经打不中你了。

  黑色闪电的形成令科学家无法解释。长期以来,人们的心目中只有蓝白色闪电,这是空中的大气放电的自然现象,一般均伴有耀眼的光芒!而从未看见过不发光的“黑色闪电”。可是,科学家通过长期的观察研究确实证明有“黑色闪电”存在。

  1974年6月23日,前苏联天文学家契尔诺夫就曾经在扎巴洛日城看见一次“黑色闪电”:一开始是强烈的球状闪电,紧接着,后面就飞过一团黑色的东西,这东西看上去像雾状的凝结物。经过研究分析表明:黑色闪电是由分子气凝胶聚集物产生出来的,而这些聚集物是发热的带电物质,极容易爆炸或转变为球状的闪电,其危险性极大。

  据观察研究认为:黑色闪电一般不易出现在近地层,如果出现了,则较容易撞上树木、桅杆、房屋和其他金属,一般呈现瘤状或泥团状,初看似一团脏东西,极容易被人们忽视,而它本身却载有大量的能量,所以,它是“闪电族”中危险性和危害性均较大的一种。尤其是,黑色闪电体积较小,雷达难以捕捉;而且,它对金属物极具“青睐”;因而被飞行人员称作“空中暗雷”。飞机在飞行过程中,倘若触及黑色闪电,后果将不堪设想。而每当黑色闪电距离地面较近时,又容易被人们误认为是一只飞鸟或其他什么东西,不易引起人们的警惕和注意;如若用棍物击打触及,则会迅速发生爆炸,有使人粉身碎骨的危险。另外,黑色闪电和球状闪电相似,一般的避雷设施如避雷针、避雷球、避雷网等,对黑色闪电起不到防护作用;因此它常常极为顺利地到达防雷措施极为严密的储油罐、储气罐、变压器、炸药库的附近。此时此刻,千万不能接近它。应当避而远之,以人身安全为要。

  闪电形成的原因

气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电.这些电分两种.一种是带有正电荷粒子的正电,一种是带有负电荷粒子的负电.正负电荷会相互吸引,就象磁铁一样.正电荷在云的上端,负电荷在云的下端吸引地面上的正电荷.云和地面之间的空气都是绝缘体,会阻止两极电荷的电流通过.当雷雨云里的电荷和地面上的电荷变得足够强时,两部分的电荷会冲破空气的阻碍相接触形成强大的电流,正电荷与负电荷就此相接触.当这些异性电荷相遇时便会产生中和作用(放电).激烈的电荷中和作用会放出大量的光和热,这些放出的光就形成了[闪电].

  大多数的闪电都是接连两次的.第一次叫前导闪接,是一股看不见的空气,一直下到接近地面的地方.这一股带电的空气就象一条电线,为第二次电流建立一条导路.在前导接近地面的一刹那,一道回接电流就沿着这条导路跳上来,这次回接产生的闪光就是我们通常所能看到的闪电了.

打雷的原因

  现在知道电荷中和作用时会放出大量的光和热,瞬间放出大量的热会将周围的空气加热到30000摄氏度的高温.强烈的电流在空气中通过时,造成沿途的空气突然膨胀,同时推挤周围的空气,使空气产生猛烈的震动,此时所产生的声音就是[雷声].(不要忘记告诉小宝宝,雷电是同时发生的,因为光速比声速快很多,所以我们总是先看到闪电后才听到雷声的.)

  闪电若落在近处,我们听到的就是震耳欲聋的轰隆声.闪电若是落在较远处,我们听到的是隆隆不觉的雷鸣声.这是因为声波受到大气折射和地面物体反射后所发出的回声.

  别人的见闻,思维是只个人对外界事物的浅显反馈,雷电的形成,或许是「神」的礼花,或许是「蛟龙」的产物,对事物的分析,重在细节,只有看清分子的运动,才能明白万物的结构变化:『建议于百度中搜索闪电慢镜头』,以众人的眼光来审视「天人合一」:微者「人体血脉形状」,「树枝走向」;中者『闪电走向』;宏者『大地血脉(河流)形状』,『大地龟裂形状』(或)『山脉卫星遥感图』::::万变不离其『宗』

雷电发生的必要条件

  1.空气要很潮湿;

  2.云一定要很大块的;一般是积雨云;

  3.天气干燥的地区一般不容易出现雷电。

闪电与雷雨云

  雷暴时的大气电场与晴天时有明显的差异,产生这种差异的原因,是雷雨云中有电荷的累积并形成雷雨云的极性,由此产生闪电而造成大气电场的巨大变化。但是雷雨云的电是怎么来的呢? 也就是说,雷雨云中有哪些物理过程导致了它的起电?为什么雷雨云中能够累积那么多的电荷并形成有规律的分布?本节将要回答这些问题。前面我们已经讲过,雷雨云形成的宏观过程以及雷雨云中发生的微物理过程,与云的起电有密切联系。科学家们对雷雨云的起电机制及电荷有规律的分布,进行了大量的观测和实验,积累了许多资料并提出了各种各样的解释,有些论点至今也还有争论。归纳起来,云的起电机制主要有如下几种科学假说:

  A.对流云初始阶段的“离子流”假说

  大气中总是存在着大量的正离子和负离子,在云中的水滴上,电荷分布是不均匀的:最外边的分子带负电,里层带正电,内层与外层的电位差约高0.25伏特。为了平衡这个电位差,水滴必须“优先’吸收大气中的负离子,这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时,较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部;而带负电的云滴因为比较重,就留在下部,造成了正负电荷的分离。

  B.冷云的电荷积累

  当对流发展到一定阶段,云体伸入0℃层以上的高度后,云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云,叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种:

  a. 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电

  霰粒是由冻结水滴组成的,呈白色或乳白色,结构比较松脆。由于经常有过冷水滴与它撞冻并释放出潜热,故它的温度一般要比冰晶来得高。在冰晶中含有一定量的自由离子(OH-或H+),离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温差,高温端的自由离子必然要多于低温端,因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时,较轻的带正电的氢离子速度较快,而带负电的较重的氢氧离子(OH-)则较慢。因此,在一定时间内就出现了冷端H+离子过剩的现象,造成了高温端为负,低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后又分离时,温度较高的霰粒就带上负电,而温度较低的冰晶则带正电。在重力和上升气流的作用下,较轻的带正电的冰晶集中到云的上部,较重的带负电的霞粒则停留在云的下部,因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。

  b. 过冷水滴在霰粒上撞冻起电

  在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结,这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的,只要它们被轻轻地震动一下,马上就会冻结成冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时,会立即冻结,这叫撞冻。当发生撞冻时,过冷水滴的外部立即冻成冰壳,但它内部仍暂时保持着液态,并且由于外部冻结释放的潜热传到内部,其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电,内部带负电。当内部也发生冻结时,云滴就膨胀分裂,外表皮破裂成许多带正电的小冰屑,随气流飞到云的上部,带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上,使霰粒带负电并停留在云的中、下部。

  c. 水滴因含有稀薄的盐分而起电

  除了上述冷云的两种起电机制外,还有人提出了由于大气中的水滴含有稀薄的盐分而产生的起电机制。当云滴冻结时,冰的晶格中可以容纳负的氯离子(Cl-),却排斥正的钠离子(Na+)。因此,水滴已冻结的部分就带负电,而未冻结的外表面则带正电(水滴冻结时,是从里向外进行的)。由水滴冻结而成的霰粒在下落过程中,摔掉表面还来不及冻结的水分,形成许多带正电的小云滴,而已冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用,带正电的小滴被带到云的上部,而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。

  d.暖云的电荷积累

  上面讲了一些冷云起电的主要机制。在热带地区,有一些云整个云体都位于0℃以上区域,因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫做暖云或“水云”。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云,云体位于0℃等温线以下的部分,就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。

  在雷雨云的发展过程中,上述各种机制在不同发展阶段可能分别起作用。但是,最主要的起电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明,只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时,云才发展成雷雨云。飞机观测也发现,雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子,而且大量电荷的累积即雷雨云迅猛的起电机制,必须依靠霰粒生长过程中的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。

闪电与打雷为什么“不同时发生”?

  闪电和雷声是同时发生的,但它们在大气中传播的速度相差很大,因此人们总是先看到闪电然后才听到雷声。光每秒大约能走30万公里,而声音只能走 340米。根据这个现象,我们可以从看到闪电起到听到雷声止,这一段时间的长短,来计算闪电发生处离开我们的距离。假如闪电在西北方,隔10秒听到了雷声,说明这块雷雨距离我们约有3400米远。

闪电离我们有多远

  闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果闪电距离远,听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表,听到雷声后即把它按停,然后以3来除所得的秒数,即可大致知道闪电离你有几千米。如时差为3秒,则闪电在一千米外。

遇到闪电应该怎么做?

  1)除非绝对需要时,不要冒险外出。留在室内。

  2)不要靠近打开的门,窗、火炉、暖气片、金属管道、阴沟、插上电源的电气用具。

  3)在风暴期间不要使用插入式电气设备如电吹风,电压刷或电动剃须刀。

  4)风暴期间,不要使用电话,闪电可能击中外面电话线。

  5)不要去收晒衣绳上的衣服。

  6)不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作。

  7)不要应用金属物体如鱼竿和高尔夫球棍。穿好钉有铁钉的鞋子的高尔夫球运动员成了极好的避雷针。

  8)不要处理打开的容器里的易燃材料。

  9)离开水和小船。

  10)如果您正自律性的话,那么呆在您的汽车里,汽车往往是极好的避雷设施。在没有掩蔽所的时候,应避开该地的最高物体。如果附近只有孤立的树,那么您的最好防护就是蹲在露天下,离开孤立的树的距离是其高度两倍。

  11)避开商定、开阔的空地、金属丝栏杆金属晒衣绳。敞开的棚子以及任何突出地面的导电物体。

  12)当您感觉到电荷是,即如果您的头发竖起,或者您的皮肤颤动,那么您可能就受到电击了。要立刻倒在地上。受到雷击的人会严重休克,并且可能被烧伤,但是他们身上不带电,可以安全进行处理。被电击昏的人,通常进行及时的口对口的呼吸、心脏按摩以及长时间的人工呼吸时能够苏醒的。在受电极的一群人里,对于明显的死亡者应首先处理。那些还有活着迹象的人可能会自行恢复过来。(优因培注)

谁更易受到闪电袭击?

  闪电的受害者有2/3以上是在户外受到袭击。他们每3个人中有两个幸存。在闪电击死的人中,85%是男性,年龄大都在10岁至35岁之间。死者以在树下避雷雨的最多。

  苏利文也许是遭闪电袭击的冠军。他是退休的森林管理员,曾被闪电击中7次。闪电曾经烫焦他的眉毛,烧着他的头发,灼伤他的肩膀,扯走他的鞋子,甚至把他抛到汽车外面。他轻描淡写地说:“闪电总是有办法找到我。”

防击须知

  (1)不要站在大树下。

  (2)不要让自己成为四周最高的物体。

  (3)放下所有的金属物件。不要骑自行车。

  (4)不要使用电话、水管或须接上插头的电器。

  (5)远离门、窗、暖气炉和炉灶、烟囱。

  (6)屋内最安全的地方,是楼下最大一个房间的中央。

  (7) 高地安避雷针。

 

            雷  暴

 

雷暴(Thunderstorms)是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。它必定产生在强烈的积雨云中,因此常伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷风,属强对流天气系统。形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂,但总的说来,云的上部以正电荷为主,云的中、下部以负电荷为主,云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。因此,云的上、下之间形成一个电位差,当电位差大到一定程度后,就产生放电,这就是平常所见得闪电现象,放电过程中,闪道中的温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。当云层很低时,有时可形成云地间放电,这就是雷击。因此,雷暴是大气不稳定状况的产物,是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。雷暴的持续时间一般较短,单个雷暴的生命史一般不超过2小时。我国雷暴是南方多于北方,山区多于平原。多出现在夏季和秋季,冬季只在我国南方偶有出现。雷暴出现的时间多在下午。夜间因云顶辐射冷却,使云层内的温度层结变得不稳定,也可引起雷暴,称为夜雷暴。

  雷暴是大气中的放电现象,一般伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。强雷暴天气出现有时还带来灾害,如雷击危及人身安全,家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏,有时还引起火灾等。 雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"先导放电"。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。

雷暴的种类

  雷暴共分为三种,分别为单细胞雷暴、多细胞雷暴及超级细胞雷暴三种。而分辨它们的方法是根据大气的不稳定性及不同层次里的相对风速而定(参看风切变)。

  单细胞雷暴(Single cell storms)是在大气不稳定,但只有少量甚至没有风切变时发生。这些雷暴通常较为短暂,不会持续超过1小时。在平日亦有很多机会看到这种雷暴,因此亦被称为阵雷。

  多细胞雷暴(Multicell storms)由多个单细胞雷暴所组成,是单细胞雷暴的进一步发展而成的。这时会因为气流的流动而形成阵风带,这个阵风带可以延绵数里,如果风速加快、大气压力加大及温度下降,这个阵风带会越来越大,并且吹袭更大的区域。

  超级细胞雷暴(Supercell storms)是在风切变极大时发生的,并由各种不同程度的雷暴组成。这种雷暴的破坏力最大,并且有30%可能性会产生龙卷风。

  根据雷暴形成时不同的大气条件和地形条件,一般将雷暴分为热雷暴、锋雷暴和地形雷暴三大类。此外,也有人把冬季发生的雷暴划为一类,称为冬季雷暴。在我国南部还常出现所谓旱天雷,也叫干雷暴。

雷击的产生

  雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地间迅猛的放电。其中后一种即云层对大地的放电,则对建筑物、人和建筑物内电子设备产生极大危害,是人类研究的主要对象。

雷暴的产生

  3~5条左右闪电在很近的距离同时产生放电的现象,称为雷暴.雷暴产生的时有时候会生成火球,从直径15厘米2米不等的大小,也有直径很大的超过5米以上的,但一般发生在雷区,雷暴产生火球后,经常袭击生命体,并释放出强大的能量,并且雷暴产生的火球行进速度也超快大约速度在几米每秒~几十米每秒不等,具体要看火球的大小而定,雷区产生的雷暴所形成的火球速度不论大小都比人类奔跑速度要快的多,所以在雷区避免雷暴击中的方法是一动不动的静止,并且不能发出声响,它运动的时间也比不是雷区的地方时间长,一般要2~6个小时左右,当然还有运行时间更长的.更要说明的是有的火球会开门袭击人类,有的是袭击房屋,是不一样的.

雷云的成因

  雷云的成因或者说其所蕴涵的能量主要来自大气的运动,气流的运动、摩擦以及风对云块作用,令其作切割地球磁场磁力线运动,使不同的电荷、带电微粒进一步分离、极化,最终形成积聚大量电荷的雷云。当雷云的电场强度达到足够大时将引起雷云中的内部放电,或雷云间的强烈放电,或雷云对大地、其他物体间放电,即所谓雷电。

如何评价某一地区雷电活动的强弱

  习惯使用“雷暴日”,即以一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣来表示该地区的雷电活动强弱。

  地 区 年平均雷暴日

  海南岛及广东的雷州半岛 100日以上

  北纬23℃南 80日以上

  长江以南地区>40日

  长江以北大部分地区 15~40日

  西北地区 <15日

雷暴中注意事项

  留在室内。在室外工作的人,应躲入建筑物内。

  切勿游泳或进行其他水上运动。离开水面及找寻地方躲避。

  避免使用电话或其他带有插头的电器,包括电脑等。

  切勿接触天线、水龙头、水管、铁丝网或其他类似金属装置。   避免用花洒淋浴。

  切勿处理以开口容器盛载的易燃物品。

  切勿站立於山顶上或接近导电性高的物体。树木或桅杆容易被闪电击中,应尽量远离。闪电击中物体后,电流会经地面传开,因此不要躺在地上,潮湿地面尤其危险。应该蹲著并尽量减少与地面接触的面积。

  远足及其他户外活动人士,应随身带备收音机,不断留意天文台发出的最新天气消息。

  留意暴雨可能随时出现,切勿在河流、溪涧或低洼地区逗留。

  驾车人士如驶经高速公路或天桥,应提防强劲阵风吹袭。

  海上的小艇应小心提防狂风或水龙卷袭击。

  如遇上龙卷风,应立即躲入坚固的建筑物内。要远离窗户、蹲伏在地上并用手或厚垫保护头部。如在室外,应远离树木、汽车或其他可被龙卷风吹起的物件。