一起去云中探“秘”

□文/張眉

云，是最常見的自然現(xiàn)象之一，它們是由無數(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)

云不僅種類多樣，色彩也多變。云的科學(xué)分類最早是由法國博物學(xué)家尚·拉馬克于1801 年提出的。1929 年，國際氣象組織以英國科學(xué)家路克·何華特于1803年制定的分類法為基礎(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，稱為“直展云族”。不過，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、陽光通過率和光線折射的角度有關(guān)。一般來說，當(dāng)云朵比較薄的時(shí)候，陽光是可以直接從云層中透過來的，這時(shí)我們看到的就是陽光的顏色，所以這種云朵是白色的。當(dāng)云朵比較厚的時(shí)候，陽光透不過，就顯得很黑。當(dāng)云朵稍薄、陽光能透過一部分時(shí)，看起來就是灰色的。日出和日落時(shí)，陽光是斜射過來的，空氣中的水汽和雜質(zhì)使得短波被大量散射，紅、橙等色的長波部分得以保留，這些光照亮云層，被云層的底面反射回來，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)。

像陀螺一樣的莢狀云

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)美國國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 萬頭大象重。

棉花糖云

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。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)的冰珠在下落的過程中便會(huì)融化形成雨。

云朵的“三族十屬”

被誤傳為“地震云”的高積云

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。一般來說，云所處的位置越高，移動(dòng)得就越快，這是因?yàn)樵趯α鲗觾?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)局部的電磁場變化。這種變化會(huì)導(dǎo)致電磁波對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，氧氣屬于順磁性物質(zhì)，它們會(huì)在地震前受到磁場影響，進(jìn)而影響到空中的水汽，形成“地震云”。

對于以上這些說法，地質(zhì)學(xué)家表示都不可信，因?yàn)榈卮艌龅母淖儧]有那么簡單。假如來自地層深處的電磁波對云有某種影響，這種影響也不可能通過我們?nèi)庋鬯姷脑贫湫螤钆袛喑鰜?。如果真的能靠地磁場影響云層分布來預(yù)測地震，那么不如直接去監(jiān)視地磁場來預(yù)測地震。

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)部無關(guān)。至于地震前地表溫度會(huì)升高的說法，也從未被證實(shí)過。

此外，美國地質(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”與地震毫無關(guān)聯(lián)。

總而言之，美麗的云總是充滿了神秘色彩。生活在地球上的我們，與云有著千絲萬縷的聯(lián)系，它還有更多的秘密等著我們慢慢發(fā)掘。