我們在課文《我是什么》中了解了云、雨、冰雹等常見自然現(xiàn)象。世界上還有很多奇特的自然現(xiàn)象,天空出現(xiàn)綠色光芒,在山巔看到如海浪般的云朵,一望無際的沙漠忽現(xiàn)城市風(fēng)光……這些奇觀叫什么?它們是如何產(chǎn)生的呢?
極 光
出現(xiàn)于星球的高磁緯地區(qū)上空,是一種絢麗多彩的發(fā)光現(xiàn)象。而地球上的極光,來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流(太陽風(fēng))使高層大氣分子或原子激發(fā)(或電離)而產(chǎn)生。極光產(chǎn)生的條件有三個:大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現(xiàn),太陽系內(nèi)的其他一些具有磁場的行星上也有極光。
極光一般只在南北兩極的高緯度地區(qū)出現(xiàn),但2010年8月1日的太陽風(fēng)暴恰好面向地球爆發(fā),攜帶大量帶電粒子的太陽風(fēng)準(zhǔn)確無誤地“擊中”地球,與地球磁場相互作用產(chǎn)生“磁暴”,使美國密西密歇根州、丹麥、英國等緯度稍低的地區(qū)都能夠看到美麗的北極光景觀。專家稱,這一次的太陽風(fēng)暴沒有破壞衛(wèi)星和電信系統(tǒng),卻給地球帶來一場壯麗的“焰火盛會”。
云 海
云海是指在一定的條件下形成的云層,并且云頂高度低于山頂高度,當(dāng)人們在高山之巔俯視云層時,看到的是漫無邊際的云,如臨大海之濱,波起峰涌,浪花飛濺,驚濤拍岸。故稱這一現(xiàn)象為“云?!?。日出和日落時形成的云海,五彩斑斕,也稱為“彩色云?!保瑯O為壯觀。
海市蜃樓
發(fā)生在沙漠里的“海市蜃樓”,就是太陽光在不同密度的空氣而出現(xiàn)的折射現(xiàn)象。沙漠里,白天沙石受太陽炙烤,沙層表面的氣溫迅速升高。由于空氣傳熱性能差,在無風(fēng)時,沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著,下熱上冷,上層空氣密度高,下層空氣密度低。當(dāng)太陽光從密度高的空氣層進(jìn)入密度低的空氣層時,光的速度發(fā)生了改變,經(jīng)過光的折射,便將遠(yuǎn)處的綠洲呈現(xiàn)在人們眼前了。在海面或江面上,有時也會出現(xiàn)這種“海市蜃樓”的現(xiàn)象。
海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度,而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同,對光線折射而產(chǎn)生的。
霧 凇
形成霧凇的苛刻條件首先是,既要求冬季寒冷漫長,又要求空氣中有充足的水汽。其次,霧凇的形成要求既天晴少云,又無風(fēng),或是風(fēng)速很小??罩械脑葡翊蟮氐囊淮脖蛔?,夜間有云時,削弱了向外的長波輻射,使地面氣溫降低較慢,晝夜溫差相對較小,空氣中的水汽就不會凝結(jié)。若是掀掉了這床被子,熱量就更多地散發(fā)出去,使得地面溫度降低,為水汽的凝結(jié)提供了必要條件。大風(fēng)是霧凇形成過程中的天敵,微風(fēng)或無風(fēng)條件為水汽凝結(jié)、凝華成霧凇提供保障。
一般冬季,晴天與無風(fēng)或微風(fēng)天氣同時出現(xiàn)的概率并不很大。另外,在有過冷卻霧的時候,特別有利于冰晶在地面物體上增長。這時在電線上、樹枝上形成了白色的冰花,叫作“霧凇”。在有霧而溫度又高于0°C的時候,霧滴附在樹葉或其他物體上,叫作“霧凝”,這在森林中最常見。