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发表于 2007-6-8 23:37:39
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认识天空 第一章(11)
水对温度的调节作用使得某地冬天空气相对温暖,夏天空气相对冷凉。这样的效应造就了英国和法国相对温和的气候,尽管它们的纬度很高,也使得北部地区如纽约州,安大略和英属哥伦比亚拥有优质的果园与葡萄园。但水的下一个重要特性对调节气候作用更重要。
水在固化(结冰)时有一个特性就是体积膨胀,因而固态水比重比液态水小,冰浮在水面上。结果是,仅有相对少的冰露出水面,此冰层才会在天气转暖时很容易地熔化掉(下沉又上浮)。
如果冰不是浮在水面上的,它就会在湖底逐渐积累直至整个湖体冻成固体。它们在夏天来临也难以解冻,而且在温带地区也奇冻无比。
水的另一个特性是其气态(水蒸气)比重相对小。水蒸气的比重只有除此之外的空气的5/8。这是由于其小比重。(两个氢原子和一个氧原子与两个结合在一起的氮原子或氧原子相结合)。结果造成湿空气浮于干空气上方。这个特性形成不断的对流和一些特定情况下的雷暴。
潜热
我们要讨论的水的最后一个特性是它的潜热。潜热意味着隐藏的能量。此能量在水蒸发时被水蒸气预吸收并贮存。当水蒸气凝结成水时此潜能释放入环境。凝结时释放能量或蒸发时吸收热量的特性对云的行为、热气流的产生和下沉气流(见第六章)产生都很重要。由于潜能由水蒸发形成的水蒸气提供,因此水面上的空气趋向于较冷并趋向更稳定(除非水比以上空气热很多)。稳定性的课题在下一章详细讨论。
小结
本章我们学习了大气形成的机理。分开并讨论了大气的各个方面状态,但实际上各个方面都是相互关联影响的。其有温度、压力、湿度的大气各成分受到太阳这个巨大星球对我们这个小行星的能量输入的影响,而产生了大幅度的变动。
由于认识的不断提高,我们能把各幅宏观图像相互放到一起,并能预言、判断我们在空气中遇到什么。但在我们能看到通常天气状况之前,我们还需要学习更多一点大气中发生的能量及影响因素变化。我们在下一章学习这些。 |
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