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Friday 18 November 2011

云的誕生



倘若你願意花上一整日去觀仰藍天,你不難察覺雲無論在大小還是形狀,都不停的在變動著。一些新形成的雲,會像雪球般越滾越大;有時,一些雲反而會變得越來越小,最後甚至完全消散失蹤,特別是在空氣開始變冷的黃昏時刻。這些出現時間不長,多數是屬於稱為「積雲」或「直展雲」的雲屬。它們的主要形成原因是因為地面受陽光照射後,增溫不平均所致。在增溫較高的地區,陽光照射產生的熱空氣泡用滑鼠點擊前方文字獲得詳細說明會從四周冷空氣中竄出向上浮升。在上升的過程中,熱空氣泡會逐漸冷卻,最後水汽凝結形成了雲。這些熱空氣泡通常只能維持幾十分鐘,跟住使會冷卻,凝結成雲,然後散失。如果在同一地方連續有熱空氣泡形成,它們形成的雲就能維持較長的時間。只有少數的雲往往會在增大的雲團內產生上下流動的氣流,令雲團內的雲滴翻滾攀升。這些衝入高空中的雲層,極有可能轉變成巨大的積雨雲,然後釋放出存積的大量水份,造成一場大暴雨。






雲的觀測
雲常伴隨著天氣系統而發展,因此觀測雲的變化也是預測天氣的重要指標。但切忌用肉眼在大白天直接觀雲過久,因為這樣很容易傷害眼睛的。如果有需要作長時間觀測,可使用攝錄機,或以黑色平面鏡反射天空影像來間接觀測。
觀測雲應先從雲狀開始,分辨好雲屬,然後才觀測雲高和雲量。雲的形狀大概可分為卷狀、層狀和積狀。積狀雲就是一朵一朵有高低起伏的雲;層狀雲就是塊狀且較平坦的雲;而卷狀雲則是一絲絲輕薄的雲。要注意的是某些雲同時兼有兩種形狀特徵。知道了雲的形狀,便能判斷雲的雲屬。
另外,我們可從雲的高度去把雲族分類出來。一般在摩天大廈和山峰上的雲都是低雲。而卷雲出現的位置最高,是高雲的所在。之於在這兩者之間的雲不用說,便是中雲了。而直展雲則是整個貫穿低至高層位置的雲。其實只要多花時間觀測,很快我們便能自行掌握雲的大概高度。
一般人說的雲量普遍是指「總雲量」。不分雲族及雲屬,以天空為一個單位來說,若果天空中所有的雲總共將整個天空遮蔽了十分之六,則總雲量是六。透過測量雲量,我們便可評估雲的出現對天氣隨後的變化有多大的影響。
卷雲
卷雲
積雲
積雲
層雲
層雲


金星上的雲
金星是離地球最近的一顆行星,它的大小、質量和密度等許多方面與地球相近,但由於稠密的大氣和厚厚的雲層,使人們無法從地球上看清金星的面目。1972年,由前蘇聯發射的《金星8號》太空船到達了金星,除了化驗了金星的土壤,還對金星表面的太陽光強度和金星雲層進行了電視攝像轉播。攝像中顯示金星上空極其明亮,天空是橙黃色,大氣中有猛烈的雷電現象(一次閃電可持續15分鐘),激烈的湍流。這是我們首次從金星的地面上觀看到金星的天空和大氣現象。
經過多年的觀察和研究,我們知道這顆以希臘愛與美之神維納斯(Venus)命名的行星,其表面事實上卻亟像地獄之景。比地球大氣壓高90倍的金星大氣主要由二氧化碳組成,並含有少量的氮、水、一氧化碳及其它氣體。大量二氧化碳的存在導致嚴重的溫室效應,使得金星表面溫度從不低於攝氏400度,熱得足以將鉛熔融。而天空永遠是密雲,還可能不斷發出雷電。
雲層主要成份是濃硫酸,雲層底部則是二氧化硫氣體(臭雞蛋或鄉村公廁的味道)。雲層十分之厚,由50公里的高空開始至到70公里,即達20公里。整個金星的上空不斷循環下著硫酸雨。過程是陽光照射二氧化硫上升,和水份結合生成硫酸,凝結成滴落下來,在底層受熱又分解成二氧化硫和水。在厚的雲層把大部分的陽光都反射回了太空,所以金星表面接受到的太陽光比較少,大部分的陽光都不能直接到達金星表面。金星熱輻射的反射率大約是60%,可見光的反射率就更大,達到72%。所以說,雖然金星比地球離太陽的距離要近,它表面所得到的光照卻比地球少。亦因為這層厚厚的雲將大部份的由太陽產生的熱幅射反射到太空中,才令到金星的溫度不致於比現在的更高。
金星接近地表的氣流時速較為緩慢,只有每小時數公里,但上層的時速卻可達每秒數百公里。金星自轉的速度如此的緩慢,243個地球日才轉一圈,但卻有如此快速轉動的上層大氣,至今仍是個令人不解的謎團 。在照片中我們可以觀察到金星表面的雲層呈現倒V型的形狀,這種雲系統稱為帶狀風系統 。金星大氣中的擾流和雲系特徵的形狀和範圍會隨緯度不同。赤道一帶的雲系通常不規則狀,科學家認為這裡存有一個很特別的「氣泡狀」結構;至於中緯度地區的雲系較規律而穩定,行進方向幾乎與超自轉風平行,速度也高達每小時400公里以上;高緯度的極區一帶的雲系則沒入極區渦旋之中。
金星
迷矇煙幕
金星表面完全被厚厚的橙黃色大氣所掩蓋,望遠鏡完全不能看到其表面的情況。
畫家筆下所想象的金星表面世界
昏暗的橙黃色世界
圖為畫家筆下所想象的金星表面世界。由於大部份陽光都被金星的雲層反射出太空,地面可以接受到的陽光十分之少,所以即使在日間金星的世界仍十分昏暗。


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