作者mtdas (阿嬷一路好走)
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标题Re: [请益] 为何坐飞机时可以看到一整片"平坦"的云?
时间Sat May 10 03:39:42 2008
※ 引述《alenbe (见习教师)》之铭言:
: 云是凝结的小水珠,但因为体积实在太小
: 掉落地面的速度太慢,因为有摩擦力
: 又因为有上昇气流的关系,所以可以飘在天上
: 但问题来了
: 坐飞机时可以看到一整片的云,那个"有云与无云的边界"是某种"特徵高度"吗?
: 不然为何,看到的云会这麽平坦!
: 而不是随机高度,有高有低?
: 其中有什麽原理吗?
: 谢谢罗~
先说我不算是学过, 故不十分肯定,
这篇也无充分参考资料来源, 因此若有错请指正~
谢谢! <(_ _)> (这篇 po 到大气板应该会被鞭吧..XDrz)
为什麽高层云顶是平的?
在回答这个之前, 要先了解地球大气有分层的现象及其原因.
最下层是对流层, 气温下热上冷.
主因是地表会吸收从太阳来的短波辐射能, 地表再以长波辐射的方式向天空释放能量,
後者被近地的水汽和二氧化碳等吸收而使空气升温 (温室效应);
此外, 空气若上升则因气压下降而膨胀, 膨胀的空气对四周做功而温度降低,
即绝热冷却 (热力学第一定律) 的过程, 会再促使维持这样下热上冷的特徵.
因为热空气之密度较低, 下热上冷的空气易产生旺盛的上下对流,
对流使得水汽被上下带动, 往上的水汽遇冷而凝结成云.
对流层的上一层是平流层, 气温下冷上热.
主因是此层的臭氧分子 (O3) 吸收来自太阳的紫外线辐射以致再度升温.
氧元素在对流层几乎都以氧分子 (O2) 的形式存在, 氧原子(O) 在此层并不稳定,
乃因此层空气分子密度较高, 且紫外线已被上层的臭氧吸收, 而无能量可使氧分子分解.
但当高度到达平流层底时, 部分的氧分子遇紫外线而分解成氧原子,
氧原子可再与氧分子结合成臭氧分子, 并将紫外线吸收而升温.
要一直到再上一层的中气层顶, 才会因空气分子密度过低,
氧原子始能够稳定存在, 而较没有氧分子可与之形成臭氧分子.
因 "加热率和臭氧的密度与紫外线的强度之乘积成正比",
臭氧的密度随着高度增加而减低, 紫外线的强度随着高度增加而增高,
刚好在平流层顶处, 温度会再来到与地表相近的高温.
啊~ 糟糕! 好像有点扯远了..XD 回到原问题..
因为平流层具这种 "逆温"(下冷上热) 的特性,
而下冷上热的空气相当稳定, 不太会发生上下方向的对流,
故当对流层的云发展到此, 就停止在这个介面而不再上升了;
即使少数能再升高的云也会因温度再度上升而变回水汽.
顺便说一下
为什麽通常云底也是平的..
因当湿润的暖空气上升时,
到了某高度遇冷而达水汽凝结成云的温度,
往往这温度也是发生在特定的高度.
不过若天气相当不稳定时, 就不一定会是平底的了..
真要找些参考来源, 那就来这里吧:
http://mail.atm.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/atmsci1.htm
(好几年前, 我就只修过他开的这门通识课~ :P)
再来就去 wiki 和 cwb 查查好了.. (逃XD)
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◆ From: 203.73.80.251
1F:→ mtdas:呃..我发现大气板有专业的回了, 那就看她的吧~^^" 05/10 03:42
2F:→ mtdas:btw, 平流层底的水平向气流应该也有助於让云顶看起来更平坦. 05/10 03:57