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太陽暴曬了一天,終於落山了,這時,沒有降溫措施的房間裏跟蒸籠一般,根本沒法呆,於是男女老少手拿蒲扇紛紛來到院落里納涼,邊納涼邊閒聊,說,要是下場暴雨該有多爽!
這是酷夏鄉村的生活場景。這時納涼的人們見到遠方天空一閃一閃,像是閃電,於是感嘆,終於要來雷雨了!可是那閃電在遠方天空閃了一個多小時,只是閃,也沒有雷聲傳來,更沒有雨滴落下……人們等到很晚也沒有盼來雷雨,於是只好忍着暑熱入睡。
也許有很多人會奇怪,在炎熱的夜晚經常看到這種沒有聲音的閃電,它們會閃很長時間,但是頭頂的天空依然晴朗,這是爲什麼?很多人把這叫做“露水閃電”,因爲這種閃電沒有引來雨滴,只有露水凝結;也有人把它叫做“熱閃電”,因爲這種閃電出現的時候,天氣通常都很熱。但是一般人不知道這種閃電到底是怎麼回事。
氣象學家告訴我們:這種閃電出現的時候,遠方真的在電閃雷鳴,不過我們看到的一閃一閃的閃光並不是真的閃電,而是閃電的影子!這該怎麼理解?
原來當很熱的夜晚,地面溫度高,輻射的熱量驅散了當地上空的雲朵,能夠讓我們看到遠處天空中的雲朵。當遠處天空雲朵中打雷下雨的時候,閃電就會被雲朵反射或散射出去,傳入我們的眼睛,我們就看到了一閃一閃的閃光。這種閃光往往是片狀或塊狀的,沒有閃電那種樹枝形狀。
又由於雷聲在空中的傳播會隨着距離增加而逐漸減弱,傳播距離一般不會超過25千米,因此我們也就只看見遠處的閃電,而聽不見任何雷聲了。
烏雲密佈之下的祥光
夏天是雷雨季節,如果白天烏雲密佈、傾盆大雨時,我們通常會認爲,周圍的一切應該都會因烏雲遮住了太陽而非常暗。但是如果留心觀察一下,你會很奇怪地發現,雖然我們頭頂上的天空都是黑壓壓一片,但是許多地面卻非常亮堂,尤其是在草原上,這種體會更深,近處的草、牛羊、同伴的臉兒……一切都很明亮,就像被不知哪裏來的光籠罩着一般,但是光的來源卻找不到。這是爲什麼?
氣象學家告訴我們,情況是這樣的:當雷雨發生時,雖然烏雲遮住了我們頭頂上的天空,但是遠方的天空並沒有烏雲,那些地方依然陽光燦爛,是那裏的光反射到我們這裏的。也許有人問:那裏的陽光會拐彎來到我們這裏嗎?不是的,光不會自動拐彎,但那裏的陽光是藉助空中的雨滴拐過來的。原來空中那一個個較大的雨滴就相當於一面面朝向不同的小鏡子,可以把光反射到四面八方。這種景象就像滿是鏡子的屋子裏,即使只有一盞燭光,也能把整個房間映照得很亮堂一樣。遠處的陽光就是這樣經過雨滴的折射和反射等一系列複雜的過程,把我們周圍的物體照亮的。
當然,這種情況發生時,需要周圍的雨滴較大,也需要遠處的天空晴朗才行。
下雪也有湖泊效應
說過了夏天的景,我們再來講冬天的雪。這裏要說的是一些地域的景象,人們在有較大湖泊的北方地區也許早就發現,他們那裏的降雪比沒有湖泊的地方的降雪都要多。
例如北美五大湖地區,年降雪量一般都在2000多毫米,也就是一年中下的雪累積起來有兩三米厚!2000年的冬季,美國的一座臨近五大湖的城市布法羅就曾連降三天大雪,當時雪的厚度埋到了人的腰部!年降雪厚度的最高紀錄是愛爾蘭班尼特橋附近,一年共下了4.87米厚的雪!
爲什麼湖區附近更容易下雪?當然這好理解,有水域的地區水汽大唄。這只是一方面原因,另一方面原因是較大的湖泊冬天不易結冰,水面的溫度高於周圍的氣溫,因此水面的空氣相對於周圍地區的空氣屬於暖溼空氣。當有冷風吹過湖面時,冷風會把湖區的暖溼空氣吹到附近地面上空,而附近地面的空氣也是冷空氣,於是水汽就變成雪花飄落下來了。
這個過程也許不用解釋,人們就能理解。但有一個疑問,世界各地的水域多了,海洋的水域不是更大嗎?爲什麼只講湖泊效應?這種水域造成的降雪效應奇妙就奇妙在:水域的大小也會影響降雪,水域不能太大,也不能太小。像海洋這樣大面積的水域,對海岸邊的溫度影響很大,很難形成很大的氣候反差,因此海洋造成的降雪不明顯。而較小的河流或湖泊很容易被周圍地面的氣溫影響,因此也沒有明顯的降雪效應。
有意思的是,湖泊效應在某些情況下還會帶來冬天的另一個罕見現象……
冬雷隆隆怎麼回事
冬天不會出現電閃雷鳴,這是誰都知道的常識,但很多人確實見過冬天的閃電,也聽過冬天的雷聲。這不是開玩笑,上面說的五大湖附近的布法羅地區下那三天大雪的時候,第一天就出現了雷電交加的場景。其實那附近的居民經常在冬天見到冬雷。除此之外,高山上的居民也會經常見到冬雷,例如珠穆朗瑪峯的征服者就常見到這種景象。那麼爲什麼這些地方會出現別處沒有的冬雷現象?
這裏牽扯到雷電產生的原因,當地面暖溼氣流上升時,與周圍空氣摩擦而帶上電荷,造成帶電的空中雲層,雲層又會在地面上感應出相反的電荷,這些電荷累積到一定程度,就會出現雲層與地面之間的放電現象——雷電。
一般地區在冬季時期,地面溫度更低,密度更大,因此地面空氣即使比較潮溼,也不會上升,就無法形成帶電的雲層。而上面出現冬雷的地區就是因爲水域上方的暖溼空氣會被冷風吹到岸上,造成暖空氣與冷空氣碰頭,碰頭之後,暖空氣較輕,會上浮,冷空氣較重,會下沉,於是就造成空氣的上下對流,這種上下對流摩擦就會產生大量電荷,電荷累積到一定程度就會放電,冬雷就產生了。高山地區的冬雷也是因爲暖溼氣流沿着山坡向上爬,造成空氣的上下對流引發的。
因此,不論什麼季節,只要雷電的條件具備了,就會打雷。
似地震非地震
2011年2月10日清晨,美國印第安納州東部和俄亥俄州西部的居民聽到了一陣巨大的爆裂聲,之後感受到了地面的搖晃,好像是地震發生了……當地的地震觀測儀也記錄到了大地的震動,真的好像發生了地震,當地媒體報道了這件事,當地政府也很重視。因爲如果是地震的話,就說明這裏的地質活動進入了活躍期,隨時都可能有更大的地震發生!但是地震專家和地質專家卻說這裏沒有岩層斷裂現象,不應該會發生地震!那麼這聲音和震動是怎麼回事呢?
同樣的事情,在2008年的美國威斯康星州也發生過,在更早的時期,也發現很多類似的事情,例如安大略湖地區的薩多瓦車站在2000年1月份也發生過這種莫名的震動,在兩個小時的時間裏,地面震動了十多次!經地震專家分析,也不是地震。
這種現象到底是怎麼回事?其實在深秋季節,鄉村的居民應該經常會遇到這種事情:樹林裏一聲巨響,地面也震動起來。不過這種現象,鄉村居民一般不會關注,因爲他們一般會認爲這是獵人打獵的槍聲。
對於這種現象,氣象專家認爲,這是一種霜震現象。當深秋時節,晝夜溫差比較大,暖溼的天氣驟然降溫到零下的時候,原本很潮溼的地面或岩層就會快速冰凍,水結冰後,體積會膨脹,如果是鬆軟的土層膨脹,不會有什麼聲響或震動產生,但是如果地面表層比較堅硬,或者巖縫中有很多水冰凍起來,這種膨脹就會導致地面或岩石突然爆裂,產生巨大的聲響,甚至引發地面的輕微震動。這是一種與天氣變化有關係的現象,往往發生在霜凍時期,因此叫“霜震”。
還有一些不太深的湖泊在冬季也會出現這種現象,突然的降溫導致冰層下面的水也冰凍起來,內部的水結冰膨脹時,就會撐裂上面的冰層,產生突然的爆裂聲,並引發地面的震動。這種現象叫“冰震”。
這種現象引發的地面震動與真正的地震明顯不同,真正的地震是深處岩層的斷裂,會有持續不斷的後續震動,而且會傳播很遠的距離,而霜震或冰震則是很小範圍內的現象,只是地面或冰面的爆開導致小範圍內地面震動,就像鞭炮在空中爆開會導致旁邊的窗戶震動一樣。
(摘自《大科技》)