基础地理/天气

什么是天气？我相信你妈妈总是抱怨天气！但是天气不仅仅是抱怨的借口。天气影响着我们的健康、文化和进化。我相信你听说过雷暴、雨、太阳等等，但是它们是怎么形成的呢？这篇文章会告诉你你需要知道的一切关于天气的信息。

大气层

大气层是地球表面到太空之间的所有东西。大气层是天气的驱动力，对地球上所有生命的福祉至关重要。但为什么呢？

层级

大气层被分成不同的层级。每一层都有不同的作用。

对流层

第一层。它延伸到 6 英里，略高于珠穆朗玛峰。这一层包含我们呼吸所需的氧气，也是天气形成的地方。如果没有天气，我们就没有雨，我们怎么能在没有雨的情况下生存？

平流层

第二层。从我们头顶 6-30 英里处延伸。平流层很重要，因为臭氧层位于这一区域。臭氧层保护我们免受太阳产生的有害射线。

中间层

不只是层级有一个朗朗上口的名称！这一层从 30-50 英里处延伸。它并没有什么特别的意义，但如果没有它，我们的大气层就会薄得多，意味着更少的来自太空的危险的保护。

热层

这是大气层的最后一层。它从 50-310 英里处延伸，是抵御陨石（“太空岩石”）等危险的第一道防线。这里有大量的摩擦，这使得它足够热以烧毁大多数危险。某些区域的温度可能达到 1000 °c 甚至更高！热层之外是“太空”。

天气的动力

天气的动力是什么？有三个重要的动力：太阳、对流和气压。

太阳

太阳是某些地方比其他地方更热的主要原因。美国内华达州的死亡谷经历了地球上记录到的最高温度，高达 57°c，几乎和你的热水龙头一样热。地球上记录到的最低温度是在南极洲的沃斯托克站，记录到的温度为 -89°c，比火星上平均的一天还要冷。死亡谷靠近赤道，沃斯托克位于南极洲，因此太阳一定是造成高温的主要因素。地球虽然倾斜，但有一点凸起，赤道位于这个“凸起”的中心。北极的直径远小于赤道的直径。因此，实际上，赤道比地球更靠近太阳。另一个影响温度的常见因素是海拔（你的高度）。

对流

暖空气比冷空气密度低得多（粒子散布得更开）。换句话说，暖空气比冷空气轻。因为暖空气轻，所以它上升，因为冷空气重，所以它下降。暖空气上升到一定高度后会再次变冷（你进入大气层越高，它就会变得越冷）；它可能会凝结（变成液体）并变成雨。一旦冷空气靠近地表而变暖，它就会开始上升，完成循环。对流是天气的强大动力。

气压

气压极大地影响着我们所经历的天气类型。气压有两种类型：高气压和低气压。

低气压

这通常是意味着暴风雨天气的天气类型。暖空气比冷空气密度低得多，所以它上升。当它上升时，空气冷却，凝结形成云。水蒸气在云层中凝结形成雨。

高气压

虽然高气压通常意味着平静、稳定的天气，但高气压通常比低气压更冷。冷空气比暖空气密度高得多，所以它会下降。你最终会得到稳定的，但很冷的天气——遗憾的是你不能两者兼得！

天气类型

我们日常生活中会遇到多种天气：天气炎热晴朗时，你会晒太阳；下雨变冷时，你会穿上外套。我们对天气都有一个大致的了解，但你可能不知道它们是如何形成的。我们将探讨地形特征对当地天气的影响。

风

我们都经历过风。风本质上是空气的流动，但为什么有些风与其他风不同呢？

海风

海水比陆地升温慢。这使得陆地上的空气变得更暖。暖的陆地空气上升到海面上方，上方的空气被较冷的海风取代，从而形成海风。陆风与海风相反，是因为海水也需要更长时间才能冷却。

谷风和山风

太阳照射谷坡，使坡上的空气变暖，上升，导致其气压低于谷地同高度的空气，从而形成谷风。山风是谷风的逆过程。

降水

降水有许多类型。虽然我们有时会抱怨它，但它是几乎所有生命形式生活中非常重要的组成部分。

雨

雨来自层状云。云是由空气中的水蒸气凝结形成的，含有由凝结的水蒸气形成的小冰滴。当这些冰滴从云层中降落到 0°c 以上的层时，冰滴会融化成毛毛雨或雨。

毛毛雨

就是雨，但水滴更小。

冰雹

在雷雨云中，下降的冰滴可能会被强烈的上升气流卷起，与其他冰滴碰撞，逐渐变大。有些冰雹可能比高尔夫球还大，会损坏汽车。

雪

如果天气非常寒冷，冰滴在穿过云层时可能不会融化，因此会以雪的形式降落。温度会影响雪的形态和硬度。

雨夹雪

雨夹雪是小雪滴，就像毛毛雨是小雨滴。当雨水穿过冷云（低于 0°c）时，雨夹雪介于雨和雪之间。

霜

霜是草地上的白色薄片，给草地带来美丽的脆脆的质感。霜有两种类型。

白霜

这是最常见的霜，形成方式有两种：

1. 露水在草地和其他表面上结冰。

2. 水蒸气在变成露水之前结冰。

雾凇

不太常见。当低于冰点（0°c）的液态水雾碰到低于冰点的表面时，最终会冻结成冰。

雷暴

雷暴有一种吸引人的地方；也许是雷雨云的轰鸣声，也许是闪电的危险。

哪个先来

记住光速和声速的一个好方法是记住一句名言：“哪个先来：雷声还是闪电？”

多远……

光速惊人地达到每秒 186,282 英里！因此，我们几乎在闪电发生的同时就看到了它。但声音传播速度要慢得多（但仍然很快）。要估算闪电距离，计算一下看到闪电和听到雷声之间的时间差。用 5 除以时间差，就可以算出距离（英里），或者用 3 除以时间差，就可以算出距离（公里）。

它们是如何形成的

雷暴的形成阶段。

1. 积云发展。上升气流增强，阻止降水落下。

2. 下降气流形成，降水形成。风、雷声和闪电出现。

3. 下降气流切断了上升气流。云层开始消散。降水停止。其他云可能会在消散的云层上形成。

雾

当空气变得饱和时就会形成雾。水蒸气接触地面，凝结形成雾。

注意：薄雾是轻雾。

雾的类型

雾有很多种类型。包括平流雾。当温暖的海风吹过较冷的陆地时，水蒸气会降落在陆地上。（参见对流）露水是寒冷的早晨可以看见在草地或其他表面上的水分。就像雾一样，它在与地面接触时形成，在这种情况下是直接接触。

彩虹

当太阳出来，同时下雨时，就会出现彩虹。彩虹的科学原理相当复杂：简单地说，阳光在雨滴中反射，提取了阳光的所有颜色，形成了著名的彩虹。

测验

风暴警报似乎集中在地图的哪个部分？
飓风向哪个方向移动？
根据比例尺，风暴一天似乎移动了多远？
这对于速度意味着什么？

答案

海岸/ 海滩
北
250 英里
大约 10 英里/小时

参考文献

天气，读者文摘

外部链接

极端天气和有用信息