白云如何变成乌云的(白云是如何被染)

要想知道乌云形成的原理,首先得明白白云是如何产生的。当空气湿度大时,高空温度低于地表温度,地表上升的水蒸气在高空到达饱和状态和过饱和状态。水蒸气在上升过程中遇到灰尘、小颗粒等,成为凝聚中心即凝结核,使饱和蒸汽和过饱和蒸汽凝成细小的雾滴。雾滴足够密集时,就成为肉眼可见的白云。雾滴越来越大时,白云就变成乌云。

白云如何变成乌云的(白云是如何被染)(1)

乌云有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种。乌云中的雾滴继续变大,就变成雨滴。雨后空气的湿度变小,水蒸气重新回到不饱和的状态,乌云中的小水滴开始蒸发,体积越来越小,这样就使乌云变成白云。白云中的雾滴继续不断地蒸发,一旦全部汽化,白云消失,青天重现。

各色云彩的形成原理

白云如何变成乌云的(白云是如何被染)(2)

除了凝结核的影响,云的厚薄也是决定其颜色的关键。实际上云的厚薄可以相差很大,厚可达7-8公里,薄的仅有几十米。很厚的云体,比如层状云或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射出来,云就很黑。稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色的。

特别是波状云,云体的边缘部分更为灰白。光线容易透过很薄的云,比如由冰晶组成的薄云,带有丝状光泽的云丝在阳光下显得特别透亮。有时云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做"薄幕卷层云"。孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看起来是白色的。而其背光的一面及其底部,因光线不容易透射而看起来是偏灰黑色的。

白云如何变成乌云的(白云是如何被染)(3)

日出和日落时,由于太阳光线斜射,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射。而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光特别是红光占着绝对的多数,这时不仅日出、日落方向的天空是红色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色了。由于云的组成有的是水滴,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环或彩虹。

内容来源:上海科普

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