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「气象十万个为什么」科普专栏

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基础

为什么冬天呼出的气会变成白色的“雾”？

因为呼出的温暖水汽遇冷空气迅速液化成小水滴。

答案解析

人体呼出的气体中含有大量水汽，温度较高。冬天外界气温很低，温暖的水汽接触冷空气后，会迅速降温，超过饱和点，水汽就会液化成无数微小的水滴，这些小水滴聚集在一起，就形成了我们看到的白色“雾”。

基础

为什么云不会掉下来？

因为云中小水滴或冰晶受到的空气浮力与重力平衡。

答案解析

云是由微小的水滴或冰晶组成的，这些粒子体积很小、重量很轻。同时，云层下方有上升气流，会对它们产生向上的浮力。当浮力与小水滴、小冰晶的重力相互平衡时，云就不会掉下来。

基础

为什么夏天的雷雨来得快、去得也快？

因为夏天的雷雨多是对流雨，对流运动剧烈且集中。

答案解析

夏天地面受热快，空气强烈对流上升，形成积雨云。积雨云发展迅速，内部对流剧烈，容易产生雷电和降雨。但这种对流运动持续时间较短，范围也相对集中，所以雷雨往往来得快、去得也快。

进阶

为什么霜多出现于深秋或初冬的早晨？

因为此时夜晚长、地面辐射冷却快，气温低于0℃且水汽充足。

答案解析

深秋或初冬的夜晚，白昼时间短，地面接收的太阳辐射少，而夜晚地面向外辐射热量多，导致地面温度迅速下降。当气温降低到0℃以下，且近地面空气中的水汽含量充足时，水汽就会直接在地面或物体表面凝华成白色的冰晶，这就是霜。

进阶

为什么温度计放在阳光下测量的温度不准确？

因为温度计会直接吸收太阳辐射热，导致测量值高于实际空气温度。

答案解析

温度计的测量原理是感知周围空气的温度。如果放在阳光下，温度计本身会吸收太阳的辐射热量，温度升高，此时显示的数值是温度计自身的温度，而不是周围空气的真实温度，所以测量结果不准确。正确的做法是将温度计放在通风、背阴的地方。

进阶

为什么云有不同的形状？

因为云的形成高度、上升气流强度、水汽含量等条件不同。

答案解析

云的形状主要由其形成的高度和上升气流的特征决定。根据形成高度，云可分为低云、中云、高云三类：高云位于6千米以上高空，由冰晶构成；中云分布于2.5—6千米间，为冰水混合物；低云高度低于2.5千米，以水滴为主；直展云云底与低云相同，云顶可延伸至对流层顶，下部为水滴，上部为冰晶。

专业

为什么会出现雷暴？

大气中的层结处于不稳定时容易产生强烈的对流，云与云、云与地面之间电位差达到一定程度后发生放电。

答案解析

形成雷暴的积雨云发展旺盛，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂，但总的说来，云的上部以正电荷为主，云的中、下部以负电荷为主。因此，云的上、下之间形成一个电位差，当电位差大到一定程度后，就产生放电，这就是平常所见得闪电现象，放电过程中，闪道中的温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。

专业

为什么全球不同地区的气候差异很大？

因为纬度位置、海陆分布、地形地貌、大气环流等多种因素共同影响。

答案解析

纬度位置是影响气候的基本因素，不同纬度接收的太阳辐射量不同，导致气温从赤道向两极逐渐降低；海陆分布影响降水和气温变化，沿海地区降水多、气温年较差小，内陆地区降水少、气温年较差大；地形地貌中，山脉能阻挡气流，导致迎风坡降水多、背风坡降水少，海拔高度也会影响气温；大气环流通过输送热量和水汽，调节全球的热量和降水分布，进一步加剧了不同地区的气候差异。

专业

为什么台风眼区域的天气是晴朗无风的？

因为台风眼区域是下沉气流，空气下沉增温，水汽不易凝结，且风被台风的旋转气流带动，中心风速极小。

答案解析

台风是一个强烈的旋转气流系统，其中心区域称为台风眼，直径通常为几十公里。在台风眼区域，空气处于下沉运动状态，下沉过程中气温升高，相对湿度降低，水汽难以凝结形成云，所以天气晴朗。同时，台风的旋转气流使得气流在台风眼周围高速旋转，而台风眼中心的风速却极小，几乎无风。当台风眼过境时，原本狂风暴雨的天气会突然变得晴朗无风，但这只是暂时的，随后会再次迎来狂风暴雨。