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白雲有哪些物理變化

發布時間:2022-05-29 08:42:48

A. 天上的白雲是怎麼形成的

(一)雲的形成條件和分類

大氣中,凝結的重要條件是,要有凝結核的存在,及空氣達到過飽和。對於雲的形成來說,其過飽和主要是由空氣垂直上升所進行的絕熱冷卻引起的。上升運動的形式和規模不同,形成的雲的狀態、高度、厚度也不同。大氣的上升運動主要有如下四種方式:

1.熱力對流

指地表受熱不均和大氣層結不穩定引起的對流上升運動。由對流運動所形成的雲多屬積狀雲。

2.動力抬升

指暖濕氣流受鋒面、輻合氣流的作用所引起的大范圍上升運動。這種運動形成的雲主要是層狀雲。

3.大氣波動

指大氣流經不平的地面或在逆溫層以下所產生的波狀運動。由大氣波動產生的雲主要屬於波狀雲。

4.地形抬升

二)各種雲的形成

1.積狀雲的形成

積狀雲是垂直發展的雲塊,主要包括淡積雲、濃積雲和積雨雲。積狀雲多形成於夏季午後,具孤立分散、雲底平坦和頂部凸起的外貌形態。

積狀雲的形成總是與不穩定大氣中的對流上升運動相聯系。有對流能否形成積雲,除了取決於凝結的條件外,還取決於對流上升所能達到的高度。如果對流上升所能達到的最大高度(對流上限)高於凝結高度,則積狀雲形成,否則就不會形成積狀雲。對流愈強,對流上限高於凝結高度的差值就愈大,積狀雲厚度就愈大。對流上升區的水平范圍廣大,則積狀雲的水平范圍也就愈大。

淡積雲、濃積雲和積雨雲是積狀雲發展的不同階段。氣團內部熱力對流所產生的積狀雲最為典型。夏半年,地面受到太陽強烈輻射,地溫很高,進一步加熱了近地面氣層。由於地表的不均一性,有的地方空氣加熱得厲害些,有的地方空氣濕一些,因而貼地氣層中就生成了大大小小與周圍溫度、濕度及密度稍有不同的氣塊(熱泡)。這些氣塊內部溫度較高,受周圍空氣的浮力作用而隨風飄浮,不斷生消。較大的氣塊上升的高度較大,當到達凝結高度以上,就形成了對流單體,再逐步發展,就形成孤立、分散、底部平坦、頂部凸起的淡積雲。由於空氣運動是連續的,相互補償的,上升部分的空氣因冷卻,水汽凝結成雲,而雲體周圍有空氣下沉補充,下沉空氣絕熱增溫快,不會形成雲。所以積狀雲是分散的,雲塊間露出藍天。對於一定的地區,在同一時間里,空氣溫、濕度的水平分布近於一致,其凝結高度基本相同,因而積雲底部平坦。

如果對流上限稍高於凝結高度,則一般只形成淡積雲。由於雲頂一般在0℃等溫線高度以下,所以雲體由水滴組成,雲內上升氣流的速度不大,一般不超過5m/s,雲中湍流也較弱。在淡積雲出現的高度上,如果有強風和較強的湍流時,淡積雲的雲體會變得破碎,這種雲叫碎積雲。

當對流上限超過凝結高度許多時,雲體高大,頂部呈花椰菜狀,形成濃積雲。其雲頂伸展至低於0℃的高度,頂部由過冷卻水滴組成,雲中上升氣流強,可達15—20m/s,雲中湍流也強。

如果上升氣流更強,濃積雲雲頂即可更向上伸展,雲頂可伸展至-15℃以下的高空。於是雲頂凍結為冰晶,出現絲縷結構,形成積雨雲。積雨雲頂部,在高空風的吹拂下,向水平方向展開成砧狀,稱為砧狀雲。在順高空風的方向上,雲砧能伸展很遠,因而它的伸展方向,可作為判定積雨雲的移動方向。積雨雲的厚度很大,在中緯度地區為5 000—8 000m,在低緯度地區可達10000m以上。雲中上升下沉氣流的速度都很大,上升氣流常可達20—30m/s,曾觀測到60m/s的上升速度,下沉速度也有10—15m/s。雲中湍流十分強烈。

熱力對流形成的積狀雲具有明顯的日變化。通常,上午多為淡積雲。隨著對流的增強,逐漸發展為濃積雲。下午對流最旺盛,往往可發展為積雨雲。傍晚對流減弱,積雨雲逐漸消散,有時可以演變為偽卷雲、積雲性高積雲和積雲性層積雲。如果到了下午,天空還只是淡積雲,這表明空氣比較穩定,積雲不能再發展長大,天氣較好,所以淡積雲又叫晴天積雲,是連續晴天的預兆。夏天,如果早上很早就出現了濃積雲,則表示空氣已很不穩定,就可能發展為積雨雲。因此,早上有濃積雲是有雷雨的預兆。傍晚層積雲是積狀雲消散後演變成的,說明空氣層結穩定,一到夜間雲就散去,這是連晴的預兆。由此可知,利用熱力對流形成的積雲的日變化特點,有助於直接判斷短期天氣的變化。

2.層狀雲的形成

層狀雲是均勻幕狀的雲層,常具有較大的水平范圍,其中包括卷層雲、卷雲、高層雲及雨層雲。

層狀雲是由於空氣大規模的系統性上升運動而產生的,主要是鋒面上的上升運動引起的。這種系統性的上升運動,通常水平范圍大,上升速度只有0.1—1m/s,因持續時間長,能使空氣上升好幾千米。例如當暖空氣向冷空氣一側移動時,由於二者密度不同,穩定的暖濕空氣沿冷空氣斜坡緩慢滑升,絕熱冷卻,形成層狀雲。雲的底部同冷暖空氣交綏的傾斜面(又稱鋒面)大體吻合,雲頂近似水平。在傾斜面的不同部位,雲厚的差別很大。最前面的是卷雲和卷層雲,其厚度最薄,一般為幾百米至2000m,雲體由冰晶組成。位於中部的是高層雲,其厚度一般為1000—3000m,頂部多為冰晶組成,主體部分多為冰晶與過冷卻水滴共同組成。最後面是雨層雲,其厚度一般為3000—6000m,其頂部為冰晶組成,中部為過冷卻水滴與冰晶共同組成,底部由於溫度高於0℃,故為水滴組成。

從上述的系統性層狀雲形成中可以看到,在降水來臨之前,有些雲可以作為徵兆。如卷層雲,通常出現在層狀雲系的前部,其出現還往往伴隨著日、月暈,因此如看到天空有暈,便知道有卷層雲移來,則未來將有雨層雲移來,天氣可能轉雨。農諺「日暈三更雨,月暈午時風」就是指此徵兆。

3.波狀雲的形成

波狀雲是波浪起伏的雲層,包括卷積雲、高積雲、層積雲。雲中的上升速度可達每秒幾十厘米,僅次於積狀雲中的上升速度。

當空氣存在波動時,波峰處空氣上升,波谷處空氣下沉。

空氣上升處由於絕熱冷卻而形成雲,空氣下沉處則無雲形成。如果在波動形成之前該處已有厚度均勻的層狀雲存在,則在波峰處雲加厚,波谷處雲減薄以至消失,從而形成厚度不大、保持一定間距的平行雲條,呈一列列或一行行的波狀雲。

一般認為形成波動的原因主要有二:一是由於大氣中存在著空氣密度和氣流速度不同的界面,在此界面上引起波動。二是由於氣流越山而形成的波動(稱地形波或背風波)。在上層風速大、密度小,下層風速小、密度大的界面上產生波動時,由於各高度上的風向、風速常隨時間變化,波動的方向也隨之改變,新產生的波動疊加在原來的波動之上,從而形成棋盤格子般的雲塊。波動氣層甚高時形成卷積雲,較高時形成高積雲,低時形成層積雲。

波狀雲的厚度不大,一般為幾十米到幾百米,有時可達1000—2000m。在它出現時,常表明氣層比較穩定,天氣少變化。諺語「瓦塊雲,曬死人」、「天上鯉魚斑,明天曬谷不用翻」,就是指透光高積雲或透光層積雲出現後,天氣晴好而少變。但是系統性波狀雲,像卷積雲是在卷雲或卷層雲上產生波動後演變成的,所以它和大片層狀雲連在一起,表示將有風雨來臨。「魚鱗天,不雨也風顛」就是指此種預兆。

4.特殊雲狀的形成

除上述幾種雲的形成外,還有一些特殊雲狀,如堡狀、絮狀、懸球狀、莢狀等,它們的出現往往能預測天氣的變化趨勢。因此,了解它們的成因和特徵,有助於利用它們判斷未來天氣。

(1)懸球狀雲:是指從雲底下垂的雲團,多出現在積雨雲的底部。有時在高積雲、高層雲和雨層雲的底部也可以見到。

當雲中有大量的水滴時,如果雲底附近有強烈的上升氣流,將下降的水滴托住,便會形成好像懸掛在雲底的雲團,這就是懸球狀雲。

懸球狀雲的出現,通常預兆有降水產生,因為一旦上升氣流減弱,原先被托住的水滴就會降落下來,形成降水。

(2)堡狀雲和絮狀雲:堡狀雲底部水平,頂部則是並列著突起的小雲塔,形狀像遠方的城堡。這種雲的形成,常常是在波狀雲的基礎上發展起來的。當波狀雲在逆溫層下形成以後,如果逆溫層不太厚,則逆溫層下湍流發展時,較強的上升氣流就穿過逆溫層,使水汽凝結,形成具有圓弧頂部的雲朵,這就是堡狀雲。常見的堡狀雲有堡狀高積雲和堡狀層積雲。

絮狀雲的個體破碎,形狀像棉絮團,它常是潮濕氣層中的強烈湍流混合作用而形成的,主要為絮狀高積雲。

夏半年如早晨出現堡狀高積雲或絮狀高積雲,表示該高度上氣層不穩定,到了中午,低層對流一發展,上下不穩定氣層結合起來,會產生強烈上升氣流,形成積雨雲,下雷暴雨或冰雹。傍晚對流減弱,如出現堡狀高積雲,表明高空將有不穩定系統逼近,次日可能出現系統性雷暴雨。

(3)莢狀雲:莢狀雲中間厚、邊緣薄,雲塊呈豆莢狀。常見的莢狀雲主要是莢狀高積雲和莢狀層積雲。

莢狀雲是由局部上升氣流和下降氣流相匯合而形成的。當上升氣流使空氣絕熱冷卻而形成雲時,如果遇到下降氣流的阻擋,其邊緣部分因下降氣流而逐漸變薄,這樣便形成莢狀雲。在山區,氣流受到地形的影響也能形成莢狀雲。

上面介紹了積狀雲、層狀雲、波狀雲和一些特殊雲狀形成的物理過程。但它們並不是孤立的不變的。由於條件的變化,它們可以是發展的或消散的,也可以從這種雲轉化為那種雲。例如積狀雲中,淡積雲可以發展到濃積雲,最後形成積雨雲。積雨雲在消散時,可以演變成偽卷雲、積雲性高積雲和積雲性層積雲。又例如,波狀雲發展時,可以演變成層狀雲(蔽光高積雲可以演變成為高層雲,蔽光層積雲可以演變成為雨層雲)。層狀雲消散時,也會演變成為波狀雲(雨層雲消散時,可演變為高層雲、高積雲或層積雲)。總之,雲的產生、發展和演變是復雜的,也是有規律的

B. 為什麼白雲會變形

白雲實質是細小的小水珠聚集而成,會根據溫度的變化在液體和固體狀態中隨時發生轉變,這就是白雲變形的原因。

白雲形成過程:

當太陽照在大地上的時候,地面上的水就會遇熱而變成水蒸氣,這些水蒸氣混合在空氣里,會升到空中。隨著高度的增加,氣溫會慢慢變低,當氣溫低到一定的程度,水蒸氣又會凝結成為非常細小的小水珠,這些細小的小水珠可以漂浮在空中,它們就變成了我們所看到的白雲。

霧和雲的形成,通過縮合周圍雲凝結核。若是在缺乏核的狀態,凝結只能發生在更低的溫度上。在持續凝結或沉積後,雲滴或雪花形成,並促成它們達到了臨界質量。

(2)白雲有哪些物理變化擴展閱讀:

水由液態或固態轉變成氣態,逸入大氣中的過程稱為蒸發。指水在常溫下接觸空氣,變為水蒸氣。而蒸發量是指在一定時段內,水分經蒸發而散布到空中的量。通常用蒸發掉的水層厚度的毫米數表示,水面或土壤的水分蒸發量,分別用不同的蒸發器測定。一般溫度越高、濕度越小、風速越大、氣壓越低、則蒸發量就越大;反之蒸發量就越小。

土壤蒸發量和和水面蒸發量的測定,在農業生產和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入徑流水量不多的地區,如蒸發量很大,極易發生乾旱。而且在任何溫度下都可以蒸發。從微觀上看,蒸發就是液體分子從液面離去的過程。由於液體中的分子都在不停地作無規則運動,它們的平均動能的大小是跟液體本身的溫度相適應的。由於分子的無規則運動和相互碰撞,在任何時刻總有一些分子具有比平均動能還大的動能。

C. 白雲怎樣形成的

白雲的形成:

1、孤立的積狀雲因雲層比較厚,向陽的一面,光線幾乎全部反射出來,因而看來是白色的。

2、地面上的水吸熱變成水蒸氣,上升到天空蒸汽層上層。由於蒸汽層上層溫度低,水蒸氣體積縮小比重增大,蒸汽下降。

3、由於蒸汽層下面溫度高,下降過程中吸熱,再度上升遇冷,再下降,如此反復氣體體積逐漸縮小,最後集中在蒸汽層底層。在底層形成低溫區,水蒸氣向低溫區集中,這就形成雲。

(3)白雲有哪些物理變化擴展閱讀:

天空有各種不同顏色的雲,有的潔白如絮,有的是烏黑一塊,有的是灰濛蒙一片,有的發出紅色和紫色的光彩。這裡面,雲的厚薄決定了顏色,我們所見到的各種雲的厚薄相差很大,厚度可達7-8公里,薄的只有幾十米。

有滿布天空的層狀雲,孤立的積狀雲,以及波狀雲等許多種。很厚的層狀雲,或者積雨雲,太陽和月亮的光線很難透射過來,看上去雲體就很黑;稍微薄一點的層狀雲和波狀雲,看起來是灰色,特別是波狀雲,雲塊邊緣部分,色彩更為灰白。

很薄的雲,光線容易透過,特別是由冰晶組成的薄雲,雲絲在陽光下顯得特別明亮,帶有絲狀光澤,天空即使有這種層狀雲,地面物體在太陽和月亮光下仍會映出影子。有時雲層薄得幾乎看不出來,但只要發現在日月附近有一個或幾個大光環,仍然可以斷定有雲,這種雲叫做「薄幕卷層雲」。

D. 分析以下幾個過程:①潺潺的流水能蒸發變成水蒸氣;②水蒸氣可以變成天空中的白雲;③白雲變成了雨滴或雪

①潺潺的流水能蒸發成水蒸氣、②水蒸氣可以變成天空中的白雲,都不需要通過化學變化就表現出來,屬於物理性質;
⑤鋼鐵可能變成鐵銹,需要通過化學變化才能表現出來,屬於化學性質;
③白雲變成了雨滴或雪花降落到地面上的過程中沒有新物質生成,屬於物理變化;
④鐵礦石冶煉成鋼鐵過程中有鐵生成、⑥煤著火燃燒,殘餘一堆灰燼的過程中有二氧化碳和灰燼生成,都屬於化學變化.
故答案為:①②;⑤;③;④⑥.

E. 水蒸氣形成天空的白雲是物理變化還是化學變化

水蒸氣變成「白雲」即小水滴,是液化現象是物理變化中的物態變化。

F. 水蒸氣可以變成天空中的白雲屬於物理變化么

物理變化,水蒸氣遇冷變成小水滴,小水滴聚集就成雲的狀態了

G. 流水變成水蒸氣水蒸氣變成白雲,白雲變成雨滴或雪花降落到地面......鐵礦冶煉成鋼鐵,鋼鐵可能變成鐵銹...

流水變成水蒸氣水蒸氣變成白雲,白雲變成雨滴或雪花降落到地面.
是物理變化,鐵礦冶煉成鋼鐵,鋼鐵可能變成鐵銹,煤著火燃燒是化學變化,殘餘一堆灰燼是物理性質

H. 白雲是怎麼形成的

白雲的形成:

1、孤立的積狀雲因雲層比較厚,向陽的一面,光線幾乎全部反射出來,因而看來是白色的。

2、地面上的水吸熱變成水蒸氣,上升到天空蒸汽層上層。由於蒸汽層上層溫度低,水蒸氣體積縮小比重增大,蒸汽下降。

3、由於蒸汽層下面溫度高,下降過程中吸熱,再度上升遇冷,再下降,如此反復氣體體積逐漸縮小,最後集中在蒸汽層底層。在底層形成低溫區,水蒸氣向低溫區集中,這就形成雲。

(8)白雲有哪些物理變化擴展閱讀

1、低雲形成於地表附近,延伸至離地6500英尺的高度。低雲主要由小水滴構成,但也包含過冷水滴,能夠造成危險的航空器積冰。

典型低雲有層雲、層積雲和雨層雲。霧也被視為一類低雲。低雲族雲底高較低,會降低能見度,有可能變化迅速。因此,低雲影響飛行計劃,可能導致目視飛行無法實施。

2、中雲形成於離地約6500英尺之處,可延伸至離地20000英尺處。中雲由水、冰晶和過冷水滴構成。典型中雲有高層雲和高積雲。

實施轉場飛行時,在較高高度可能會遇到這些類型的雲。高層雲可能產生顛簸,造成中度積冰。高積雲通常在高層雲分裂時產生,它也可能造成輕度顛簸和積冰。

3、高雲形成於離地20000英尺以上,且一般在穩定空氣中出現。高雲由冰晶構成,一般不會帶來顛簸或積冰等危險。典型高雲有卷雲、卷層雲和卷積雲。

4、直展雲為積雲,在垂直方向上發展成塔狀積雲或積雨雲。這些雲的雲底位於低雲或中雲區,向上延伸至高雲區。

塔狀積雲指示大氣中的不穩定區域,其周圍和內部空氣處於紊流狀態。塔狀積雲常常發展成積雨雲或雷暴。

積雨雲包含大量水汽和不穩定空氣,通常會產生危險天氣現象,如閃電、冰雹、龍卷風、陣風和風切變

雲頂與雲底:

當一個空氣團停留在一個區域上方,它的溫度特性通常在較廣闊的范圍內保持一致,空氣團的濕度也會十分均勻。因此,露點在遍及空氣團的范圍內基本保持統一高度,由地面空氣上升所形成的積雲也處於同一高度並有一樣的雲底高度。

有時小的積雲能夠出現下更高層雲的下方,這通常由於上升空氣比周圍空氣濕度高很多,在陰雨的天氣里這種較低的雲是由蒸發的雨冷卻了空氣,下降通過飽和點。這種情況有時在地面高度能夠見到,每個人都喜歡的天氣:寒冷的細雨。

即便不是來源於地面的上升空氣所形成的雲底同樣會處於同一高度,只要當地的空氣團抬升比較均勻。當然,不同類型的雲處於不同高度這很常見,提示它們產生在不同水平的空氣團或經過不同的抬升過程。

盡管雲底趨向於一致,但雲頂在高度上變化非常大。這是因為沒有明確的限定雲抬升擴展的過程。抬升的子彈能夠滲透進一些雲之中,並且帶著潮濕空氣高高地超過相鄰的雲。即便是廣闊的層雲類型,常常也有變化很大的不同雲頂。

I. 天上為什麼有白雲

當太陽照在大地上的時候,地面上的水就會遇熱而變成水蒸氣,這些水蒸氣混合在空氣里,會升到空中。可是,隨著高度的增加,氣溫會慢慢變低,當氣溫低到一定的程度,水蒸氣又會凝結成為非常細小的小水珠,這些細小的小水珠可以漂浮在空中,它們就變成了我們所看到的雲。

J. 白雲變成雨滴或雪花降落到地面是物理變化還是化學變化

物理變化.
化學變化一定要有化學反應,即生成新的物質.
而物理變化則是改變物體的狀態,物質還是這種物質.
白雲變成雨滴或雪花降落到地面都是水的固態,液態和氣態間的變化.所以是物理變化

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