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白云有哪些物理变化

发布时间:2022-05-29 08:42:48

A. 天上的白云是怎么形成的

(一)云的形成条件和分类

大气中,凝结的重要条件是,要有凝结核的存在,及空气达到过饱和。对于云的形成来说,其过饱和主要是由空气垂直上升所进行的绝热冷却引起的。上升运动的形式和规模不同,形成的云的状态、高度、厚度也不同。大气的上升运动主要有如下四种方式:

1.热力对流

指地表受热不均和大气层结不稳定引起的对流上升运动。由对流运动所形成的云多属积状云。

2.动力抬升

指暖湿气流受锋面、辐合气流的作用所引起的大范围上升运动。这种运动形成的云主要是层状云。

3.大气波动

指大气流经不平的地面或在逆温层以下所产生的波状运动。由大气波动产生的云主要属于波状云。

4.地形抬升

二)各种云的形成

1.积状云的形成

积状云是垂直发展的云块,主要包括淡积云、浓积云和积雨云。积状云多形成于夏季午后,具孤立分散、云底平坦和顶部凸起的外貌形态。

积状云的形成总是与不稳定大气中的对流上升运动相联系。有对流能否形成积云,除了取决于凝结的条件外,还取决于对流上升所能达到的高度。如果对流上升所能达到的最大高度(对流上限)高于凝结高度,则积状云形成,否则就不会形成积状云。对流愈强,对流上限高于凝结高度的差值就愈大,积状云厚度就愈大。对流上升区的水平范围广大,则积状云的水平范围也就愈大。

淡积云、浓积云和积雨云是积状云发展的不同阶段。气团内部热力对流所产生的积状云最为典型。夏半年,地面受到太阳强烈辐射,地温很高,进一步加热了近地面气层。由于地表的不均一性,有的地方空气加热得厉害些,有的地方空气湿一些,因而贴地气层中就生成了大大小小与周围温度、湿度及密度稍有不同的气块(热泡)。这些气块内部温度较高,受周围空气的浮力作用而随风飘浮,不断生消。较大的气块上升的高度较大,当到达凝结高度以上,就形成了对流单体,再逐步发展,就形成孤立、分散、底部平坦、顶部凸起的淡积云。由于空气运动是连续的,相互补偿的,上升部分的空气因冷却,水汽凝结成云,而云体周围有空气下沉补充,下沉空气绝热增温快,不会形成云。所以积状云是分散的,云块间露出蓝天。对于一定的地区,在同一时间里,空气温、湿度的水平分布近于一致,其凝结高度基本相同,因而积云底部平坦。

如果对流上限稍高于凝结高度,则一般只形成淡积云。由于云顶一般在0℃等温线高度以下,所以云体由水滴组成,云内上升气流的速度不大,一般不超过5m/s,云中湍流也较弱。在淡积云出现的高度上,如果有强风和较强的湍流时,淡积云的云体会变得破碎,这种云叫碎积云。

当对流上限超过凝结高度许多时,云体高大,顶部呈花椰菜状,形成浓积云。其云顶伸展至低于0℃的高度,顶部由过冷却水滴组成,云中上升气流强,可达15—20m/s,云中湍流也强。

如果上升气流更强,浓积云云顶即可更向上伸展,云顶可伸展至-15℃以下的高空。于是云顶冻结为冰晶,出现丝缕结构,形成积雨云。积雨云顶部,在高空风的吹拂下,向水平方向展开成砧状,称为砧状云。在顺高空风的方向上,云砧能伸展很远,因而它的伸展方向,可作为判定积雨云的移动方向。积雨云的厚度很大,在中纬度地区为5 000—8 000m,在低纬度地区可达10000m以上。云中上升下沉气流的速度都很大,上升气流常可达20—30m/s,曾观测到60m/s的上升速度,下沉速度也有10—15m/s。云中湍流十分强烈。

热力对流形成的积状云具有明显的日变化。通常,上午多为淡积云。随着对流的增强,逐渐发展为浓积云。下午对流最旺盛,往往可发展为积雨云。傍晚对流减弱,积雨云逐渐消散,有时可以演变为伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。如果到了下午,天空还只是淡积云,这表明空气比较稳定,积云不能再发展长大,天气较好,所以淡积云又叫晴天积云,是连续晴天的预兆。夏天,如果早上很早就出现了浓积云,则表示空气已很不稳定,就可能发展为积雨云。因此,早上有浓积云是有雷雨的预兆。傍晚层积云是积状云消散后演变成的,说明空气层结稳定,一到夜间云就散去,这是连晴的预兆。由此可知,利用热力对流形成的积云的日变化特点,有助于直接判断短期天气的变化。

2.层状云的形成

层状云是均匀幕状的云层,常具有较大的水平范围,其中包括卷层云、卷云、高层云及雨层云。

层状云是由于空气大规模的系统性上升运动而产生的,主要是锋面上的上升运动引起的。这种系统性的上升运动,通常水平范围大,上升速度只有0.1—1m/s,因持续时间长,能使空气上升好几千米。例如当暖空气向冷空气一侧移动时,由于二者密度不同,稳定的暖湿空气沿冷空气斜坡缓慢滑升,绝热冷却,形成层状云。云的底部同冷暖空气交绥的倾斜面(又称锋面)大体吻合,云顶近似水平。在倾斜面的不同部位,云厚的差别很大。最前面的是卷云和卷层云,其厚度最薄,一般为几百米至2000m,云体由冰晶组成。位于中部的是高层云,其厚度一般为1000—3000m,顶部多为冰晶组成,主体部分多为冰晶与过冷却水滴共同组成。最后面是雨层云,其厚度一般为3000—6000m,其顶部为冰晶组成,中部为过冷却水滴与冰晶共同组成,底部由于温度高于0℃,故为水滴组成。

从上述的系统性层状云形成中可以看到,在降水来临之前,有些云可以作为征兆。如卷层云,通常出现在层状云系的前部,其出现还往往伴随着日、月晕,因此如看到天空有晕,便知道有卷层云移来,则未来将有雨层云移来,天气可能转雨。农谚“日晕三更雨,月晕午时风”就是指此征兆。

3.波状云的形成

波状云是波浪起伏的云层,包括卷积云、高积云、层积云。云中的上升速度可达每秒几十厘米,仅次于积状云中的上升速度。

当空气存在波动时,波峰处空气上升,波谷处空气下沉。

空气上升处由于绝热冷却而形成云,空气下沉处则无云形成。如果在波动形成之前该处已有厚度均匀的层状云存在,则在波峰处云加厚,波谷处云减薄以至消失,从而形成厚度不大、保持一定间距的平行云条,呈一列列或一行行的波状云。

一般认为形成波动的原因主要有二:一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面,在此界面上引起波动。二是由于气流越山而形成的波动(称地形波或背风波)。在上层风速大、密度小,下层风速小、密度大的界面上产生波动时,由于各高度上的风向、风速常随时间变化,波动的方向也随之改变,新产生的波动叠加在原来的波动之上,从而形成棋盘格子般的云块。波动气层甚高时形成卷积云,较高时形成高积云,低时形成层积云。

波状云的厚度不大,一般为几十米到几百米,有时可达1000—2000m。在它出现时,常表明气层比较稳定,天气少变化。谚语“瓦块云,晒死人”、“天上鲤鱼斑,明天晒谷不用翻”,就是指透光高积云或透光层积云出现后,天气晴好而少变。但是系统性波状云,像卷积云是在卷云或卷层云上产生波动后演变成的,所以它和大片层状云连在一起,表示将有风雨来临。“鱼鳞天,不雨也风颠”就是指此种预兆。

4.特殊云状的形成

除上述几种云的形成外,还有一些特殊云状,如堡状、絮状、悬球状、荚状等,它们的出现往往能预测天气的变化趋势。因此,了解它们的成因和特征,有助于利用它们判断未来天气。

(1)悬球状云:是指从云底下垂的云团,多出现在积雨云的底部。有时在高积云、高层云和雨层云的底部也可以见到。

当云中有大量的水滴时,如果云底附近有强烈的上升气流,将下降的水滴托住,便会形成好像悬挂在云底的云团,这就是悬球状云。

悬球状云的出现,通常预兆有降水产生,因为一旦上升气流减弱,原先被托住的水滴就会降落下来,形成降水。

(2)堡状云和絮状云:堡状云底部水平,顶部则是并列着突起的小云塔,形状像远方的城堡。这种云的形成,常常是在波状云的基础上发展起来的。当波状云在逆温层下形成以后,如果逆温层不太厚,则逆温层下湍流发展时,较强的上升气流就穿过逆温层,使水汽凝结,形成具有圆弧顶部的云朵,这就是堡状云。常见的堡状云有堡状高积云和堡状层积云。

絮状云的个体破碎,形状像棉絮团,它常是潮湿气层中的强烈湍流混合作用而形成的,主要为絮状高积云。

夏半年如早晨出现堡状高积云或絮状高积云,表示该高度上气层不稳定,到了中午,低层对流一发展,上下不稳定气层结合起来,会产生强烈上升气流,形成积雨云,下雷暴雨或冰雹。傍晚对流减弱,如出现堡状高积云,表明高空将有不稳定系统逼近,次日可能出现系统性雷暴雨。

(3)荚状云:荚状云中间厚、边缘薄,云块呈豆荚状。常见的荚状云主要是荚状高积云和荚状层积云。

荚状云是由局部上升气流和下降气流相汇合而形成的。当上升气流使空气绝热冷却而形成云时,如果遇到下降气流的阻挡,其边缘部分因下降气流而逐渐变薄,这样便形成荚状云。在山区,气流受到地形的影响也能形成荚状云。

上面介绍了积状云、层状云、波状云和一些特殊云状形成的物理过程。但它们并不是孤立的不变的。由于条件的变化,它们可以是发展的或消散的,也可以从这种云转化为那种云。例如积状云中,淡积云可以发展到浓积云,最后形成积雨云。积雨云在消散时,可以演变成伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。又例如,波状云发展时,可以演变成层状云(蔽光高积云可以演变成为高层云,蔽光层积云可以演变成为雨层云)。层状云消散时,也会演变成为波状云(雨层云消散时,可演变为高层云、高积云或层积云)。总之,云的产生、发展和演变是复杂的,也是有规律的

B. 为什么白云会变形

白云实质是细小的小水珠聚集而成,会根据温度的变化在液体和固体状态中随时发生转变,这就是白云变形的原因。

白云形成过程:

当太阳照在大地上的时候,地面上的水就会遇热而变成水蒸气,这些水蒸气混合在空气里,会升到空中。随着高度的增加,气温会慢慢变低,当气温低到一定的程度,水蒸气又会凝结成为非常细小的小水珠,这些细小的小水珠可以漂浮在空中,它们就变成了我们所看到的白云。

雾和云的形成,通过缩合周围云凝结核。若是在缺乏核的状态,凝结只能发生在更低的温度上。在持续凝结或沉积后,云滴或雪花形成,并促成它们达到了临界质量。

(2)白云有哪些物理变化扩展阅读:

水由液态或固态转变成气态,逸入大气中的过程称为蒸发。指水在常温下接触空气,变为水蒸气。而蒸发量是指在一定时段内,水分经蒸发而散布到空中的量。通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示,水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。

土壤蒸发量和和水面蒸发量的测定,在农业生产和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入径流水量不多的地区,如蒸发量很大,极易发生干旱。而且在任何温度下都可以蒸发。从微观上看,蒸发就是液体分子从液面离去的过程。由于液体中的分子都在不停地作无规则运动,它们的平均动能的大小是跟液体本身的温度相适应的。由于分子的无规则运动和相互碰撞,在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。

C. 白云怎样形成的

白云的形成:

1、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,因而看来是白色的。

2、地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降。

3、由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体体积逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云。

(3)白云有哪些物理变化扩展阅读:

天空有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩。这里面,云的厚薄决定了颜色,我们所见到的各种云的厚薄相差很大,厚度可达7-8公里,薄的只有几十米。

有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种。很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑;稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白。

很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。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”。

D. 分析以下几个过程:①潺潺的流水能蒸发变成水蒸气;②水蒸气可以变成天空中的白云;③白云变成了雨滴或雪

①潺潺的流水能蒸发成水蒸气、②水蒸气可以变成天空中的白云,都不需要通过化学变化就表现出来,属于物理性质;
⑤钢铁可能变成铁锈,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质;
③白云变成了雨滴或雪花降落到地面上的过程中没有新物质生成,属于物理变化;
④铁矿石冶炼成钢铁过程中有铁生成、⑥煤着火燃烧,残余一堆灰烬的过程中有二氧化碳和灰烬生成,都属于化学变化.
故答案为:①②;⑤;③;④⑥.

E. 水蒸气形成天空的白云是物理变化还是化学变化

水蒸气变成“白云”即小水滴,是液化现象是物理变化中的物态变化。

F. 水蒸气可以变成天空中的白云属于物理变化么

物理变化,水蒸气遇冷变成小水滴,小水滴聚集就成云的状态了

G. 流水变成水蒸气水蒸气变成白云,白云变成雨滴或雪花降落到地面......铁矿冶炼成钢铁,钢铁可能变成铁锈...

流水变成水蒸气水蒸气变成白云,白云变成雨滴或雪花降落到地面.
是物理变化,铁矿冶炼成钢铁,钢铁可能变成铁锈,煤着火燃烧是化学变化,残余一堆灰烬是物理性质

H. 白云是怎么形成的

白云的形成:

1、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,因而看来是白色的。

2、地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降。

3、由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体体积逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云。

(8)白云有哪些物理变化扩展阅读

1、低云形成于地表附近,延伸至离地6500英尺的高度。低云主要由小水滴构成,但也包含过冷水滴,能够造成危险的航空器积冰。

典型低云有层云、层积云和雨层云。雾也被视为一类低云。低云族云底高较低,会降低能见度,有可能变化迅速。因此,低云影响飞行计划,可能导致目视飞行无法实施。

2、中云形成于离地约6500英尺之处,可延伸至离地20000英尺处。中云由水、冰晶和过冷水滴构成。典型中云有高层云和高积云。

实施转场飞行时,在较高高度可能会遇到这些类型的云。高层云可能产生颠簸,造成中度积冰。高积云通常在高层云分裂时产生,它也可能造成轻度颠簸和积冰。

3、高云形成于离地20000英尺以上,且一般在稳定空气中出现。高云由冰晶构成,一般不会带来颠簸或积冰等危险。典型高云有卷云、卷层云和卷积云。

4、直展云为积云,在垂直方向上发展成塔状积云或积雨云。这些云的云底位于低云或中云区,向上延伸至高云区。

塔状积云指示大气中的不稳定区域,其周围和内部空气处于紊流状态。塔状积云常常发展成积雨云或雷暴。

积雨云包含大量水汽和不稳定空气,通常会产生危险天气现象,如闪电、冰雹、龙卷风、阵风和风切变

云顶与云底:

当一个空气团停留在一个区域上方,它的温度特性通常在较广阔的范围内保持一致,空气团的湿度也会十分均匀。因此,露点在遍及空气团的范围内基本保持统一高度,由地面空气上升所形成的积云也处于同一高度并有一样的云底高度。

有时小的积云能够出现下更高层云的下方,这通常由于上升空气比周围空气湿度高很多,在阴雨的天气里这种较低的云是由蒸发的雨冷却了空气,下降通过饱和点。这种情况有时在地面高度能够见到,每个人都喜欢的天气:寒冷的细雨。

即便不是来源于地面的上升空气所形成的云底同样会处于同一高度,只要当地的空气团抬升比较均匀。当然,不同类型的云处于不同高度这很常见,提示它们产生在不同水平的空气团或经过不同的抬升过程。

尽管云底趋向于一致,但云顶在高度上变化非常大。这是因为没有明确的限定云抬升扩展的过程。抬升的子弹能够渗透进一些云之中,并且带着潮湿空气高高地超过相邻的云。即便是广阔的层云类型,常常也有变化很大的不同云顶。

I. 天上为什么有白云

当太阳照在大地上的时候,地面上的水就会遇热而变成水蒸气,这些水蒸气混合在空气里,会升到空中。可是,随着高度的增加,气温会慢慢变低,当气温低到一定的程度,水蒸气又会凝结成为非常细小的小水珠,这些细小的小水珠可以漂浮在空中,它们就变成了我们所看到的云。

J. 白云变成雨滴或雪花降落到地面是物理变化还是化学变化

物理变化.
化学变化一定要有化学反应,即生成新的物质.
而物理变化则是改变物体的状态,物质还是这种物质.
白云变成雨滴或雪花降落到地面都是水的固态,液态和气态间的变化.所以是物理变化

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