基礎地理/天氣

什麼是天氣？我相信你媽媽總是抱怨天氣！但是天氣不僅僅是抱怨的藉口。天氣影響著我們的健康、文化和進化。我相信你聽說過雷暴、雨、太陽等等，但是它們是怎麼形成的呢？這篇文章會告訴你你需要知道的一切關於天氣的資訊。

大氣層

大氣層是地球表面到太空之間的所有東西。大氣層是天氣的驅動力，對地球上所有生命的福祉至關重要。但為什麼呢？

層級

大氣層被分成不同的層級。每一層都有不同的作用。

對流層

第一層。它延伸到 6 英里，略高於珠穆朗瑪峰。這一層包含我們呼吸所需的氧氣，也是天氣形成的地方。如果沒有天氣，我們就沒有雨，我們怎麼能在沒有雨的情況下生存？

平流層

第二層。從我們頭頂 6-30 英里處延伸。平流層很重要，因為臭氧層位於這一區域。臭氧層保護我們免受太陽產生的有害射線。

中間層

不只是層級有一個朗朗上口的名稱！這一層從 30-50 英里處延伸。它並沒有什麼特別的意義，但如果沒有它，我們的大氣層就會薄得多，意味著更少的來自太空的危險的保護。

熱層

這是大氣層的最後一層。它從 50-310 英里處延伸，是抵禦隕石（“太空岩石”）等危險的第一道防線。這裡有大量的摩擦，這使得它足夠熱以燒燬大多數危險。某些區域的溫度可能達到 1000 °c 甚至更高！熱層之外是“太空”。

天氣的動力

天氣的動力是什麼？有三個重要的動力：太陽、對流和氣壓。

太陽

太陽是某些地方比其他地方更熱的主要原因。美國內華達州的死亡谷經歷了地球上記錄到的最高溫度，高達 57°c，幾乎和你的熱水龍頭一樣熱。地球上記錄到的最低溫度是在南極洲的沃斯托克站，記錄到的溫度為 -89°c，比火星上平均的一天還要冷。死亡谷靠近赤道，沃斯托克位於南極洲，因此太陽一定是造成高溫的主要因素。地球雖然傾斜，但有一點凸起，赤道位於這個“凸起”的中心。北極的直徑遠小於赤道的直徑。因此，實際上，赤道比地球更靠近太陽。另一個影響溫度的常見因素是海拔（你的高度）。

對流

暖空氣比冷空氣密度低得多（粒子散佈得更開）。換句話說，暖空氣比冷空氣輕。因為暖空氣輕，所以它上升，因為冷空氣重，所以它下降。暖空氣上升到一定高度後會再次變冷（你進入大氣層越高，它就會變得越冷）；它可能會凝結（變成液體）並變成雨。一旦冷空氣靠近地表而變暖，它就會開始上升，完成迴圈。對流是天氣的強大動力。

氣壓

氣壓極大地影響著我們所經歷的天氣型別。氣壓有兩種型別：高氣壓和低氣壓。

低氣壓

這通常是意味著暴風雨天氣的天氣型別。暖空氣比冷空氣密度低得多，所以它上升。當它上升時，空氣冷卻，凝結形成雲。水蒸氣在雲層中凝結形成雨。

高氣壓

雖然高氣壓通常意味著平靜、穩定的天氣，但高氣壓通常比低氣壓更冷。冷空氣比暖空氣密度高得多，所以它會下降。你最終會得到穩定的，但很冷的天氣——遺憾的是你不能兩者兼得！

天氣型別

我們日常生活中會遇到多種天氣：天氣炎熱晴朗時，你會曬太陽；下雨變冷時，你會穿上外套。我們對天氣都有一個大致的瞭解，但你可能不知道它們是如何形成的。我們將探討地形特徵對當地天氣的影響。

風

我們都經歷過風。風本質上是空氣的流動，但為什麼有些風與其他風不同呢？

海風

海水比陸地升溫慢。這使得陸地上的空氣變得更暖。暖的陸地空氣上升到海面上方，上方的空氣被較冷的海風取代，從而形成海風。陸風與海風相反，是因為海水也需要更長時間才能冷卻。

穀風和山風

太陽照射谷坡，使坡上的空氣變暖，上升，導致其氣壓低於谷地同高度的空氣，從而形成穀風。山風是穀風的逆過程。

降水

降水有許多型別。雖然我們有時會抱怨它，但它是幾乎所有生命形式生活中非常重要的組成部分。

雨

雨來自層狀雲。雲是由空氣中的水蒸氣凝結形成的，含有由凝結的水蒸氣形成的小冰滴。當這些冰滴從雲層中降落到 0°c 以上的層時，冰滴會融化成毛毛雨或雨。

毛毛雨

就是雨，但水滴更小。

冰雹

在雷雨雲中，下降的冰滴可能會被強烈的上升氣流捲起，與其他冰滴碰撞，逐漸變大。有些冰雹可能比高爾夫球還大，會損壞汽車。

雪

如果天氣非常寒冷，冰滴在穿過雲層時可能不會融化，因此會以雪的形式降落。溫度會影響雪的形態和硬度。

雨夾雪

雨夾雪是小雪滴，就像毛毛雨是小雨滴。當雨水穿過冷雲（低於 0°c）時，雨夾雪介於雨和雪之間。

霜

霜是草地上的白色薄片，給草地帶來美麗的脆脆的質感。霜有兩種型別。

白霜

這是最常見的霜，形成方式有兩種：

1. 露水在草地和其他表面上結冰。

2. 水蒸氣在變成露水之前結冰。

霧凇

不太常見。當低於冰點（0°c）的液態水霧碰到低於冰點的表面時，最終會凍結成冰。

雷暴

雷暴有一種吸引人的地方；也許是雷雨雲的轟鳴聲，也許是閃電的危險。

哪個先來

記住光速和聲速的一個好方法是記住一句名言：“哪個先來：雷聲還是閃電？”

多遠……

光速驚人地達到每秒 186,282 英里！因此，我們幾乎在閃電發生的同時就看到了它。但聲音傳播速度要慢得多（但仍然很快）。要估算閃電距離，計算一下看到閃電和聽到雷聲之間的時間差。用 5 除以時間差，就可以算出距離（英里），或者用 3 除以時間差，就可以算出距離（公里）。

它們是如何形成的

雷暴的形成階段。

1. 積雲發展。上升氣流增強，阻止降水落下。

2. 下降氣流形成，降水形成。風、雷聲和閃電出現。

3. 下降氣流切斷了上升氣流。雲層開始消散。降水停止。其他雲可能會在消散的雲層上形成。

霧

當空氣變得飽和時就會形成霧。水蒸氣接觸地面，凝結形成霧。

注意：薄霧是輕霧。

霧的型別

霧有很多種型別。包括平流霧。當溫暖的海風吹過較冷的陸地時，水蒸氣會降落在陸地上。（參見對流）露水是寒冷的早晨可以看見在草地或其他表面上的水分。就像霧一樣，它在與地面接觸時形成，在這種情況下是直接接觸。

彩虹

當太陽出來，同時下雨時，就會出現彩虹。彩虹的科學原理相當複雜：簡單地說，陽光在雨滴中反射，提取了陽光的所有顏色，形成了著名的彩虹。

測驗

風暴警報似乎集中在地圖的哪個部分？
颶風向哪個方向移動？
根據比例尺，風暴一天似乎移動了多遠？
這對於速度意味著什麼？

答案

海岸/ 海灘
北
250 英里
大約 10 英里/小時

參考文獻

天氣，讀者文摘

外部連結

極端天氣和有用資訊