
我们在课文《我是什么》中了解了云、雨、冰雹等常见自然现象。世界上还有很多奇特的自然现象,天空出现绿色光芒,在山巅看到如海浪般的云朵,一望无际的沙漠忽现城市风光……这些奇观叫什么?它们是如何产生的呢?
极 光
出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球上的极光,来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
极光一般只在南北两极的高纬度地区出现,但2010年8月1日的太阳风暴恰好面向地球爆发,携带大量带电粒子的太阳风准确无误地“击中”地球,与地球磁场相互作用产生“磁暴”,使美国密西密歇根州、丹麦、英国等纬度稍低的地区都能够看到美丽的北极光景观。专家称,这一次的太阳风暴没有破坏卫星和电信系统,却给地球带来一场壮丽的“焰火盛会”。
云 海
云海是指在一定的条件下形成的云层,并且云顶高度低于山顶高度,当人们在高山之巅俯视云层时,看到的是漫无边际的云,如临大海之滨,波起峰涌,浪花飞溅,惊涛拍岸。故称这一现象为“云海”。日出和日落时形成的云海,五彩斑斓,也称为“彩色云海”,极为壮观。
海市蜃楼
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光在不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显著,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。在海面或江面上,有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。
海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上冷空气与高空中暖空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。
雾 凇
形成雾凇的苛刻条件首先是,既要求冬季寒冷漫长,又要求空气中有充足的水汽。其次,雾凇的形成要求既天晴少云,又无风,或是风速很小。空中的云像大地的一床被子,夜间有云时,削弱了向外的长波辐射,使地面气温降低较慢,昼夜温差相对较小,空气中的水汽就不会凝结。若是掀掉了这床被子,热量就更多地散发出去,使得地面温度降低,为水汽的凝结提供了必要条件。大风是雾凇形成过程中的天敌,微风或无风条件为水汽凝结、凝华成雾凇提供保障。
一般冬季,晴天与无风或微风天气同时出现的概率并不很大。另外,在有过冷却雾的时候,特别有利于冰晶在地面物体上增长。这时在电线上、树枝上形成了白色的冰花,叫作“雾凇”。在有雾而温度又高于0°C的时候,雾滴附在树叶或其他物体上,叫作“雾凝”,这在森林中最常见。