Re: [請益] 為何坐飛機時可以看到一整片"平坦"的雲？
※ 引述《alenbe (見習教師)》之銘言：
: 雲是凝結的小水珠，但因為體積實在太小
: 掉落地面的速度太慢，因為有摩擦力
: 又因為有上昇氣流的關係，所以可以飄在天上
: 但問題來了
: 坐飛機時可以看到一整片的雲，那個"有雲與無雲的邊界"是某種"特徵高度"嗎？
: 不然為何，看到的雲會這麼平坦！
: 而不是隨機高度，有高有低？
: 其中有什麼原理嗎？
: 謝謝囉～
先說我不算是學過, 故不十分肯定,
這篇也無充分參考資料來源, 因此若有錯請指正~
謝謝! <(_ _)> (這篇 po 到大氣板應該會被鞭吧..XDrz)
為什麼高層雲頂是平的?
在回答這個之前, 要先了解地球大氣有分層的現象及其原因.
最下層是對流層, 氣溫下熱上冷.
主因是地表會吸收從太陽來的短波輻射能, 地表再以長波輻射的方式向天空釋放能量,
後者被近地的水汽和二氧化碳等吸收而使空氣升溫 (溫室效應);
此外, 空氣若上升則因氣壓下降而膨脹, 膨脹的空氣對四周做功而溫度降低,
即絕熱冷卻 (熱力學第一定律) 的過程, 會再促使維持這樣下熱上冷的特徵.
因為熱空氣之密度較低, 下熱上冷的空氣易產生旺盛的上下對流,
對流使得水汽被上下帶動, 往上的水汽遇冷而凝結成雲.
對流層的上一層是平流層, 氣溫下冷上熱.
主因是此層的臭氧分子 (O3) 吸收來自太陽的紫外線輻射以致再度升溫.
氧元素在對流層幾乎都以氧分子 (O2) 的形式存在, 氧原子(O) 在此層並不穩定,
乃因此層空氣分子密度較高, 且紫外線已被上層的臭氧吸收, 而無能量可使氧分子分解.
但當高度到達平流層底時, 部分的氧分子遇紫外線而分解成氧原子,
氧原子可再與氧分子結合成臭氧分子, 並將紫外線吸收而升溫.
要一直到再上一層的中氣層頂, 才會因空氣分子密度過低,
氧原子始能夠穩定存在, 而較沒有氧分子可與之形成臭氧分子.
因 "加熱率和臭氧的密度與紫外線的強度之乘積成正比",
臭氧的密度隨著高度增加而減低, 紫外線的強度隨著高度增加而增高,
剛好在平流層頂處, 溫度會再來到與地表相近的高溫.
啊~ 糟糕! 好像有點扯遠了..XD 回到原問題..
因為平流層具這種 "逆溫"(下冷上熱) 的特性,
而下冷上熱的空氣相當穩定, 不太會發生上下方向的對流,
故當對流層的雲發展到此, 就停止在這個介面而不再上升了;
即使少數能再升高的雲也會因溫度再度上升而變回水汽.
順便說一下為什麼通常雲底也是平的..
因當濕潤的暖空氣上升時,
到了某高度遇冷而達水汽凝結成雲的溫度,
往往這溫度也是發生在特定的高度.
不過若天氣相當不穩定時, 就不一定會是平底的了..
真要找些參考來源, 那就來這裡吧:
http://mail.atm.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/atmsci1.htm
(好幾年前, 我就只修過他開的這門通識課~ :P)
再來就去 wiki 和 cwb 查查好了.. (逃XD)
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 203.73.80.251
→
05/10 03:42, , 1F
05/10 03:42, 1F
→
05/10 03:57, , 2F
05/10 03:57, 2F
討論串 (同標題文章)
本文引述了以下文章的的內容：
完整討論串 (本文為第 2 之 2 篇)：