《气象常识：天气知识百宝箱》第二章

物体被加热时，物体里相对移动快的分子把能量直接传送给另一个分子的过程。土地和水就以这种方式慢慢地传播它们的热量。对流是在液体或气体里，通过分子运动进行的热量传播，也是云形成的一种方式。空气被地表加热，所以它的分子运动速度较快，传播得更远，占据更多的空间。比较温暖的轻空气上升得较高，并分散直到冷却至它的凝固点——云就形成了。大气 我们的气候形成于包围在地球周围的多层的大气结构之中。大气层的厚度为600英里(996千米)。与地球7928英里(12，759千米)长的直径相比，大气就像对着台球呼一口气所形成的薄雾一样。然而，在地球和对人体有害的太空之间，也幸好有这一层薄薄的大气层。大气层吸纳着我们生命所必需的氧气、水汽，防止地球被太阳发出的紫外线烤干。大气层也保护着地球，防止它遭受流星雨的袭击。每年，有数十万吨的宇宙碎片以某一角度进入大气层，但其中许多碎片都在大气层中跳跃(就像打水漂时，在水面上飞行的石头一样)。而另外一些则在大气层中烧毁了。月球，正是由于没有大气的保护，不断遭受宇宙碎片的袭击，形成了坑坑洼洼的表面。 地球的大气层由五大层构成，层与层之间有些有明显的界限或过渡层。大气没有外边缘——只是向外逐渐变薄，直到距地表3100英里(5000千米)的地方，再向外则是真空了。以此为边界向内延伸便是外逸层，它主要是由氢原子组成。 大气中原子间由于离得很远，所以很难相互碰撞，甚至在绕地球一周之后也不会碰到其他原子。这些原子以惊人的速度运动，温度高达4500°F(2500℃)。 贴近地表处，大气密度增大，气压随各大气层气体的增多而升高。在外逸层之下是电离层。 在电离层的底部，两气体分子之间的距离超过0�5英里(0�8千米)。接下来便是中间层，由氦原子和氧原子组成。在这一层中，如果没有特殊的设备仍无法呼吸。 接下来是平流层。平流层含有能吸收来自太阳紫外线的臭氧层。在这一层中，不时的会出现一些高耸的云层，由于对流作用使得这一层很平静，适合于飞机飞行。 平流层通过对流层顶过渡到对流层。这一层顶距两极点5英里(8千米)，距赤道则增厚到10英里(16千米)。99％的气体分子都集中在最低的19英里(31千米)范围内。在这个范围内，气体分子几乎每移动1／300万英寸(0�000008厘米),就要和另一分子碰撞，这些气体分子有氧分子、氮分子以及水汽，二氧化碳和其他一些气体。这些分子相互碰撞时所产生的能量不断地进行传递，从而产生了气流——风的来源，这正是全球的气候模式的根本原因。各种天气的形成 在太阳开始散发光芒之后不久，太阳系的九大行星就产生了，每颗行星都被某种特定的大气环绕着。虽然这些大气产生于相同的基本元素，但不同的运行轨道和时间的推移产生了很大的差异。包围着水星的氦气层包含太少的分子以至于不能形成某种气候。最外层的行星是小冥王星，然而当它运行到离太阳较近时，它就有一个由氮和甲烷组成的薄薄的大气层。然而当它运行到离太阳较远时，它的大气层却是一层静态的，不能形成气候的霜冻薄层。气体巨人上的天气 被如此称谓的气体巨人——木星、土星、海王星和天王星——它们的大气主要由氢和氦组成的。木星的大气或许延伸到了它的核心(大约43，000英里即69，000千米深)——虽然在大约600英里(1000千米)的深度，氢气压缩变成液态。越往深处气体变得越密集以致像金属一样。在晴朗的夜晚，能够看见木星上被称为大红斑的台风覆盖了三倍于地球面积的地区。在太阳系的强风行星：土星和海王星上，旋转的台风也是如此猛烈——每小时1200英里(1900千米)。天王星，完全倾斜到一边，有20年长的季节：当温度达到-300°F(-184℃)的大面积的寒冷的风暴爆发时，标志着春天的融化开始了。陆地上的天气 金星和火星上有我们所认知的天气。因为金星的轴线几乎不倾斜，它缺少季节变化：它在任何时候都是炎热的。大气有95％是二氧化碳，通过温室效应加热着金星地表，平均温度达到885°F(457℃)。 金星的地表气压是90标准大气压(91，192毫巴)，而地球地表气压为1标准大气压(1013毫巴)，猛烈的东风以每小时200英里(322千米)的速度绕着金星运行，使那里狂风大作。光线透过厚厚的硫酸云层倾泻出来，使金星在夜空中闪闪发光。 火星大气中含有95％的二氧化碳，但是它有一个相对小的引力。它的大部分原始气体已经被太阳风吹散了。火星平均地表压力是0�008标准大气压(8毫巴)。气压低，加之极度的干燥，就阻止了水的形成积聚。这意味着火星几乎没有云，薄薄的大气还使火星对于太阳的热量相当敏感：例如，赤道的温度全年在-193°F至+72°F(-125℃至+22℃)之间变动。冰层覆盖了火星的两极，它们的融化和冻结受到火星与太阳远近距离的影响，也受到速度为每小时125英里(200千米)的风的影响，它产生了强大的尘埃云，阻挡了太阳光，使冰层的融化慢