第35章 地球新鮮事(4)(2 / 2)

為什麼風吹起來一陣大一陣小呢?這先得從空氣的亂流運動談起。

你一定注意過,煙囪裏冒出來的煙是滾滾向前的,大霧中的霧滴總是在飄移亂舞,牆角邊的落葉則往往隨風盤旋,這些都說明空氣的流動並不是按照直線方向運動的,而是帶有大大小小渦旋的不規則運動。這種不規則運動,就是空氣的亂流運動。

亂流開始時,先形成於和地表接觸的邊界。由於地表粗糙不平,接觸地表的小團空氣的流速不但因地表摩擦作用而減速,而且還會發生差異而產生大大小小的空氣渦旋。牆角邊落葉回旋就是因為空氣在流動中遇到牆角的阻礙,不得不擠向牆角外側,然而一旦過了牆角,又繞向牆角的後側,形成渦旋。同樣,風遇到高樓、山丘等障礙物時,也會形成大大小小的空氣渦旋。空氣渦旋還常常形成於地麵受熱不均、產生局部對流的地方,或者是兩股流速不同或方向相反的氣流之間。不管哪種原因產生的渦旋,都是隨著氣流總的方向一邊旋轉一邊前進,前進中又相互幹擾、變形、合並或擴散。這時候,就空氣整體來說,雖然仍向同一個方向流動,但對每一小團空氣來說,則是有快有慢呈不規則的曲線運動。對一定地點來說,隨著許多大小不一、形狀各異的渦旋過往和渦旋位置的不斷變換,風便會一會兒大一會兒小。

在地表粗糙、摩擦力大的地方,亂流運動強,風的陣性也大。因此,風的陣性在陸上比海上強,山區又比平原強。此外,它還和風速本身的大小有關,平均風速愈大,風的陣性就愈強,瞬時風速與平均風速相差也愈大。

知識點:風、風速、空氣渦旋、亂流運動、氣流、曲線運動

為什麼氣象台站能預報天氣

每天早晨、中午和傍晚,你打開收音機,就能聽到氣象台站在發布天氣預報。你可能會問,氣象台站為什麼能預報天氣呢?

天氣的變化雖然很複雜,但是它有一定的規律性,因為天氣的變化主要是由於大規模空氣流動所造成的。

要做好天氣預報工作,首先要注意觀測天氣的變化。觀測天氣的方法有兩種:一種是直接用眼睛來看,看天上的雲量有多少,這些雲的形狀是怎樣的,再看有沒有下雨、下雪,下了多少雨、雪等等。還有一種方法是用儀器來測量,像測定空氣的溫度、壓力、濕度、雨量、雪量等。

除了知道一些地麵上的情形以外,還要知道高空中的天氣變化。現代高空探測的方法是把一隻熱氣球升到天上去,熱氣球下麵掛著一隻小巧玲瓏的自動發報機,它能自動地測定高空中溫度、壓力、濕度的變化,並用信號向地麵發報。有的時候,也可用飛機攜帶氣象儀器,飛到高空去觀測。在夏天或秋天,如果大洋上發生了台風,要想知道台風中心在什麼地方,可以用雷達、氣象衛星或飛機跟蹤探測。

空氣是到處流動的,不外乎冷空氣或暖空氣的流動。它們的流動會帶來各地天氣的變化。不但別處流來的空氣會影響本地的天氣變化,同樣,本地的空氣流到別處時,也會引起那裏的天氣變化。各地方的氣象台站,利用各種通訊設備,每天定時互相通知天氣變化的情況。氣象台在收到了全國以及國外各地方的氣象資料以後,用各種規定的符號很快地填到一張空白地圖上去。這樣,就把各地不同的氣象記錄變成一幅反映各地天氣變化情況的氣象圖了,再根據各地天氣變化情況,進行周密的研究和分析,就能作出準確的天氣預報來。

如果把流體力學、熱力學等方程組成閉合方程組,按一定條件加以簡化,並運用電子計算機進行數值計算,解出有關方程式得出未來一定時期內大範圍的天氣形勢演變,叫做數值預報方法。此外還可應用數值統計原理和方法,主要分析大量曆史氣象資料,找出天氣變化的統計規律,這稱為數值統計預報方法。

以上這三種天氣預報方法是相互結合、相互補充的。

在預報某地的天氣時,氣象台站還要根據當地的天氣諺語、生活經驗、地形特點等作充分的考慮,以滿足當地工業、農業、交通運輸等部門對氣象預報的需要。

知識點:天氣預報、規律、流動、數值預報法