章節2
雲
雲彩是空中的城堡——有時，又是花椰菜，是風中飄舞的少女的長發，是旋轉的飛盤，或是毛絨絨的綿羊。盡管它們的形狀千變萬化，然而物質構成卻是相同的——都是水和冰。同樣情況下，大部分雲是因空氣的冷卻或水汽的增加而形成的。它們的變化並非質變，而是由於我們周圍的空氣的無止境的流動。雲揭示大氣的工作狀態。
大氣中的所有空氣都含水。但是水通常是看不見的，直到空氣冷卻到飽和狀態，或者有更多的水分加入。氣流上升是發生此種情形的最普通方式。在晴朗的天氣中，一個地區會很好的吸收太陽光線，致使當地氣溫比周圍地區高出1～2°F。一個被稱為熱氣流的隱形的氣泡開始膨脹並上升。最終，它的空氣飽和並開始凝結。一朵積雲便誕生了。
積雲有一個扁平的底部，它是飽和狀態形成的標誌，潮濕的條件一下，大約在3000英尺(900米)高，但是，在幹旱的沙漠地區，有時不超過15，000英尺(4600米)。氣象學者通過測量大氣溫度和濕度的剖麵圖，來預測哪裏處於飽和狀態，哪裏就有雲出現。如果在高處的大氣相對較暖和，上升的熱氣流就永遠不會遠離地表，天空仍會保持晴朗。
雲還會從其他方麵揭示上升的氣流特征。例如，在冷熱氣團交彙的地方，互撞的氣團會根據密度的不同而自動分類。暖氣團會向上滑。如果遇到的是冷鋒，這種上升會相對加劇，導致大量的雲朵堆積，如果遇到的是暖鋒，這種上升則較緩，可能僅僅40英尺／英裏(12米／千米)，結果導致大片大片斜坡雲的產生，稱為卷雲，它出現在鋒前大約30，000英尺(9000米)處。
山也能抬升氣流。一些山脈常年雲霧環繞，在那裏，氣流在迎風的斜坡上爬升。少數情況下，高聳的山峰，像珠穆朗瑪峰，竟然將氣流壓向四周，使之終年環繞著整座山脈。
氣流順山勢下滑的同時，下風向低壓吮吸著下風向的那一麵順坡上升的氣流；形成了一種縈繞山巒飄動迂回的流雲。
然而，盡管雲通常是流動的；大多數山間的雲卻是保持靜止的，而且即使在變也是緩慢地改變著形狀。然而那並不意味著空氣不在流動，它恰恰是在雲層間流動。雖然強風通常裹攜著積雲、使之遠離其生成熱點，但越過山巒的氣流在大氣中通常呈靜態模式。在雲頭的另一端空氣下沉並且漸漸晴朗，但是新的空氣會以相同的模式進入並凝結，這是由於山脈的作用。
在1980年聖海倫山火山噴發後，原來在它周圍的著名的圓形水晶體狀的雲被一種不規則的碟狀雲取代。山峰的外觀失去了它原有的對稱，也因此改變了它周圍空氣的流向。
氣流並不一定要上升而形成雲，當氣流側向運動時，它有時也能改變氣溫和大氣中水分的含量。如眾所周知的襲擊美國東海岸的“東北大風暴”常攜氣流向南越過大西洋直撲內陸區域。
冷氣流離開陸地流向溫暖的墨西哥灣並開始上升，形成層狀積雲。與此同時，水麵空氣開始氣化成看不見的呈螺旋上升的水汽，在暴風雨來臨之前，潮濕的海洋空氣到達寒冷的新英格蘭海岸，就會凝結成厚厚的，經常是濃密的像雪狀的陰雲，稱為層雲。當空氣滯留在山穀中(並且在晚上通過散熱而冷卻)時，層雲便會形成。如果空氣不流動，甚至連層雲也不會形成。那是因為雲裏包含著氣溶膠——一種微小的塵埃、煙花粉或鹽的顆粒，被風力形成的小漩渦刮起，並散布開來。氣溶膠的直徑平均約00001英寸(0000254厘米)，小到可以憑借空氣分子的正常碰撞，而在大氣中自由自在的飄浮。如果沒有氣溶膠，空氣隻有達到700％的相對濕度，水汽才會凝結。多虧了氣溶膠，使得雲的形成不必達到極大的濕度，它在液化過程中起凝結核作用。在海洋上空，每誇脫的空氣大約含有100萬的雲凝結核；在陸地大約500或600萬。他們的蹤跡隨處可見，撒哈拉的塵埃和氣泡在加勒比地區幫助雲的形成，遠在加拿大大西洋海岸也可看到。一小朵雲可能僅有一盎司(28克)的氣溶膠，但是擴散開來，那已經足夠大到容納其數以兆計的水滴。
雲中的水滴並不比氣溶膠大很多。一些小到三十個排成一排也不及人的發絲的寬度。液滴降落的速度非常緩慢——可能每小時30英尺(9米)以致於最輕微的空氣流動都能夠使其受阻。大一點的氣溶膠通常能促成冰晶的形成。一朵積雲也不得不向上漲浮到1萬英尺(3000米)或者更高的高度，才能達到形成冰晶的溫度，通常約-4°F(-20℃)。當水汽和水滴在雲的頂端變成冰時，積雲分明的輪廓會暗淡下來而漸漸模糊不清。這時，雲塔會觸及射流層麵快速流動的空氣，同時，結晶體鐵砧般以100英裏(160千米)的速度沿下風向傾瀉而下。
由於上升氣流形成的雲通常僅能持續15分鍾左右，潮濕的空氣在上升時，會不同程度地吸收較幹空氣，直到最終水分都蒸發，氣溫下降為止，幸免於這一過程並形成鐵砧般冰晶的上升氣流至此變成了風暴雨——一群反複無常的披著羊皮的氣體狼。露、霜、霧
在一個晴朗的晚上，地麵因向上散熱而冷卻。到了早晨，草葉和其他地麵上綴有晶瑩的水珠——露，在早晨時，草葉的溫度低於露點溫度，從而使空氣中的水汽液化，直接凝結在植被上，好像是附在一個巨大的氣溶膠上一樣。一些草坪每年可以通過這種方式，一滴一滴的收集到相當於2英寸(5厘米)深的雨水。
當地麵冷卻到冰點以下，大氣中的水汽就會沉積成冰霜。如果玻璃窗達到足夠的低溫，窗玻璃內壁就會收集室內的水汽，形成紋路清晰的冰花。另外，在一個有霜的天氣裏，樹幹的底部可能會形成一個無霜圈。樹葉和枝幹吸收了下麵反射上來的熱量，並將其反射回周圍的土壤中，從而使地表的溫度得以保持，而霜無法在其表麵形成。
當空氣在散發熱量的地麵上空經曆了一個漫長而又寒冷的夜晚而冷卻後，它就會凝結成一種水平流動的層雲，氣象學稱之為輻射霧。這種霧，裹攜著其所有在空氣中生成的液滴，在距地麵半英裏(1千米)或者更短的距離內，能見度遞減。當輕拂的微風足以帶動氣流致使空氣中的水汽能有效地與寒冷的地麵進行熱量互換和循環時，如果有太多的風，水汽就會分散。
山穀之間能產生平流霧之類的濃霧，當密度較大的冷空氣從山的側麵滑落繼而垂懸在山穀或湖泊之上時，此種霧形成。當像這樣的霧一旦形成於寬闊的加利福尼亞中部大山穀中，便在山穀上方的相對較溫氣流之下滯留數日。這種霧的，厚度可達1700英尺(500米)，在白天裏可能還會出現短暫的上升。隻有延長了的強烈的日照才會使地麵達到足夠溫度，使雲消散。一種類似的地麵空氣的冷熱轉化促進了薄霧的生成，其中的氣溶膠濃縮成霧一般的水汽，但是不能達到雲彩中液滴的規模。潮濕的氣溶膠能分散光線以至於幹擾視線，但很少像霧那樣使之透明。