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热气腾腾的湖泊和雷雨:奇怪的冬季天气解释

  是科罗拉多州立大学大气科学教授


极端寒冷的天气会产生不寻常的现象,从所谓的海烟到泥泞的海浪。 正如大气科学家斯科特丹宁所解释的那样,这些引人注目的事件主要是由于在极冷的温度下水的行为造成的。

为什么湖水和海水在寒冷的拍摄过程中会出现蒸汽?

水有 :固体冰,液态水和气态水蒸气。 即使在极端寒冷的天气里,液态水也不能比冰点低 - 大约32华氏度 - 所以海洋的表面比它上面的空气温暖得多。

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大量的水从温暖的海洋蒸发到上面较冷的干燥空气中。 一旦这种看不见的气体在相对温暖的水面上方上升一点点就会上升,它会击中更冷的空气并且不能容纳太多的蒸气,因此蒸汽会凝结成空气中的微小液态水滴。

有些人称冬季海洋上方的凝结引起的细云,或湖泊“海烟”。 这比蒸汽更好。 真正的蒸汽是非常热的水蒸气 - 即气相中的水,这是不可见的。

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密歇根湖在芝加哥第39街港口的极地漩涡,2019年1月30日。 美联社照片/ Nam Y. Huh

天气预报员似乎对雷阵雨感到非常兴奋。 它是什么,为什么它很少见

当雷电导致空气比声速更快地膨胀时,雷声是一种声音。 闪电是由云与地之间的静电火花形成的。 形成这种静电的摩擦力通常是由炎热夏季的浮力“热量”迅速升高引起的,这就是为什么雷暴在夏季很常见。

由于冷空气密集,空气不能从寒冷的冬季地面升起,所以冬天的雷声很不寻常。 当真正的冷空气从北方吹来时,雷阵雨就会发生。 这种冷空气比表面的空气密度大,因此它会逐渐下降,将表面空气推到顶部。 这可以产生与夏季雷暴完全相同的静电荷,以及BOOM - 雷阵雨! 这只发生在温度发生巨大变化的情况下,例如北极冷锋的临近。

海洋在极地地区外冻结有多常见?

盐水的凝固点低于淡水,这就是为什么我们在街道和人行道上放盐以在冬天融冰。 海水很咸,它必须冷却才能冷冻 - 大约28华氏度。海水在美国大陆冻结是很不寻常的,尽管它在北极冬季一直发生。

当海水冻结时,大部分盐被压入其下面的海水中。 这就是为什么北极人可以将海冰融化为饮用水的原因。 由于海洋表面形成一点点淡水冰,剩余的水变得更咸和更咸,因此它变得越来越难以冻结。

但有时当它非常寒冷时,海洋表面会形成很少的浮冰。 波浪将它们分解,使表面变得像波浪状的淤泥。 对于任何愿意冒着寒冷的人来说,站在岸边,看着吸着泥泞的海浪慢慢地冲浪,这是狂野的。 在极地,它是如此寒冷,浮冰晶体最终 。

科学家们发现火星也有降雪。 它们与地球上的雪有什么不同?

上的气氛几乎是纯二氧化碳,我们知道它是地球上驱动气候变化的主要温室气体。 但是火星的气氛比我们的气氛要薄得多,因此不会产生太多的热量。 在一个美好的火星夏日,温度可以达到70华氏度,然后在同一夜降至零下100华氏度。

冬天甚至更冷。 它在火星的极地冬天变得如此寒冷,以至于空气自身冻结,使得微小大小与红细胞大小相当,这些红细胞的堆积深度足以制成 。

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火星南极的冰冻二氧化碳台面。 NASA

在漫长的极地夜晚,大约三分之一的火星整个大气层都像雪一样落下。 这使得局部真空吸收了从行星夏季半球到冬季半球的风来弥补差异。 在春天,随着干冰变回天然气并开始在火星的另一端落下,这些行星尺风反向。

在太阳系中,“ 和他们的许多卫星都有大量的水和二氧化碳冰 - 比我们所有的海洋都要大得多。 但是在地球上,干冰不能形成在零下110华氏度以上。因此,我们的星球上永远不会有二氧化碳积雪 - 只是所有形式的冰冻水。


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