为什么从低纬度到高纬度地区,云层的“云底”高度不断地降低?

百科   科学   2024-11-15 07:31   浙江  

要研究“云底”高度,我们先要了解地球上的水体分布,地球表面的水存在着多种形式,可以分为固态水、液态水和气态水。地球水体最常见的存在形式是液态水,其中海洋是液态水的主体,此外陆地上的河流、湖泊、沼泽、水稻田等湿地中也大量存在液态水。

不同纬度的云底高度差异

固态水主要是指冰川,主要分布在两极附近的高纬度地区和高海拔地区。气态水是指大气中存在的水汽,主要存在于大气层的底部,也就是对流层中,大气中的水汽来源于地表水的蒸发。全球大气中所含的水汽总量,大约为覆盖全球的2.5厘米深的水体,全球大气中的水汽总含量保持稳定,但不同地区则多处在不停地动态变化之中。

云的分类

大气中的水汽,以气态的形态存在时,往往肉眼并不可见,而当大气中的水汽冷却凝结成小水滴,那么就会形成云、雾等形态,我们就能看见了。也就是说,天空中的云,实际上是大量的大气水凝结成的小水滴群。地面蒸发的水汽,在空气上升运动时,不断冷却,对流层大气每上升1000米,气温下降6℃,到了一定的高度后空气中的水汽就会凝结成小水滴,从而形成云。

乳状云

那么,我们就可以把这个对流层中刚好出现云层的高度,称为“云底高度”,也就是水从气态转变为液态的高度区域。不同的云,其云底高度不同,积云、积雨云、层积云、雨层云等形式的云,其最低云底高度可低至600米,最高一般在2000米左右,而高层云和高积云的云底高度在2500米以上,卷云、卷层云和卷积云的云底高度则通常在4500米以上。

新加坡的云

不同类型的“云”,其云底高度不同,通常是由于空气中所含水汽的多少而产生,一般来说,水汽含量越多的空气,其形成云的云底高度越低;水汽含量越少的空气,其形成云的云底高度越高。就纬度而言,我们通常会发现,同种类型的云,也就是在湿度相似的情况下,通常会呈现“纬度越高,云底高度越低”的规律。

上海的云

也就是说,我们在低纬度地区,通常感觉云的高度更高,更远离地面,而在中高纬度地区,通常感觉云的高度更低,更靠近地面。究其原因,主要是由于纬度越高,近地面空气温度越低,那么空气上升冷却的高度也就更低了。当然,我们这里仅仅考虑了纬度和水分因素的影响,除此之外还有海拔的影响,海拔越高的地区,很显然,云底高度也会越低。

欧洲的云

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