2009年10月7日,一片閃閃發光的環狀云朵飄浮在俄羅斯首都莫斯科的上空,令人不禁回憶起電影《地球捍衛戰》中,那個人侵地球的外星人飛船。
這團白色云層環繞成光圈,懸掛在空中,四周是壓得低低的烏云,只有這片發亮怪云懸在空中,讓一些現場目擊者目瞪口呆。
當人們紛紛詢問這一奇妙的現象是如何產生之時,氣象學家否定了任何超自然的解釋。
南于當時好幾道鋒面經過,其中包括北極來的冷氣團,加上太陽斜射,因此,造成這種奇特光環影像,特別是在太陽下山的黃昏時分,類似情況出現的機率更高。這團怪云雖然看起來有點恐怖,但絕對和外星人沒有任何關系。
的確,自然界有太多讓人不可思議的地方,比如云彩。云彩仿佛是一種自然藝術走廓,可以形成各種各樣的形態,變幻出各種形狀,看上去惟妙惟肖,有的像動物,有的像物體,令人不得不感嘆大自然的鬼斧神工。
以下是幾種令人驚艷的奇異云彩。
乳房云
很多地方可以看到類似奶牛乳房的奇特身姿的乳房云。比如美國中西部,它們的出現,常常預示著暴風雨的降臨。
有科學家認為,當寒冷、充滿水汽的空氣從暴風云上部快速下沉時,就會形成乳房云。濕冷空氣快速下降就會形成類似奶牛乳房下垂的凸起。當崎嶇不平模樣的乳房云形成時,通常會發生暴風雨,并伴隨著雷暴現象。
但也有科學家認為,乳房云是上下顛倒的對流形成的。在云中的空氣冷卻過程中,蒸發作用會引起負浮力,這使得縷縷云彩向下,而不是像積云一樣向上移動,最終,它們看上去就像上下顛倒的氣泡一樣。乳房云移動平緩的原因在于它們下面的溫度結構。
若沒有這些外部條件,形成的云外觀更加普通,不是高低不平,就是如縷縷輕煙。
英狀云
西班牙南部山區上空,在如血夕陽的照射下,云彩像被涂上了一層色彩,宛如粉色UFO,這就是莢狀云。莢狀云的云塊呈豆莢形或橢圓形,盤施于高空中,常出現在多山地區。
莢狀高積云是由穩定的潮濕云層被抬升至高空,冷凝其中的水分而形成的云層。如果存在著潮濕和干燥氣流層互換,該云層將形成垂直狀結構。莢狀高積云通常形成在下部有上升氣流上部有下降氣流的地方。
形成莢狀云,一般要有充當減速帶的地貌,比如山脈,它們阻礙了空氣流動。在沿山體一側向下移動過程中,空氣往往顯得過于“沖動”隨后又被彈起。空氣會在短暫時間內上演類似震蕩,隨著上升氣體逐漸冷卻,引力波向上部分便形成了云。
除了地貌這個減速帶外,其他一些減速帶也會導致莢狀云形成,例如較高的雷雨云。
由于經常在山脈順風面形成。莢狀云又被稱為“背風云”、“波浪云”或者“背風波浪云”。山脈能夠形成一系列長波浪云,但如果這個減速帶處于更加孤立的狀態,例如只是一個單一的山脈,便會形成外形類似不明飛行物的橢圓形云。
有時候,多個橢圓形云一同出現,在外觀上給人一種好似一堆飛碟的感覺。
開爾文-赫姆霍茲波浪云
這些瘋狂的云朵被稱之為“開爾文一赫姆霍茲波浪云”,外形好似一層層海浪。它們是在兩個密度不同的空氣層或者液體層,以不同速度彼此穿過對方時,在分界線上被“剪”出來的。
科學家說:“它們就好像是油和醋,彼此不能相容。在海洋頂部,海水較為溫暖,底部海水則溫度極低,就好像一個大水坑上面飄著一層薄薄的油。”
當兩個層彼此穿過對方時,好似波浪的開爾文一赫姆霍茲不穩定性便會出現。部分分界向上移動,部分向下移動。由于其中一個層的移動速度高于另一個層,穿越過程會導致波浪頂部水平移動,所形成的云好似沖刷沙灘的海浪。
科學家說:“這些云外形很像破碎的海浪。當頂部水的速度以遠超過底部水的速度移動時,海浪就會發生斷裂。”
雨幡洞云
“雨幡洞云”是中高云層中明亮的洞狀缺口,其下面帶有搖擺不定的冰晶軌跡。形成雨幡洞云層必須具備超冷卻霧滴,這種結構的水呈現液態,即使云層中溫度在零攝氏度以下。
當該云層區域開始冷凍,形成連鎖式反應時,雨幡洞狀的云層便出現了。在這種特殊云層形成時,超冷卻霧滴中的所有水氣開始聚集形成冰晶體,它們聚集速度很快,完全可以從云層中降落下來。
云中的冰晶以降水形式下落,卻在降到地面之前蒸發,形成雨幡洞云。它們就像云朵伸向大地的觸角,有時令云彩看上去就像漂浮在空中的巨大水母。
帽狀云
顧名思義,帽狀云的形狀像一頂帽子。它是怎么形成的呢?
專家解釋,帽狀云由氣流迅猛的上升運動所致,其中包括快速擴張的雷雨云鉆、火山噴發甚至于核爆炸。在每一種情況下,一些物質都會將溫濕氣體快速向上推動。科學家說:“在雷暴上方,帽狀云非常常見,這是因為空氣移動速度太快,致使上方氣流處于混亂狀態。一旦溫度降至足以形成云的程度,你就能看到這些云帽。”
帽狀云與有時在積云頂部出現的光滑“帽子”類似。“如果出現強對流,氣體便會被快速推向高空,從而形成冰云,這是因為所在高度足以讓晶體凍結。凍結過程并無稀奇之處,與普通的物體凍結沒什么兩樣。”
滾軸云
滾軸云是水平的管形狀云,當它們出現時,就預示著暴風雨馬上來臨,極少情況下也出現在暴風雨即將結束的時候。上升的暖氣流推動冷空氣向上,然后冷空氣沿上升氣流的邊緣流下。之后向下降的冷氣流會彈起形成波浪狀結構。在上升過程中,冷空氣形成云團。云的蒸發造成邊緣的下降氣流,侵蝕云團,形成卷軸狀。如波浪繼續形成,一系列滾軸云就會形成。
滾軸云是非常危險的,有人曾測量到滾軸云產生的上升氣流和下沉氣流速度每分鐘超過1500米。
還有一種“陣晨風云”,它是一種特殊的、更為罕見的滾軸云。之所以出現“陣晨風”現象,皆因約克角半島(處于澳大利亞偏遠地區)陸地和海洋的獨特構造。
白天,東面的信風將海風吹到整個半島,傍晚時分遇到從西岸刮過來的海風。東西兩個方向的海風碰撞,產生波狀擾動,從內陸向西南方向移動。西南方恰恰是形成陣晨風云的一個重要區域。當潮濕的海洋空氣被吹到波狀擾動的上方,它會冷卻、凝聚形成云。有時,形成的云只有一波,有時,一連串多達十波。
這些云也會形成于別的地方,包括慕尼黑,但在那里形成的頻率是大約十年一次。約克角之所以獨特,是因為陣晨風云經常在秋天出現在柏克鎮上空。它們有時能綿延900千米,給人留下深刻印象。
幡狀云
幡狀云由云和從云中落下的降水組成。但降水沒到地面前就已經蒸發了。位于海拔更高處的降水會以冰晶體的形態出現,繼而溶解、蒸發。這是由于愈靠近地面氣壓愈大,溫度愈高造成的。
幡狀云在沙漠地區極為常見。
夜光云
夜光云由地球大氣和空間邊界處的冰形成,從地而吹來的或從太空落下的灰塵為水汽提供了凝結核。夜光云距地面的高度一般在80千米左右,它們發光是因為它們很高,以致太陽在地平線下都能照亮它們。
夜光云向兩極擴散的原因,以及為什么越來越多的夜光云出現在極地,而且越來越亮的原因,至今還不清楚。有些人懷疑是因為全球溫室氣體排放增加導致的。
馬蹄狀漩渦云
馬蹄狀漩渦云非常罕見,通常只持續1~2分鐘就會蒸發消失。它通常形成水平旋轉氣流,也叫作空氣渦流。
這種氣流移動通常是由上升氣流形成的,當該氣流在水平風力下發生突然改變,隨即使氣流旋轉起來。在渦流上弧度端氣流冷卻下來時,完全可以形成一個旋轉的月牙狀云。