暴烈的臺風之美

周傳馨

提起臺風，大部分人首先想到它的災害性。隨著科技進步，人類抵抗風暴的能力不斷加強，臺風這種暴烈而壯美的自然現(xiàn)象，又是否可以被看作難得一見的風景供人追逐欣賞呢？

云朵之美 千姿百態(tài)

臺風漸漸逼近的時候，烏云從四面八方彌漫而上，封鎖了明亮的天空。在人們的眼中，與臺風的狂暴類似，“臺風云”似乎也是一種可怕的存在。

不過，臺風及其周邊存在著的并不是同一種云，更像是一個因為臺風而組成的“團伙”。

這個“團伙”囊括了云的不少類型。從水平方向來看，臺風外圍螺旋云帶中有淡積云、濃積云和積雨云；臺風的內(nèi)螺旋云帶一般包含濃積云和積雨云；臺風本體也叫“云墻區(qū)”，它由很多發(fā)展旺盛的積雨云組成；臺風眼區(qū)通常是晴空，或存在少量淡積云或?qū)臃e云。從垂直方向來看，臺風中低層主要是各類積云，臺風頂層的輻散氣流中則是卷層云。

這些成員的脾氣秉性大相徑庭。譬如，與其他成員比，淡積云一般“比較溫和”，光是看云體就較松散，云頂向上凸起，有一個相對平坦的底部，這時對流相對較弱。但積雨云卻是個“有壓迫感”的家伙，人們常說的“烏云蔽日”指的就是它，積雨云內(nèi)對流活動旺盛，多下雷陣雨，還經(jīng)常伴有狂風等。

在這個團伙中，眾多積雨云組成的“臺風云墻”最為著名。臺風云墻又叫眼壁，其寬度為20公里到30公里，高度達15公里以上。云墻下經(jīng)常出現(xiàn)狂風暴雨，這里是臺風內(nèi)天氣最惡劣的區(qū)域。

云墻外是螺旋云帶區(qū)，這里有幾條云雨帶呈螺旋狀向眼壁四周輻合，靠內(nèi)的由積雨云或濃積云組成，其下有大風大雨；靠外的部分一般由層積云或濃積云組成，風速不大，陣雨不多，但偶有龍卷活動。這條云雨帶寬約幾十公里到幾百公里，長約幾千公里，雨帶所經(jīng)之處會降陣雨，出現(xiàn)大風天氣。

到了臺風季，南海輻合帶也常常趁機北進，帶來的空氣富含水汽，也容易制造出豐富云彩。這個時候，云系十分豐富，除了積云外，各種云彩幾乎都會“登場”，有的潔白如絮，有的是烏黑一塊，有的是灰蒙蒙一片，有的發(fā)出紅色和紫色的光彩。

這里面，云的厚薄決定了顏色，我們所見到的各種云的厚薄相差很大，厚度可達7公里～8公里，薄的只有幾十米。有布滿天空的層狀云，孤立的積狀云，以及波狀云等許多種。很厚的層狀云，或者積雨云，太陽和月亮的光線很難透射過來，看上去云體就很黑；稍微薄一點的層狀云和波狀云，看起來是灰色，特別是波狀云，云塊邊緣部分，色彩更為灰白；很薄的云，光線容易透過，特別是由冰晶組成的薄云，云絲在陽光下顯得特別明亮，帶有絲狀光澤，天空即使有這種層狀云，地面物體在太陽和月亮光下仍會映出影子。

有時云層薄得幾乎看不出來，但只要發(fā)現(xiàn)在日月附近有一個或幾個大光環(huán)，仍然可以斷定有云，這種云叫做“薄幕卷層云”。孤立的積狀云，因云層比較厚，向陽的一面，光線幾乎全部反射出來，因而看來是白色的；而背光的一面以及它的底部，光線就不容易透射過來，看起來比較灰黑。日出和日落時，由于太陽光線是斜射過來的，穿過很厚的大氣層，空氣的分子、水汽和雜質(zhì)，使得光線的短波部分大量散射；而紅、橙色的長波部分，卻散射得不多，因而照射到大氣下層時，長波光特別是紅光占著絕對的多數(shù)，這時不僅日出、日落方向的天空是紅色的，就連被它照亮的云層底部和邊緣也變成紅色了。由于云的組成有的是水滴，有的是冰晶，有的是兩者混雜在一起的，因而日月光線通過時，還會造成各種美麗的光環(huán)或彩虹。

海浪之美 波瀾壯闊

拿破侖說：我最愛海浪，因為它蘊藏著無比的威力，可以吞掉無數(shù)細小的沙粒，可以用柔軟的唇吻碎堅硬的巖石。我就要做那樣的海浪，把世界踏在腳下。

海浪通常指海洋中由風產(chǎn)生的波浪。主要包括風浪、涌浪和海洋近海波。在不同的風速、風向和地形條件下，海浪的尺寸變化很大，通常周期為零點幾秒到數(shù)十秒，波長為幾十厘米至幾百米，波高為幾厘米至20余米，在罕見地形下，波高可達30米以上。

“亂石穿空，驚濤拍岸，卷起千堆雪”，看著千變?nèi)f化的浪濤，令人心曠神怡。

形形色色的海浪美如花。激流巨浪，怒濤駭浪，固然無比懾人心魄，而淺淺的徐徐的長長的彎彎的浪花飄帶也賞心悅目。這樣的細浪更為多見。大凡有沙灘之處，緩緩地伸進大海，那海浪不疾不急，以一條與海岸平行的白色浪帶慢慢朝沙灘推進，構(gòu)成一道難得的風景線。海之藍，浪之白，沙之黃，伴以海浪扭動的曲線，加上沙灘上五顏六色的遮陽傘，別有風光。

“無風不起浪”和“無風三尺浪”的說法都沒有錯，事實海上有風無風都會出現(xiàn)波浪。通常所說的海浪，是指海洋中由風產(chǎn)生的波浪。包括風浪、涌浪和近岸波。無風的海面也會出現(xiàn)涌浪和近岸波，這大概就是人們所說“無風三尺浪”的證據(jù)，但實際上它們是由別處的風引起的海浪傳播來的。廣義上的海浪，還包括天體引力、海底地震、火山爆發(fā)、塌陷滑坡、大氣壓力變化和海水密度分布不均等外力和內(nèi)力作用下，形成的海嘯、風暴潮和海洋內(nèi)波等。它們都會引起海水的巨大波動，這是真正意義上的海上無風三尺浪。

海浪是海面起伏形狀的傳播，是水質(zhì)點離開平衡位置，作周期性振動，并向一定方向傳播而形成的一種波動。水質(zhì)點的振動能形成動能，海浪起伏能產(chǎn)生勢能，這兩種能的累計數(shù)量是驚人的。在全球海洋中，僅風浪和涌浪的總能量相當于到達地球外側(cè)太陽能量的一半。海浪的能量沿著海浪傳播的方向滾滾向前。因而，海浪實際上又是能量的波形傳播。海浪波動周期從零點幾秒到數(shù)小時以上，波高從幾毫米到幾十米，波長從幾毫米到數(shù)千千米。

風浪、涌浪和近岸波的波高幾厘米到20余米，最大可達30米以上。風浪是海水受到風力的作用而產(chǎn)生的波動，可同時出現(xiàn)許多高低長短不同的波，波面較陡，波長較短，波峰附近常有浪花或片片泡沫，傳播方向與風向一致。一般而言，狀態(tài)相同的風作用于海面時間越長，海域范圍越大，風浪就越強；當風浪達到充分成長狀態(tài)時，便不再繼續(xù)增大。風浪離開風吹的區(qū)域后所形成的波浪稱為涌浪。根據(jù)波高大小，通常將風浪分為10個等級，將涌浪分為5個等級。0級無浪無涌，海面水平如鏡；5級大浪、6級巨浪，對應4級大涌，波高2米～6米；7級狂浪、8級狂濤、9級怒濤，對應5級巨涌，波高6.1米到10多米。endprint

海洋波動是海水重要的運動形式之一。從海面到海洋內(nèi)部，處處都存在著波動。大洋中如果海面寬廣、風速大、風向穩(wěn)定、吹刮時間長，海浪必定很強，如南北半球西風帶的洋面上，常常浪濤滾滾；赤道無風帶和南北半球副熱帶無風帶海域，雖然水面開闊，但因風力微弱，風向不定，海浪一般都很小。

雷電之美 無與倫比

電閃雷鳴的夜晚，可能多數(shù)人都不曾望向天空，以致錯過了那閃電之美。

說起雷電，大家已經(jīng)司空見慣了。其實，雷電蘊藏著許多科學知識。它就像大自然賦予我們的一本書。等我們一起去閱讀它。那么，就讓我們一起走近它吧。

雷電是帶正電荷的陽離子團和帶負電荷的陰離子團，在高空中相撞產(chǎn)生的劇烈放電現(xiàn)象。對此現(xiàn)象，早在中國古代已有記述。殷商時代遺留下來的甲骨文中，已出現(xiàn)“雷”字。西周時代的青銅器上已有“電”字。東漢王充的《論衡·雷虛篇》中曾記載：“云至則雷電擊”。西漢《淮南子·墜形訓》中亦有記載：“陰陽相薄為雷，激揚為電”。認為，電是一種激蕩的“氣”，雷電現(xiàn)象就是這兩種“氣”相互作用的結(jié)果。

然而，美國著名科學家——本杰明·富蘭克林對雷電現(xiàn)象有過相關(guān)的研究。他在1752年做了一個最著名的實驗——“風箏捕捉天電現(xiàn)象”實驗。他用綢子做了一個大風箏，風箏頂上安裝了一根尖細的鐵絲，鐵絲和麻繩相連，麻繩的末端拴一把鑰匙，鑰匙放在萊頓瓶中。在一個雷雨天，他和兒子一起將風箏放到天空，一陣雷雨后，淋濕的麻繩上松散的細毛因帶電而四周豎立起來，靠近鑰匙的手和鑰匙之間產(chǎn)生了火花。雷雨云層中的電荷順著被雨淋濕的麻繩傳導下來，并收集在萊頓瓶中。這告訴我們雷電是一種大規(guī)模的放電現(xiàn)象。

好奇的朋友會問：“為什么閃電總是彎彎曲曲的呢？”大家都知道，兩塊帶有異種電荷的云團相撞便會形成閃電，這種大規(guī)模的放電產(chǎn)生的高溫使空氣迅速膨脹，水滴汽化而發(fā)出強烈的爆炸聲，這就是我們常說的“電閃雷鳴”。而閃電為何總是彎彎曲曲的？美國國家氣象局的內(nèi)澤特·賴德爾認為，每當暴風雨來臨時，雨點即能獲得額外電子。電子是帶負電的，這些電子會追尋地面上的正電荷。額外的電子流出云層后，要撞到別的電子，使其它的電子變成游離的電子。因而產(chǎn)生傳導性軌道。傳導的軌跡會在空中散布著不規(guī)則形狀的帶電離子群中間跳躍迂回延伸，所以閃電總是彎彎曲曲的。

還有諸多形形色色的閃電，讓人大開眼界——

黑色閃電。最初是蘇聯(lián)著名天文學家契爾諾夫發(fā)現(xiàn)的。對于它的成因，科學家研究的結(jié)論：它是由分子氣溶膠聚集物產(chǎn)生出來的，是由于太陽、宇宙光、云電場、條形閃電等長時間作用與空氣產(chǎn)生。它常在樹上、桅桿上、屋頂上或金屬表面上，呈現(xiàn)瘤狀或團狀，當用物體接觸它時，物體便會燃燒或爆炸。

干閃電。云層中的空氣和水離子的湍流作用，會使大氣中形成干閃電。曾有記載，新加坡在過去40年里有一百多人遭到干閃電的襲擊而死去。即使空氣中沒有一點雨滴，也聽不到一點雷聲，也可能會有干閃電出現(xiàn)。一般地，只要在空中發(fā)現(xiàn)類似下雷雨的云層，在高空作業(yè)或野外空曠地區(qū)的人員應馬上回到室內(nèi)，或?qū)ふ乙粋€比較安全的地方躲避，避免干閃電的襲擊。

海底閃電。這是蘇聯(lián)科學家在日本海海底發(fā)現(xiàn)的。它是如何形成的呢？經(jīng)科學家反復試驗，最終認為：電荷源實際是來自陸地近海岸的空中，再經(jīng)巖石傳導，一直深入到海底。但隨傳導距離的增加，電量逐漸減少。因此，海底閃電的放電量一般是較弱的。由此看來，海底世界不同程度是與大陸世界息息相關(guān)的。endprint