第7章 天气系统(2)
无霜期
通常情况下，人们把入春后最后出现的一次霜，叫做“终霜”，入秋后出现的第一次霜，叫做“初霜”。所谓“无霜期”指的是终霜之后、初霜之前这一段没有霜出现的时期。不同的地方，无霜期的长短也不同，如：我国北方无霜期短，越往南越长。一个地区无霜期的长短主要与这个地区寒冷季节的长短有关。寒冷季节长的地区，它的“终霜”结束时间迟，“初霜”开始时间早，无霜期就比较短；与此相反，寒冷季节短的地区，它的“终霜”结束时间早，“初霜”开始时间迟，无霜期就比较长。因为霜是在比较冷的天气里，靠近地面的温度下降到0℃以下时，附着在物体表面的水汽凝结形成的。由于北方地区接受太阳光的热量比南方少，距离冷空气源地比较近，所以北方地区全年无霜期比南方短。
霓
我们在夏天的雨后经常能见到美丽的彩虹，有时在虹的外侧还能看到第二道虹，它的颜色比第一道虹要淡，并且颜色排列的顺序是外紫内红，这就是霓，又被称为“副虹”。虹和霓都是光线通过水滴发生折射和反射等物理过程而形成的大气光象。霓便是被水珠折射两次和反射两次而形成的。虹和霓大多出现在有“太阳雨”的时候，因为这时空气中有很多的小水珠，它们遇到太阳便会发生折射和反射，而且比较容易发生两次折射和反射，形成美丽的虹和霓。
霾
“霾”字是用来表示有风沙的天气的，有“风而雨土为霾”之说。在气象学中霾是一种天气现象，是指大量极细微的干尘粒均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍浑浊的现象。霾可以使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体微带蓝色。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时，霾就会转化成雾。霾的形成与污染物的排放密切相关，城市中机动车尾气以及其他烟尘排放源排出粒径在微米的细小颗粒物，停留在大气中，当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时，就会形成霾。在我国的部分区域存在着4个灰霾严重地区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。霾会给人类的出行带来一定的不便。
云及其形成
天空中有时晴朗无云，有时白云朵朵，那么什么是云？云是怎样形成的呢？
云就是飘浮在空中的许多细小的水滴或冰晶，有时是小水滴或冰晶的混合体，有时也包含一些较大的雨滴和冰、雪粒。云的形成主要是由空气上升绝热冷却导致水汽凝结造成的。从地面向上十几千米这层大气中，越靠近地面，温度越高，空气也越稠密；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。江河湖海以及土壤、动植物的水分随时都蒸发到空气中变成水汽，水汽从蒸发表面进入低层大气后，这里的温度高，所容纳的水汽多，如果这些湿热的空气被抬升，温度就会逐渐降低，到了一定高度，空气中的水汽就会达到饱和，空气继续被抬升，就有多余的水汽析出。那里的温度如果高于0℃，多余的水汽就会凝结成小水滴；如果低于0℃，多余的水汽就凝化成小冰晶。这些小水滴和小冰晶继续增多并达到人眼能辨认的程度时，便是我们见到的天空中的云了。
云与天气
云与天气有着密切的关系，一般云可以分为三类：积云、层云和卷云。我们根据云的形状、来向、移速、厚薄、颜色等的变化，可以看云识天气，民间很多谚语总结了这方面的经验。比如：“棉花云，雨快临”：棉花云指的是絮状的高积云，出现这种云表面中层大气很不稳定，如果空气中水汽充足并有上升运动，就会形成积雨云，将会有雷雨降临。云的颜色可以预兆天气灾害。冰雹云的颜色是先顶白后底黑，而后云中出现红色，形成白、黑、红色乱绞的云丝，云边呈土黄色。黑色是阳光透不过云体所造成的；白色是云体对阳光无选择散射或反射的结果；红、黄色是云中某些云滴对阳光进行选择散射的结果。有时云雨也呈现淡黄色，但云色均匀，不乱翻腾。还有的云是预示要下冰雹的。地震发生之前，天空的云也会发生奇异的变化，向人们发出警报。
云量
云量指的是云遮蔽天空视野的成数。估计云量的地点必须能见全部天空，当天空部分为障碍物如山、房屋等所遮蔽时，云量应从未被遮蔽的天空部分中估计；如果一部分天空为降水所遮蔽，这部分天空应作为被产生降水的云遮蔽来看待。中国的云量采用10成制。例如：全天无云，总云量记0；天空完全为云所遮蔽，记10；云占全天1/10，总云量记1；云占全天2/10，总云量记2，其余以此类推。云量观测包括总云量和低云量。总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总成数，低云量是指天空被低云族的云所遮蔽的成数，均记整数。低云量的观测与记录和总云量相同。
云海
云海一般出现在海拔几千米的高山上，云海的云底高度一般在1000米左右，属于低云。云海中云的厚度一般为几十到三四百米，比较均匀，对流不强。结构比较稳定，所以它能绵延千里，极为广阔。日出和日落时形成的云海往往是彩色的，这种云海最为壮观。例如：我国峨眉山多雾，经常出现云海，雾与云海汇合在一起，云海中浮露出许多岛屿，云腾雾绕，白浪滔滔，仿佛仙境一般。我国黄山地势山高谷低，经常云雾缭绕，每年11月到次年3月都会形成非常壮观的云海。黄山周边许多山也都有云海，但是数黄山云海最为奇特。这也是黄山一道独特的风景。
梭子云
梭子云呈白色，中间厚，边缘比较薄，有着分明的轮廓，孤立分散，不与其他云连接，形状像豆荚或呈柠檬状，极像梭子，所以被称为“梭子云”。梭子云是一种比较罕见的云，当中空气流快速越过山顶或崎岖的山地时，由于受这些地形的影响，会形成样式、形状各异的荚状云层，这便是我们常说的梭子云。梭子云很稳定，能固定在一个位置，即使有再大的风也不会被吹散。
地震云
地震云一般发生在中强地震前，是一种与地震相关的云图变化现象。有时出现在凌晨或傍晚。地震即将发生时，因地热聚集于地震带，或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量，这些热量从地表逸出，使空气增温产生上升气流，这气流于高空形成“地震云”，地震云有白色、灰色、橙色、橘红色等，一般呈稻草状或带状。如果这种云出现在天空长时间不散，说明当地很有可能爆发有感地震。这种云的垂直方向一般就是地震源所在的地方。比如：1948年的日本地震和1976年我国的唐山大地震都有人发现了地震云。
火烧云
在日出或日落的时候，我们经常能看到天边的云彩通红一片，像火烧的一样，这便是我们通常所说的“火烧云”。出现在早晨的又称为“朝霞”，出现在晚上的又称为“晚霞”。这种云的红色是由于空气中的尘埃粒子和水汽对阳光折射造成的。清晨太阳从东方升起，或者傍晚太阳落山的时候，太阳光散射到地面上，穿过的空气层要比中午太阳当顶的时候厚一些。太阳光中的黄、绿、青、蓝、紫几种光，由于波长较短很容易被散射掉了，不能穿过空气层。只有红、橙色光由于波长比较长可以穿过空气层出来，于是将天边染成了红色。
夜光云
夜光云经常出现在高纬度地区，多在70～90千米的高空，一般呈波状，发光而透明。常出现在太阳落山30～60分钟后，当太阳在地平线以下6°～16°时西方的天空。云层厚度一般不足2000米，面积可以达到300万平方千米。夜光云一般呈淡蓝色或银灰色，这种颜色是夜光云中的冰晶颗粒散射太阳光造成的。关于夜光云的成因还有许多争议，一般认为它主要是由极细的冰晶构成。由于夜光云越来越多，科学家怀疑这种云是否与天气变化有关，于是美国宇航局在加利福尼亚州范登堡空军基地成功地发射了一枚AIM探测卫星，用来观测“夜光云”现象，并研究这种现象对天气的变化是否有影响。
看风识天气
风的不同可以反应不同的天气变化，所以我们可以看风识天气。一般情况下，东南风为云雨的产生提供了丰富的水汽，只要一有上升的机会一般会降雨；晴天刮西北风预示着继续晴冷无雨，雨天刮西北风预示不久会雨消云散；在温带地区，地面上如果有两种对吹的风，它们往往是两种规模大、范围广、湿度和温度不同的冷气流和暖气流，它们相遇的地带会形成锋面，这一带就会电闪雷鸣，风狂雨骤；在东北风中开始的降雨，下得时间长，雨量比较大；在雨天，如果风向转为偏西，天气大多转晴。另外，相同的风也不一定出现相同的天气，看风识天气还要看具体条件。比如：季节、风速和地方性。在不同的地区，有时候风速和风向都有不同的日变化规律，这种正常的规律并不反映天气系统的影响，人们称之为“假风”。
天气图
天气图指的是一种填有各地同时间的气象观测记录，能反映一定区域天气情况的特制图。天气图可以显示各种天气系统和天气现象的分布及其相互关系，是分析判断天气变化、制作天气预报的基本依据。天气图一般可以分为地面天气图、高空天气图和辅助天气图。地面天气图是以海平面为基准，各地观测的气压必须订正到海平面高度的气压值，以便高度不同的测站相互比较。高空天气图是在高空表示天气形势的方法，一般不用固定高度上的气压分布，而是在一个气压相等的等压面天气图上，分析这个面凹凸不平的状况。辅助天气图可以分为热力学图表、剖面图、变量图等。