
眾所周知,經常在開闊的海洋上看到的蜂窩狀圖案會發生變化,而天空的斑塊交替變得清晰或云覆蓋。科學家現在認為他們知道是什麼驅動了這些變化的洞雲。
研究人員在模型和真實數據中研究了這些雲模式,發現雨水和交替的空氣流動形成了模式,並使它們在天空中移動,而云本身則保持著凝聚力的結構 - 遵循一個稱為自組織的原則,也解釋了像鳥類一樣的現象,例如鳥類,轉移了沙丘和沙丘和改變的現象。同步的螢火蟲閃爍。
了解這些雲在天空中轉移的方式和為什麼是重要的,因為“雲的模式會影響太陽的能量被反射到太空中,”研究團隊成員的成員Hailong Wang王Hailong Wang在華盛頓州Richland的Pacific Northwest National Laboratory,Wash。又依次。又一次地了解地球的表面可以使科學家了解和模擬地球的表面有多少太陽能,使他們能夠更好地理解和模型。
經典對流
科學家稱蜂窩圖案的雲為“開孔雲”;它們是低矮的,平坦的雲,對從飛機凝視的人來說,類似於被子。被子貼片是由雲層構成的露天空間。 [看到不同的雲形狀及其意思]。
蜂窩是由一種簡單的對流形式,由溫暖的空氣升起和冷空氣掉落引起的(在沸水鍋中發生的現象)引起的空氣運動。
這種對流的“純”形式可以在兩個平坦的水平板的設置中看到,這些平板被薄的液體層隔開。如果底板被加熱,則附近的溫暖液體上升,將冷液體從頂板附近推下。這些向上和向下的運動(稱為上升氣流和向下氣流)開始在液體中形成垂直的“牆壁”。
如果將底板均勻地加熱,則在液體表面上的六角形細胞看起來像蜂窩狀。
但地球的海洋不均勻加熱,因此對流產生的開孔雲看起來並不完美。
大氣也是一個複雜的地方,除了供暖之外,還可以確定因素以確定何時和何時形成雲。例如,氣溶膠(微小的灰塵和空氣中的灰塵顆粒)充當水的表面,形成雲滴,因此氣溶膠的數量和大小可以改變雲滴的大小,並確定雲是否會產生雨水。正是這種關係使王和他的同事在蜂窩雲的計算機模型中進行了檢查。
移動雲
該模型模擬了海洋上的低窪雲層,並用足夠的氣溶膠餵養牠們,以產生雨水和蜂窩狀圖案。
整體上,雲層始終保持相同的拼布模式,但是在幾個小時的過程中,被子中的單個單元將消失並重新形成。為了弄清是什麼原因導致了這一騎行,團隊檢查了該地區的空中運動。
在蜂窩的多雲垂直牆壁上看到強烈的上升氣流(隨著空氣升溫和冷卻,水冷凝)。最終,足夠的水凝結成雨,現在涼爽的空氣沉沒,形成下降。當相鄰的下水道接近海面時,他們跟隨它向外流動,最終碰撞,在表面附近溫暖,並作為新的上下抽水員再次向上流動。現在,新的上升氣流已在太空中轉移,這構成了蜂窩細胞的明顯消失和重新出現。
測量風雨由海洋上的船隻佔據,支持了計算機模擬的發現,表明從天空的雨水碰撞的雨水在海面的表面碰撞並再次流動。
研究團隊成員Graham Feingold表示:“這些分析共同表明,重排是降水的結果,並且幾乎一致地屬於這種系統的降雨。”
雲是對地球氣候的重要影響:它們反射太陽輻射回到太空,具有冷卻效果,而無雲的空間使輻射到達地球表面以使行星變暖。科學家不容易將雲納入氣候模型,這些方程是描述自然各種過程之間相互作用的一系列方程式。了解雲輪換將有助於完善模型。
王說:“我們嘲笑了開放層雲振蕩的基本原因。能夠在計算機模型中模擬這些雲,我們對現象背後的物理學有了更多的見解。” “這將有助於我們更好地解釋真實氣氛中的測量,並在氣候模型中代表這些雲。”
該研究在8月12日的《自然》雜誌上詳細介紹。
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