自然谜踪:冬夏季节的天气奇景

热闪电是闪电吗

太阳暴晒了一天,终于落山了,这时,没有降温措施的房间里跟蒸笼一般,根本没法呆,于是男女老少手拿蒲扇纷纷来到院落里纳凉,边纳凉边闲聊,说,要是下场暴雨该有多爽!

这是酷夏乡村的生活场景。这时纳凉的人们见到远方天空一闪一闪,像是闪电,于是感叹,终于要来雷雨了!可是那闪电在远方天空闪了一个多小时,只是闪,也没有雷声传来,更没有雨滴落下……人们等到很晚也没有盼来雷雨,于是只好忍着暑热入睡。

也许有很多人会奇怪,在炎热的夜晚经常看到这种没有声音的闪电,它们会闪很长时间,但是头顶的天空依然晴朗,这是为什么?很多人把这叫做“露水闪电”,因为这种闪电没有引来雨滴,只有露水凝结;也有人把它叫做“热闪电”,因为这种闪电出现的时候,天气通常都很热。但是一般人不知道这种闪电到底是怎么回事。

气象学家告诉我们:这种闪电出现的时候,远方真的在电闪雷鸣,不过我们看到的一闪一闪的闪光并不是真的闪电,而是闪电的影子!这该怎么理解?

原来当很热的夜晚,地面温度高,辐射的热量驱散了当地上空的云朵,能够让我们看到远处天空中的云朵。当远处天空云朵中打雷下雨的时候,闪电就会被云朵反射或散射出去,传入我们的眼睛,我们就看到了一闪一闪的闪光,这种闪光往往是片状或块状的,没有闪电那种树枝形状。

又由于雷声在空中的传播会随着距离增加而逐渐减弱,传播距离一般不会超过25千米,因此我们也就只看见远处的闪电,而听不见任何雷声了。

乌云密布之下的祥光

夏天是雷雨季节,如果白天乌云密布、倾盆大雨时,我们通常会认为,周围的一切应该都会因乌云遮住了太阳而非常暗。但是如果留心观察一下,你会很奇怪地发现,虽然我们头顶上的天空都是黑压压一片,但是许多地面却非常亮堂,尤其是在草原上,这种体会更深,近处的草、牛羊、同伴的脸儿……一切都很明亮,就像被不知哪里来的光笼罩着一般,但是光的来源却找不到。这是为什么?

气象学家告诉我们,情况是这样的:当雷雨发生时,虽然乌云遮住了我们头顶上的天空,但是远方的天空并没有乌云,那些地方依然阳光灿烂,是那里的光反射到我们这里的。也许有人问:那里的阳光会拐弯来到我们这里吗?不是的,光不会自动拐弯,但那里的阳光而是借助空中的雨滴拐过来的。原来空中那一个个较大的雨滴就相当于一面面朝向不同的小镜子,可以把光反射到四面八方。这种景象就像满是镜子的屋子里,即使只有一盏烛光,也能把整个房间映照得很亮堂一样。远处的阳光就是这样经过雨滴的折射和反射等一系列复杂的过程,把我们周围的物体照亮的。

当然,这种情况发生时,需要周围的雨滴较大,也需要远处的天空晴朗才行。

下雪也有湖泊效应

说过了夏天的景,我们再来讲冬天的雪。这里要说的是一些地域的景象,人们在有较大湖泊的北方地区也许早就发现,他们那里的降雪比没有湖泊的地方的降雪都要多。

例如北美五大湖地区,年降雪量一般都在2000多毫米以上,也就是一年中下的雪累积起来有两三米厚!2000年的冬季,美国的一座临近五大湖的城市布法罗就曾连降3天大雪,当时雪的厚度埋到了人的腰部!年降雪厚度的最高纪录是爱尔兰班尼特桥附近,一年共下了4.87米厚的雪!

为什么湖区附近更容易下雪?当然这好理解,有水域的地区水汽大呗。这只是一方面原因,另一方面原因是较大的湖泊冬天不易结冰,水面的温度高于周围的气温,因此水面的空气相对于周围地区的空气属于暖湿空气。当有冷风吹过湖面时,冷风会把湖区的暖湿空气吹到附近地面上空,而附近地面的空气也是冷空气,于是水汽就变成雪花飘落下来了。

这个过程也许不用解释,人们就能理解。但有一个疑问,世界各地的水域多了,海洋的水域不是更大吗?为什么只讲湖泊效应?这种水域造成的降雪效应奇妙就奇妙在:水域的大小也会影响降雪,水域不能太大,也不能太小。像海洋这样大面积的水域,对海岸边的温度影响很大,很难形成很大的气候反差,因此海洋造成的降雪不明显。而较小的河流或湖泊很容易被周围地面的气温影响,因此也没有明显的降雪效应。

有意思的是,湖泊效应在某些情况下还会带来冬天的另一个罕见现象……

冬雷隆隆怎么回事

冬天不会出现电闪雷鸣,这是谁都知道的常识,但很多人确实见过冬天的闪电,也听过冬天的雷声。这不是开玩笑,上面说的五大湖附近的布法罗地区下那3天大雪的时候,第一天就出现了雷电交加的场景。其实那附近的居民经常在冬天见到冬雷。除此之外,高山上的居民也会经常见到冬雷,例如珠穆朗玛峰的征服者就常见到这种景象。那么为什么这些地方会出现别处没有的冬雷现象?

这里牵扯到雷电产生的原因,当地面暖湿气流上升时,与周围空气摩擦而带上电荷,造成带电的空中云层,云层又会在地面上感应出相反的电荷,这些电荷累积到一定程度,就会出现云层与地面之间的放电现象——雷电。

一般地区在冬季时期,地面温度更低,密度更大,因此地面空气即使比较潮湿,也不会上升,就无法形成带电的云层。而上面出现冬雷的地区就是因为水域上方的暖湿空气会被冷风吹到岸上,造成暖空气与冷空气碰头,碰头之后,暖空气较轻,会上浮,冷空气较重,会下沉,于是就造成空气的上下对流,这种上下对流摩擦就会产生大量电荷,电荷累积到一定程度就会放电,冬雷就产生了。高山地区的冬雷也是因为暖湿气流沿着山坡向上爬,造成空气的上下对流引发的。

因此,不论什么季节,只要雷电的条件具备了,就会打雷。

似地震 非地震

2011年2月10日清晨,美国印第安纳州东部和俄亥俄州西部的居民听到了一阵巨大的爆裂声,之后感受到了地面的摇晃,好像是地震发生了……当地的地震观测仪也记录到了大地的震动,真的好像发生了地震,当地媒体报道了这件事,当地政府也很重视。因为如果是地震的话,就说明这里的地质活动进入了活跃期,随时都可能有更大的地震发生!但是地震专家和地质专家却说这里没有岩层断裂现象,不应该会发生地震!那么这声音和震动是怎么回事呢?

同样的事情,在2008年的美国威斯康星州也发生过,在更早的时期,也发现很多类似的事情,例如安大略湖地区的萨多瓦车站在2000年1月份也发生过这种莫名的震动,在2个小时的时间里,地面震动了10多次!经地震专家分析,也不是地震。

这种现象到底是怎么回事?其实在深秋季节,乡村的居民应该经常会遇到这种事情:树林里一声巨响,地面也震动起来。不过这种现象,乡村居民一般不会关注,因为他们一般会认为这是猎人打猎的枪声。

对于这种现象,气象专家认为,这是一种霜震现象。当深秋时节,昼夜温差比较大,暖湿的天气骤然降温到零下的时候,原本很潮湿的地面或岩层就会快速冰冻,水结冰后,体积会膨胀,如果是松软的土层膨胀,不会有什么声响或震动产生,但是如果地面表层比较坚硬,或者岩缝中有很多水冰冻起来,这种膨胀就会导致地面或岩石突然爆裂,产生巨大的声响,甚至引发地面的轻微震动。这是一种与天气变化有关系的现象,往往发生在霜冻时期,因此叫“霜震”。

还有一些不太深的湖泊在冬季也会出现这种现象,突然的降温导致冰层下面的水也冰冻起来,内部的水结冰膨胀时,就会撑裂上面的冰层,产生突然的爆裂声,并引发地面的震动。这种现象叫“冰震”。

这种现象引发的地面震动与真正的地震明显不同,真正的地震是深处岩层的断裂,会有持续不断的后续震动,而且会传播很远的距离,而霜震或冰震则是很小范围内的现象,只是地面或冰面的爆开导致小范围内地面震动,就像鞭炮在空中爆开会导致旁边的窗户震动一样。