少年,你听说过“舰娘气象学”吗?事情的起因,要从一个误(跳)会(坑)开始:荒木健太郎先生是研究云与大气的日本气象厅气象研究所研究员。他研究那些会带来暴雨、暴雪和龙卷风的云,以及它们的结构学和物理学,目的是帮助对大气灾害的防灾减灾。然而有一天,他在谷歌搜索“卷云”的时候,发现搜出来的图片被另一种未知的力量霸屏了。不明真相的荒木先生于是发了上面的推特,问大家这个卷云是谁?
热心网友们纷纷赶来,给荒木先生解释:这是日本人气爆棚的游戏《舰队collection》中的角色“卷云”,原型是一艘日本二战时的驱逐舰。在了解了《舰娘》这款游戏之后,荒木先生突发奇想,结合了二次元世界和自己的专业,开展了一场脑洞极大的气象科普,名字叫——“舰娘气象学”。今天为大家带来荒木先生科普的三位角色——“霞”、“雲龍”和“巻雲”——相关的气象学知识。
卷云是在大气层高度10km以上,由零下10度的冰粒子组成的云。虽然很冷,但是也会随风流动,非常可爱。朝霞和晚霞的时候卷云会萌萌哒变得脸红。卷云一般感觉像羽毛一样,但却不是杂乱云。暖候期积雨云产生的卷云都很厚。积雨云发达的地方下雨可能性高,雷达通过确认这个就可以知道不下雨的地方。卷云也有沿着上空的喷气气流形成的,这种叫做喷气卷云。
卷云条纹沿着喷气气流的方向,会有一个正交的切线,从卫星图像上看起来非常有趣。霞不是气象用语,是空中可以看到的白色悬浮颗粒。在大气层5km以下可见的被称作烟雾或者薄雾。看起来全白色是因为悬浮颗粒散乱形成可视光,云看起来是白色也是同样原理。云是由无数微小粒子构成的,有液体的“云滴”和固体的“冰粒”。一般情况下云滴的半径约为0.01 mm,下落速度约为1 cm/s,在大气中有很多这样的上升流。
云滴在云内有各种成长过程。伴随着水的形态变化相互碰撞,在这之中,大的落到地上变成雨,结冰的就是“冷雨”,没结冰的就是“暖雨”。云滴的魅力在于,在发生时有一个非常重要的叫做“气溶胶”的大气中的微粒子。气溶胶形成了“核”,也就是云滴产生时候的“凝结核”。如果没有这个核,没有很高的水蒸汽含量(湿度400%),就不能形成云滴。
云按照高度和性质大致分为10种,也就是以下这十种云型:卷云、卷层云、卷积云、高层云、高积云、乱层云、积云、积乱云、层云、层积云。之后我会介绍卷云和高积云。云在天空中漂浮很难相互接触,其中层云到达地面被叫做雾。也就是说,雾是落在地面上的云,一般来说,一升空气中有10^3-10^6个云滴,在雾中如果深呼吸一口估计能把许多“雲龍”吸到体内。