书城科普一千个问题(下)(青少年必读书系(小学卷)(中学卷))
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第14章

雨后为什么会出现彩虹?

在炎热的夏天,一阵暴雨过后,有时我们能看见一条七色的彩环横跨南北,悬挂在空中。

这就是虹。有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,称为副虹或霓。虹和霓色彩的次序刚好相反。虹的色序是外红内紫,而霓的色序是外紫内红。

我国早在殷代甲骨文中,就有关于虹的记载。古人以为虹是龙在雨后的显形,所以虹字带上了“虫”字旁,并一直沿用至今。其实,虹是飘浮在空中的小水滴反射太阳光而形成的。如果我们在天气晴好的早晨或傍晚,背着太阳站着,然后用嘴向空中喷出一口水,就会看到在那些水珠上面有一条小小的彩虹。而一场大阵雨后的空气中,就飘浮着许多像这样的小水珠,它们就像一个个悬浮在空中的三棱镜,太阳通过它们时,先被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光带,然后再反射回来。这时,如果有人站在太阳(在地平线附近)和雨滴形成的“雨幕”之间,就会看到一条色彩缤纷的彩虹。如果太阳经过小水滴的两次折射和反射,那么在虹的外侧就会出现颜色稍淡、排列相反的霓。

虹的色彩鲜艳程度和虹带的宽度与空气中的水滴大小有关。水滴大,虹就鲜艳清晰,比较窄;水滴小,虹就淡,也比较宽,如水滴过小,就可能没有虹。

虹主要出现在夏季,冬季很少见。这是因为夏季多雷阵雨,雨滴也较大。

往往一阵雨过后,很快转晴,空中尚飘浮着很多小水珠,经太阳照射后就形成了虹。

冬天一般天气干燥,下雨机会少,阵雨就更少,所以冬季较难见到虹。

风是怎样形成的?

空气流动就成风。空气流动得越快,风就越大。对于大范围的空气来说,它的运动有上下左右的区别。气象学上把空气的上下运动叫做垂直运动,也叫做对流,而空气的水平运动就是风。

空气的水平方向流动,是各地的气温和气压分布不均匀造成的。空气流动的规律,是从气压高的地方流向气压低的地方,于是就产生了风。高气压和低气压之间的气压差越大,空气流动的速度越快,风也就刮得越大。

人们认识风,必须知道风向和风速。习惯上把风的来向定为风向。如西北风,是指从西北方向吹来的风;东南风即为东南方向吹来的风。风速是指单位时间空气流过的距离。风速根据风力的大小划分为0~12的13个等级。

尽管风级划分为12级,但自然界的实际风速有的还要大得多,如龙卷风的风速甚至达到每秒200米以上。风是天气变化的主要因素,不同的风能产生迥然不同的天气。地球上除了常年不变的信风和随季节变化的季风外,还有台风、龙卷风、海陆风、山谷风、焚风、布拉风、干热风等形形色色的风。

风对人类既有利也有弊。一年一度的季风给我国大部分地区带来大量的雨水。大风是一种取之不尽、用之不竭的无污染的能源。但大风、台风、龙卷风、干热风等又会给人民生命财产和农业生产带来巨大的威胁。

台风是怎样形成的?

每年夏季,我国东南沿海一带,经常受到台风的侵袭。它虽则可以带来雨水,但也会造成灾害。台风发源于热带海洋,因为那里温度高,湿度大,又热又湿的空气大量上升到高空,凝结致雨,释放出大量热量,再次加热了海洋上的空气。海面又蒸发出大量水气,上升到高空,温热空气以更大的规模迅速上升。这样往返循环,便渐渐形成了一个中心气压很低、四周较冷、空气向低气压区大量汇集的气旋中心。因为这种气旋发生在热带海洋上,所以又叫它为“热带气旋”。在一般情况下,热带气旋并不一定都能发展成为台风,只有当热带气旋继续不断得到更多高温高湿空气的补充,并在气旋的上空形成一个强有力的空气辐散区,使从低层上升到高空的暖湿空气不断向四周辐散出去,这时,热带气旋就可能发展成为台风。

台风是一个巨大的空气漩涡。它的直径从几百公里到一千多公里,高度一般都在9公里以上,个别甚至伸展到27公里。台风中心有一个直径约为10公里的空心管状区,气象学上称为“台风眼区”。台风眼内盛行下沉气流,多半是风和日丽的好天气。从台风眼向外,四周就是巨大而浓厚的云墙,这是狂风暴雨最厉害的地方。台风移动时,就像陀螺那样急速旋转着前进。它行走的路线总是弯弯曲曲的,但每年几乎都遵循比较固定的路线移动。影响我国的台风主要是西北太平洋台风和南海台风。它的活动路径随季节而有所不同:1~4月,绝大多数台风仅在北纬10度以南活动,对我国没有什么影响。5~6月,主要路径有两条:一条在北纬10~15度间由东向西行,进入南海;另一条在东经120~125度之间发生转向,向东北方向的日本移去。

7~9月,是西北太平洋台风的活动高峰期。台风生成后,沿北纬10~25度间自东向西移动,影响我国东南沿海,有时甚至能侵入到华北和东北一带。也有部分台风未能继续西行而在海上转向东北。10~12月,台风活动路径南退,主要在北纬17度以南自东向西移动,影响南海,一部分在台湾以东海面向东北移动。

台风的风速很大,最大风速一般为每秒40~60米,个别强台风的最大风速可达到每秒110米。一次台风过程,降雨量一般达200~300毫米,有时甚至可达1000多毫米。因此,台风经过的地方常常会引起洪涝灾害。从1989年1月1日起,我国开始统一使用国际规定的热带气旋名称和等级标准。即当热带气旋中心位置不能精确确定,而且平均最大风力小于8级称为低气压;热带气旋中心位置能确定,但中心附近的平均最大风力小于8级称为热带低压,达到8~9级称为、热带风暴,10~11级称为强热带风暴,12级或12级以上称为台风。

地震是怎么回事?

在地壳运动中,当地壳的岩层经不住力的冲击而发生断裂,或者是有裂缝的地方再次发生错动,就要发生地震。地球上每年大约要发生500万次地震,平均不到10秒钟便有一次。不过,其中绝大多数都很轻微,人们感觉得到的约占地震总次数的1%,而强度达到能够破坏建筑物的只有10来次。

科学上把地震的强度分为10级。5级以上的称为强烈地震,也叫破坏性地震。烈度较高的强烈地震可以在短时间内造成巨大的灾难。在地面上,它可以使房屋倒塌,土石崩落,人员伤亡。例如1923年的7.9级日本关东大地震,加上地震造成的水灾,使东京遭到大浩劫,震毁、烧毁房屋近60万幢,砸死、烧死近10万人。

1976年7月28日发生在我国的唐山大地震,几乎把唐山夷为平地,夺去了24万多人的生命。发生在1988年12月7日的亚美尼亚大地震,毁坏了3座城市,造成5.5万人死亡。海洋里发生地震,会出现强大的波浪。虽然这种波浪在外海不很高,但浪速很大。当波浪接近海岸时,形成了破坏性很强的海啸。