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叶至善:《科普杂拌儿》

云和雨

——(原载1947年6月《开明少年》)

  咱们周围的空气中总含着一些水。你看不到空气中有水,因为水成为蒸气了。水蒸气是看不见的。你能看到液体状态的水,可是在气体状态的时候,你就看不到了。你也感觉不出空气中有水,因为水蒸气并不湿。有人以为雾就是水蒸气,那是错了。雾实在是无数的微细的水滴,并不是水蒸气。

  水进人空气只能靠蒸发。蒸发就是物质由液体状态变到气体状态。

  水从江面上、河面上、湖面上、海面上蒸发,也从地面上蒸发。水从晾着的湿衣服上蒸发,也从树木花草上蒸发。你信不信,在夏天的烈日照射下,20棵玉蜀黍一天能蒸发大约1吨水。

  水也从咱们的身上蒸发,就是咱们的皮肤渗出来的汗;还有一部分水从咱们的肺里蒸发,随着吐出来的气一起排出体外。

  只要有水的地方,或是含水分的东西,差不多都有水在蒸发。因而我们老是给水蒸气包围着:水蒸气有的时候多些,有的时候少些。

  要是你不停地把砂糖一小撮一小撮往一杯清水里加,加到一个时候,砂糖就不再溶解了,因为水里所溶解的砂糖已经够多了。水蒸发到空气里,情形跟砂糖溶在水里一样。到空气里的水蒸气已经够多了,水的蒸发就停止了。在那个时候,晾着的衣服很难得干;咱们身上也是湿漉漉的,因为汗水也停止了蒸发。咱们呼吸很不舒畅,会说:“这天气真闷人!”

  咱们也知道,热水可以溶解更多的砂糖,同样的,热空气也能包容更多的水蒸气。含水蒸气较多的热空气要是冷下来,一部分水蒸气就会被挤出来。

  喝冰冻饮料的时候,不知道你注意过没有,玻璃杯外面会结成一颗一颗的水珠。有人说:“玻璃杯出汗了。”你当然明白,这些水滴不是透过玻璃渗出来的,而是热的空气碰到冷的玻璃杯,排挤出来的那一部分水。清晨的露珠也是这样生成的。一昼夜间,清晨往往是最冷的时候,因而空气中的一部分水蒸气附着在树木花草上,凝结成为露珠。

  清晨,有时大雾弥天。那是水蒸气附着在无数飘浮的尘埃上,凝结成了细微的水滴。那些水滴非常之小,要1万多颗连在一起,才有1厘米长。

  像雾一样,多数的云也是由细微的水滴组成的。靠近地面的空气总比较热,含的水蒸气也比较多,因此也比较“轻”,科学的说法是密度比较小。“轻”的气体就会往上升。可是离地面越远,气温越低。上升的空气受了冷,它所含的水蒸气有一部分就凝结成为细微的水滴,这种空中的雾就是云。可是有的云不是由水滴,而是由细小的冰花组成的。水蒸气在空中凝结,可以成为水滴,也可以成为冰花,得看凝结时候的温度在冰点以上呢,还是在冰点以下。

  我们看云,云的样子各式各样:有很大的,很白的,毛茸茸的;也有灰色的,布满了天空;有的像一缕烟,有的像一座山。气象学家把云分成许多种,各有各的名字。咱们没有学过,不容易把许多种云—一区别开来。

  最常见的云有三种。

  第一种常见的云像马尾,又像羽毛,叫做“卷云”。在天放晴两三天之后,天空中常有这种云出现。卷云很高,大概在离地面一万几千米的高空中,是细小的冰花组成的。高空中风很大,因而卷云飞得很快,几乎跟最快的飞机一样快。只因为它高,咱们在地面上看并不觉得。

  第二种常见的云好像一座一座的山,叫做“积云”。这是夏天午后常见的云。天空中有这种云,常常是好天气。但是,积云如果越积越多,变得又黑又大,会成为“雷云”——一场大雷雨就快来了。积云比卷云低得多,云脚离地面一般只有2千米。成为雷云的时候,可能有七八千米厚。

  第三种常见的云叫做“层云”。层云常常铺满整个天空,成为铅灰色。它夹在温度不相等的上下两层空气之间,因而不很厚,也不很高,高山的顶峰常常露出在层云之上。天空布满层云的日子,在高山顶上仍然看到天青日朗,层云在脚下好像波涛起伏的大海。

  云在初聚成的时候,那些水滴跟雾一样细,因此不会往下落。即使落下来,还没到地面已经蒸发完了。那些细微的水滴要是不渐渐地长大,雨是下不成的。因此,天空有云的日子很多,下雨的日子总比有云的日子少。

  含水蒸气多的空气要是很快地升到高空中,大部分就凝结成较大的水滴,于是下起雨来。落下来的水滴在途中还可能合并别的水滴,变得更大。雨滴至少比组成云的水滴大上几百万倍。有时候雨点被强有力的上升空气挡住了,直到长得很大才往下落,直径可能达到半厘米,打得地面上泥浆飞溅。

  雨下得多下得少,通常用毫米来计算。毫米是指落在地面上的雨,不流掉,不渗掉,也不蒸发掉,有多少深。6千米厚的一堆云全变成雨,落到地上还不到10毫米。这个数量其实并不小,100平方米的地面上下10毫米雨,总数就有1吨。有时一场暴雨,1小时内可以下250毫米。因而在山区连下几个小时暴雨,常常会引起山洪暴发,引起泥石流,冲毁庄稼、村庄、桥梁、公路、铁路。

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