正文 第七章 自然科學大揭秘(3 / 3)

台風的利弊

台風除了給登陸地區帶來暴風雨等嚴重災害外,也有一定的好處。

據統計,包括我國在內的東南亞各國和美國,台風降雨量約占這些地區總降雨量的1/4以上,因此如果沒有台風這些國家的農業困境不堪想象;此外台風對於調劑地球熱量、維持熱平衡更是功不可沒,眾所周知熱帶地區由於接收的太陽輻射熱量最多,因此氣候也最為炎熱,而寒帶地區正好相反。由於台風的活動,熱帶地區的熱量被驅散到高緯度地區,從而使寒帶地區的熱量得到補償,如果沒有台風就會造成熱帶地區氣候越來越炎熱,而寒帶地區越來越寒冷,自然地球上溫帶也就不複存在了,眾多的植物和動物也會因難以適應而將出現滅絕,那將是一種非常可怕的情景。

台風的災害

台風是一種破壞力很強的災害性天氣係統,但有時也能起到消除幹旱的有益作用。其危害性主要有三個方麵:

1.大風。台風中心附近最大風力一般為8級以上。

2.暴雨。台風是最強的暴雨天氣係統之一,在台風經過的地區,一般能產生150mm~300mm降雨,少數台風能產生

l000mm以上的特大暴雨。1975年第3號台風在淮河上遊產生的特大暴雨,創造了中國大陸地區暴雨極值,形成了河南“75.8”大洪水。

3.風暴潮。一般台風能使沿岸海水產生增水,江蘇省沿海最大增水可達3m。“9608”和“9711”號台風增水,使江蘇省沿江沿海出現超曆史的高潮位。

台風的防治

加強台風的監測和預報,是減輕台風災害的重要的措施。對台風的探測主要是利用氣象衛星。在衛星雲圖上,能清晰地看見台風的存在和大小。利用氣象衛星資料,可以確定台風中心的位置,估計台風強度,監測台風移動方向和速度,以及狂風暴雨出現的地區等,對防止和減輕台風災害起著關鍵作用。當台風到達近海時,還可用雷達監測台風動向。還有氣象台的預報員,根據所得到的各種資料,分析台風的動向,登陸的地點和時間,及時發布台風預報,台風緊報或緊急警報,通過電視,廣播等媒介為公眾服務,同時為各級政府提供決策依據,發布台風預報或緊報是減輕台風災害的重要措施。

9.旋風又是什麼呢?

概論

旋風是打轉轉的空氣渦旋,是由地麵挾帶灰塵向空中飛舞的渦旋,這種渦旋正是我們平常看到的旋風,它是空氣在流動中造成的一種自然現象。

成因

當空氣圍繞地麵上象樹木、丘陵、建築物等不平的地方流動時、或者空氣和地麵發生摩擦時,要急速地改變它的前進方向,於是就會產生隨氣流一同移動的渦旋,這就刮起了旋風。但是,這種旋風很少,也很小。

旋風形成的最主要原因,是當某個地方被太陽曬得很熱時,這裏的空氣就會膨脹起來,一部分空氣被擠得上升,到高空後溫度又逐漸降低,開始向四周流動,最後下沉到地麵附近。這時,受熱地區的空氣減少了,氣壓也降低了,而四周的溫度較低,空氣密度較大,加上受熱的這部分空氣從空中落下來,所以空氣增多,氣壓顯著加大。這樣,空氣就要從四周氣壓高的地方,向中心氣壓低的地方流來,跟水往低處流一樣。但是,由於空氣是在地球上流動,而地球又是時刻不停地從西向東旋轉,那麼空氣在流動過程中就要受地球轉動的影響,逐漸向右偏去(原來的北風偏轉成東北風,南風偏轉成西南風,西風偏轉成西北風,東風偏轉成東南風)。於是從四周吹來的較冷空氣,就圍繞著受熱的低氣壓區旋轉起來,成為一個和鍾表時針轉動方向相反的空氣渦旋,這就形成了旋風。

這種旋風的中心,由於暖空氣不斷上升,加上四周的空氣不斷旋轉,所以很容易把地麵上的塵土、樹葉、紙屑等卷到空中,並隨空氣的流動而旋轉飛舞。如果旋風的勢力較強,有時會把地麵上的一些小動物,如小蛇、小蟲等卷到空中去,在塵沙彌漫中隨風前往。

一般小旋風的高度不太大,當它受到地麵的摩擦或房屋、樹木等的阻擋時,就漸漸消散變成普通的風。

也許有人還會問:既然地麵受熱就容易起旋風,那夏天比春天還熱,為什麼夏天旋風少而春天旋風多呢?這是原因夏天天氣雖然很熱,但是地麵的草木青青,土地濕潤,氣溫相差不大,所以夏天很少刮旋風。可是,在春天,樹葉還沒有全長出來,草也剛發芽,莊稼地是一片光光的,處處沒遮沒擋,這就容易曬熱,使地麵上空氣的溫度變化較大,就容易刮旋風。

旋風能挾帶灰塵、亂紙向空中飛舞,當然也能把地麵的熱量、水汽等帶到空中,所以,它造成了空氣的熱量、水汽等的垂直混合,使空氣中熱量和水汽等的垂直分布均勻。但在地麵附近旋風很小,垂直交換作用不大,因此在緊貼地麵氣層中形成了特殊的小氣候。

另外,發生在南半球及北印度洋的強熱帶氣旋也叫旋風。

10.傳說中的海市蜃樓

平靜的海麵、大江江麵、湖麵、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶爾會在空中或“地下”出現高大樓台、城廓、樹木等幻景,稱海市蜃樓。我國山東蓬萊海麵上常出現這種幻景,古人歸因於蛟龍之屬的蜃,吐氣而成樓台城廓,因而得名。

我們來做個實驗:取一隻杯子,倒入大半杯水,放在太陽光下,再在杯中插入一根筷子。這是你看到水中的筷子和水麵上的筷子象折段一樣。這是光線折射造成的;光在同一密度的空氣中行進時,光的速度不變,始終以直線的方向前進;但當光傾斜地由空氣進入水的時候,水的密度變了,光的速度就會發生改變,並使前進的方向發生曲折。

發生在沙漠裏的“海市蜃樓”,就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。沙漠裏,白天沙石受太陽炙烤,沙層表麵的氣溫迅速升高。

由於空氣傳熱性能差,在無風時,沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著,下熱上冷,上層空氣密度高,下層空氣密度低。當太陽光從密度高的空氣層進入密度低的空氣層時,光的速度發生了改變,經過光的折射,便將遠處的綠洲呈現在人們眼前了。在海麵或江麵上,有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。

海市蜃樓的形成:海市蜃樓經常發生在沿海,在沙漠偶爾也可見到。人們可以看到房屋,人,山,森林等景物,並且可以運動,栩栩如生。有人認為是人間仙境。現在,人們把海市蜃樓說成是大氣折射的結果,把遠處的景物折射到近處來了。其實,這是現代科學解釋不了的一種自圓其說。

在三界之內,也有很多層物質空間。宗教中提到的九大層天,十八層地獄,如天人,鬼都是在不同空間。我們的人眼就看不到他們。

在我們的空間的人所能看到的光是在可見光範圍之內(400-700nm)。我們看到的物質是因為我們的眼睛可以接受其反射的可見光。在夜裏,物質發出的紅外線我們就接收不到。即使在可見光範圍之內,如果光過強或過弱,我們也不能看到。人眼是由我們這個空間的物質構成的,是由最大一層分子組成的最大一層粒子構成的,隻適合看到一定能量範圍的光。

如果是分子組成的稍微小於最大一層粒子的那層空間粒子的時候,人眼就看不到了,更不要說由分子組成的更小粒子的空間了。對人來講,這些物質反射的光是不可見光。但是,這個空間的生命卻能接收到這層空間物質反射的光,並能看到這層空間的物質,因為組成他們眼睛的分子顆粒和人眼分子顆粒不同。

海市蜃樓是另外空間的真實體現。在物質的運動下,反映到我們這個空間裏來了。一種海市蜃樓發生在海上。這裏空氣濕度大,在一定範圍之內的空間空氣濕度比較大,另外厚度比較大,這樣大麵積的水蒸汽在運動下陰差陽錯地就能形成一個巨大的透鏡係統。就象一個巨大的放大鏡和顯微鏡一樣,把微觀世界的另外空間的景象反映到我們的空間來了。人眼就能觀察到了。

另外,人們看到的海市蜃樓的景象有時是運動的,空間的物質就是運動的。在沙漠或其它地方,如果物質在運動下也能形成一個巨大的微觀觀測係統,人們就可以觀測到另外空間了,也就是人們所說的海市蜃樓。海市蜃樓也經常發生在雨後,這時的空氣濕度較大,也易形成透鏡係統。

當近地麵的氣溫劇烈變化,會引起大氣密度很大的差異,遠方的景物,在光線傳播時發生異常折射和全反射,從而造成蜃景。我國山東蓬萊縣,常可見到渤海的廟島群島幻景,素有“海市蜃樓”之稱。

海市蜃樓是近地麵層氣溫變化大,空氣密度隨高度強烈變化,光線在鉛直方向密度不同的氣層中,經過折射進入觀測者眼簾造成的結果。常分為上現、下現和側現海市蜃樓。其實,宇航員在太空旅行過程中看到被放大的地球景物,這種現象有時也被稱為海市蜃樓!

11.可怕的海嘯

海嘯由風暴或海底地震造成的海麵惡浪並伴隨巨響的現象,它是一種具有強大破壞力的海浪。海嘯發生時,由於海底發生了地震,由於震波的動力而引起海水劇烈的起伏,從而形成強大的波浪,向前推進,將沿海地帶一一淹沒。

海嘯是一種災難性的海浪,海嘯通常是通常由裏氏震級6.5以上,震源在海底下50千米以內的海底地震引起的。水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等大地活動都可能引起海嘯。通常在一次震動之後,震蕩波在海麵上以不斷擴大的圓圈,傳播到很遠的距離,就象把石子扔進淺池裏產生的波一樣。海嘯波長可以比海洋的最大深度還要大,軌道運動在海底附近不會受多大阻滯,海洋不管有什麼樣的深度,波都能傳播過去。

在地震過去不久後,海嘯會掀起狂濤駭浪,高度可達10多米至幾十米不等,形成“水牆”。巨浪以摧枯拉朽之勢,越過海岸線,越過田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時人們都消失在巨浪中。港口所有設施,被震塌的建築物,在狂濤的洗劫下,被席卷一空。海嘯過後,海灘上呈現一片狼藉,處處是殘木破板和人畜屍體。

海嘯給人類帶來了毀滅性的災難,在1908年12月28日,意大利墨西拿地震引發海嘯。震級7.5級。在近海掀浪高達12米的巨大海嘯,地震發生在當天淩晨5點,海嘯中死難82,000人,這是歐洲有史以來死亡人數最多的一次災難性地震,也是20世紀迄今為止死亡人數最多的一次地震海嘯

1960年5月21號到27號,智利沿海地區發生二十世紀震級最大的震群型地震,其中最大震級8.4級,引起的海嘯最大波高為25米。海嘯使智利一座城市中的一半建築物成為瓦礫,沿岸100多座防波堤壩被衝毀,2000餘艘船隻被毀,損失5.5億美元,造成10000人喪生。此外,海浪還以每小時600公裏~700公裏的速度掃過太平洋,使日本沿海1千多所住宅被衝走,2萬多畝良田被淹沒,15萬人無家可歸。

2004年12月26日於印尼的蘇門達臘外海發生芮氏地震9級海底地震。海嘯襲擊斯裏蘭卡、印度、泰國、印尼、馬來西亞、孟加拉、馬爾代夫、緬甸和非洲東岸等國,造成三十餘萬人喪生。準確死亡數字已無法統計。

因為海嘯的波長很大,在傳播幾千公裏後其能量的損失卻很小。由於這些原因,如果海嘯到達岸邊,“水牆”就會衝上陸地,對人類生命和財產造成嚴重威脅。而且一旦海嘯進入大陸架,由於深度急劇變淺,波高驟增,可達20至30米,這種巨浪會帶來毀滅性的災害。

海嘯給人類帶來了巨大的災難。但是,目前人類對地震、火山、海嘯等突如其來的災變,隻能通過預測、觀察來預防或減少它們所造成的損失,卻不能控製它們的發生。

12.猙獰的龍卷風

龍卷風是由一種強烈的、小範圍的空氣渦旋形成的,由於天氣極不穩定,在空氣強烈對流運動下而產生的。在雷暴雲底伸展到地麵而形成的漏鬥雲,它所產生的強烈旋風的風力可達12級以上,風速最達可達每秒100米以上,而且常伴有雷雨或者冰雹。

在強烈的陽光照射下,由於地表受熱不均勻,引起空氣上下強烈對流就會形成龍卷風。在上升的穿氣裏如果含水汽比較多,那麼到高空的話,就往往會形成強烈的雷雨雲。由於這種雲頂部和底層的溫度相差比較懸殊,造成冷空氣急速下降而熱空氣猛烈上升,因此上下層的空氣交替擾動,就會造成許多小旋渦的形成,而這些小旋渦逐漸轉動擴大,上下的激蕩更加的猛烈而最終變成了大的旋渦。

龍卷風的上部與雷雨雲相接,下部有的懸在半空中,有的直接延伸到地麵或水麵,一邊旋轉,一邊向前移動,它是一個猛烈旋轉著的圓形空氣柱。它是一種渦旋,空氣繞龍卷的軸快速旋轉,受龍卷中心氣壓極度減小的吸引,近地麵幾十米厚的一薄層空氣內,四麵八方的氣流被吸入渦旋的底部,並立即變成繞軸心向上的渦流。龍卷中的風總是氣旋性的,其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。

龍卷風好看但卻是一種非常危險的自然災害。它能夠在瞬間消滅陸地上存在的所有東西。1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發生了一場陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英裏之遠。大多數碎片落在陸龍卷通道的左側,按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會飛到300多千米外才落地。

在1999年5月27日,美國得克薩斯州中部,包括首府奧斯汀在內的 4個縣遭受特大龍卷風襲擊,造成至少32人死亡,數十人受傷。據報道,在離奧斯汀市北部40英裏的賈雷爾鎮,有50多所房屋倒塌,已有30多人在龍卷風喪生。遭到破壞的地區長達1英裏,寬200碼。這是繼5月13日邁阿密市遭龍卷風襲擊之後,美國又一遭受龍卷風的襲擊。

強烈不穩定的積雨雲中才會產生龍卷風,它的形成與暖濕空氣強烈上升、冷空氣南下、地形作用等有關。龍卷風一種很強的小範圍旋風,一般在幾十米到幾百米之間。不過龍卷風的維持時間從幾分鍾到幾十分鍾,最多時不會超過幾小時。但由於它是一種高速旋轉體,中心氣壓極低,風力很大,雖然影響範圍雖小,但它的破壞力極強。在龍卷風經過的地方,往往成片莊稼、成萬株果木被其瞬間摧毀,還會拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象或把部分地麵物卷至空中,有時把人吸走所以。因此,龍卷風是一種嚴重的災害性天氣。