不随空气运动的云存在吗?

张学文,2013/10/20

气象学里对于云与空气的关系的传统认识是云不仅存在于空气中,而且是随着空气的运动而移动的。只有云里的水滴/冰晶变成为雨滴/雪花以后它才由于自身的重量比空气大很多而有明显的下降运动,那是降水/降雪现象。

根据这种认识/观点,不同的云由于都随着空气运行,所以不可能存在”两朵云”会碰撞的情况。或者说每块云的运动速度与空气的运动速度相等。

但是,我逐步认识到空中水汽是可以与空气作相对运动的.这些在<空中水文学初探>书中已经谈了。现在的新问题是是否存在这一些云,或者说空中的液态水滴/冰晶的集合体它们显然是不随空气运动的。即空气运动而这些云或者说空中的液体水滴们却不随空气移动。

我举的一个例子是西藏的喜马拉雅山顶上的所谓旗云.这种云基本与山顶保持相对稳定的关系而不随风飘去。其实这种云的名称本身已经告诉我们它类似旗帜那样随风飘.但是旗帜固然随风飘但是它被固定在旗杆上,所以它仅是飘着而不移去。

旗云也是这样, 喜马拉雅山顶的风不会很小,但是空气快速移去而旗云却依然不动。所以我们不得不承认旗云是不随空气而运动的。它与山顶保持稳定的位置关系。

我举出的另外一类不随空气而运动的云,就是这里的照片中身处飞机(超音速)近处的这些水滴组成的”云”(人造的)了。注意这些”云”不是飞机简单的排出的气体在空气中形成的一条长线(所谓云迹),而是飞机在高速运动时临时形成的水滴集合,飞机离开当地,云也就在当地消失。而怪就怪在这些水滴集合(云)不是脱离飞机而滞留于空气中,而是伴随着飞机快速运动(与飞机同步).空中的飞机周围的空气最初不含有云,而正是飞机的快速运动和排出气体的共同作用下,而形成了一团与飞机具有相同的速度而的”云”。

与空气存在相对运动的云是如何形成/存在的?这应当是气象学正视的问题,而不是故意回避的问题。

另外我分析：

1.夹状高积云可能与旗云类似，也是存在着与空气的相对运动；

2.发展中的积云其外形变化很明显，而且十分类似爆炸初期的烟的外形，所以这种阶段的云在推动这空气运动。而不是被空气推动；

3.消散的云也存在相对于空气的运动。

附说明:旗云的图来自360百科,飞机的照片来自自新浪网－科技时代 2010-4-6来源：新浪科技

哪里的文字也附于下面

新浪科技讯北京时间4月6日消息，英国《每日邮报》近日公布了一组美军战斗机突破音障的精彩瞬间照片。战斗机环绕着圆锥形云雾，非常壮观，仿佛经过特效处理似的。不过，当大气条件合适、飞机超音速飞行时，就可能产生这种梦幻般的效果。

　　一架美国海军“超级大黄蜂”战斗机从“卡尔文森”号航空母舰上起飞，在秘鲁太平洋海岸线上空超音速飞行。当时战斗机的速度达到760英里/小时(约合1223公里/小时)，突破音障，在机身周围的蒸汽不断堆积，形成了圆锥般的云雾，被称为“冲击波项圈”或“蒸汽锥”。

　　这种现象之所以发生，是因为当物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。空气中的水蒸气，因压力陡降所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压，因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

　　此外，“超级大黄蜂”的形状也有利于“蒸汽锥”的产生。“超级大黄蜂”造价达3500万英镑，最高速度为1370英里/小时(2200公里/小时)，是音速的1.8倍。

　　在航天飞机发射时，也经常发生“蒸汽锥”现象。有时，乘客也会看到超音速客机机翼顶端周围出现这种现象。不过，为什么物体突破音障瞬间会发生这种现象，还未有定论。(唐宁)