汽往冷处聚（4）-云与雾的出现

张学文，20170327

前面我们已经从生活事例、物理背景、存在温度差这些方面说明水汽往冷处聚的道理。现在结合气象中的某些事例，讨论汽往冷处聚的表现。

l 夏日中午洒水车经过泊油路面，这时地面特别热，洒水车洒的水很快就干了。这几乎是我们可以体验的水分蒸发现象。其实世界各地的下垫面都在进行着水分进入大气层的蒸发过程。

l 这些进入大气最底层的水汽向何处去？汽往冷处聚提示我们，水汽自己的移动方向是往温度相对低的地方去。大气里的何处的温度低呢？我们说对流层内的一般情况是下面热上面冷。于是水汽就自己向上（冷处）移动，并且在合适的低温环境中聚集—即凝结成为云。我们知道空气也是运动的的，这就是“风”。但是在平的地面附近的风都是水平运动。所以地面附近的水汽的上升不是空气运动携带的结果。即地面蒸发的水汽是依靠自己的特性而奔向比较冷的上空的。

l 蒸发的水汽在奔向冷处时如果条件（水分相对湿度已经饱和，是否有合适的凝结核，空气的水平运动和铅直运动等等）合适它就在空中形成凝结。这就是我们常见的云了。

l 据统计和气象卫星观察，地球上有云笼罩的面积占了全球面积的50%以上，这体现了蒸发的全球性和前面提及的相对湿度情况，凝结核，空气的运动等等的综合影响的结果：看不见的水汽变成了可以看见的云了。

l 如果地面附近（距离地面数百米）的低空的温度比它下面的空气中的温度要高一些。气象学中把这称为逆温层（低处近地面的逆温层），那么地面蒸发的水汽所能去的冷处就是近地面，而不能继续上升（冷的空气被挤在地面附近的气层内，上，下的气温都比它高）。显然这些水汽在地面冷处的堆积就容易地面附近的云。而这种云，我们称为雾。所以有水汽又有低处空气中的逆温层，就容易出现雾。所以这雾的汽往冷处聚的一种表现。

l 这种气象条件也不利于人类活动造成细颗粒物的扩散。于是冬季大城市多雾霾（早年的乌鲁木齐，现在的北京和乌鲁木齐）也就在情理之中了。http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1040184.html

是的，汽往冷处聚，可以对云和雾的形成作出解释（这种解释对小学生、中学生好认可，但是气象工作者可能不认可）。后面我们还要讨论一些条件并且对其他的气象现象用汽往冷处聚来解释。（待续）