书城自然科学探究式科普丛书-变化无穷的云
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第11章 美丽的凶手——由云引起的气象灾害(4)

在亚洲国家的能源消费结构中,高达80%是化石燃料、农业废弃物、木材和兽粪。正是这些人为因素,造成“南亚褐云”的快速扩张。

在人为因素中,化石燃料、薪柴和兽粪被用做能源是问题的关键。在化石燃料中,污染最严重的是煤炭。大量使用煤炭和薪柴做燃料,就会向空气中排放大量污染物,进而形成“褐云”现象。

亚洲国家目前使用的主要能源,恰恰就是污染最严重的这几种。

2000年,全世界煤炭总消费量42亿多吨,亚洲就消费了23亿吨。

在薪柴使用上,亚洲国家(特别是中国、印度和印度尼西亚)又占了全球消费量的一半。事实上,还有很多南亚人口仍以农业废弃物和兽粪为日常生活燃料。

亚洲地区使用污染较低的能源相对较少。天然气是最干净的燃料,使用中不仅没有尘粒问题,酸性物质也比煤炭和石油少很多,所排放的二氧化碳仅为煤炭的60%。亚洲国家每年的天然气消费量,仅为全球消费量的1/10。

8.1957年美国龙卷风

1957年5月20日,一场龙卷风以80英里的时速袭击了美国堪萨斯城。尽管在这次龙卷风灾难前,美国国家气象局就发布了龙卷风可能袭击堪萨斯城的预警警报,大多数的居民都及时躲进了地下室或相对安全的地方进行躲避,但还是造成了35人死亡、200多人受伤的惨痛事实。同时龙卷风所过之处还导致了巨大的经济财产损失。灾难发生后,美国政府立刻对受灾地区实施了戒严,以便加快救灾工作,制止可能产生的抢劫案件。对受灾的无家可归者,美国政府进行了妥善安置,并对受灾地区进行了严格的消毒检疫,控制进出灾区的人员数量。

美国平均每天有5个龙卷风发生,每年就有1000~2000个龙卷风。美国的龙卷风不仅数量多,而且强度大。美国被称为“龙卷之乡”,名副其实。那么原因何在呢?这主要是和美国的地理位置、气候条件以及大气环流的特征有关。

美国东濒大西洋,西靠太平洋,南面又有墨西哥湾,大量的水汽不断从东、西、南三面流向美国大陆。水汽多,雷雨云就容易发生发展。当雷雨云发展到一定强度后,就会产生龙卷风。

美国主要处在中纬度,春夏季常受副热带高压控制,即使在秋冬季也常受其边缘影响。副高的西部边缘是气流辐合上升最剧烈之处,在副高南部和西部是偏东和东南气流最活跃的地方,它把大西洋和墨西哥湾的大量暖湿空气源源不断地向美国大陆输送,这又是产生雷雨云的充分条件。雷雨云不断地强烈发展,龙卷风就伴随而来。

美国龙卷风最多的是中西部,约有54%发生在春季。5月份副热带高气压控制美国,它的西缘正好停留在中西部,这时,东南气流把墨西哥湾的暖湿空气从南向北大量输送。空气中有了充足的水汽,又有了强烈的垂直上升运动,雷雨云就会强烈发展,经常发展成龙卷云而产生龙卷风。6月份大量的暖湿空气向北移到堪萨斯州、内布拉斯加州和衣阿华州,7月份移到加拿大。此后,美国的龙卷风数量就大大减少了。

据近50年来的统计,美国上空发生龙卷风的次数至少增加了35倍。

有时没有龙卷云,但也会发生“龙卷”。这种特殊的龙卷称为“无云龙卷”,竟占美国龙卷的一半左右。这确实是一种怪现象,那么这究竟是怎样形成的呢?

科学家认为,这和奔驰在公路上的汽车数量增多有着密切的关系。现在美国公路干线上经常运行的小汽车不下200万辆,卡车60多万辆。美国交通实行右侧道行驶,每当高速运行的两辆车错车时,就会形成逆时针方向的空气旋涡。数百万辆汽车产生的空气旋涡叠加起来,就会形成一股强大的旋涡。这股强大的旋涡,一旦遇到有利的天气系统和大气温湿条件,也会诱发龙卷风。

9.庞贝城的悲剧

庞贝城是维苏威火山南面的近邻。这座城市因拥有火山赠予的肥沃土壤而物产丰饶。在公元79年,庞贝称得上是古罗马帝国最繁荣的城市。它在海滨拔地而起,山的周围有许多村落掩映在绿树丛中,阡陌相连,炊烟袅袅,一派生机勃勃的景象。然而,一场始料未及的天灾向庞贝城袭来。在24小时内,庞贝城和城里至少5000居民在维苏威火山的怒吼中从大地上消失。

公元79年8月24日下午1时,灾难突然降临,在维苏威山顶上出现了一股奇怪的烟云。火山云酷似巨大的柱子,向上伸展着,越变越大,越变越黑。紧接着,大地开始剧烈地颤抖、呻吟,房屋像断了膝盖的人一样瘫倒下去。人们惊慌失措,四处奔逃。黑色的浓烟很快笼罩了天空,天黑得伸手不见五指,有人点亮了火把像海沿岸方向奔跑。天空中不断有碎石砸下,很多人在逃跑的过程中已命丧在乱石之中。

火山喷发持续了18个小时,乌云黑暗渐渐隐退,白昼终于又出现。而此刻,这个城镇已经发生了天翻地覆的变化,庞贝城和其他附近的村庄消失了,被炙热的火山灰深深地掩埋在了地下。时至25日上午,天空依然昏暗无光。火山喷出的蒸气升腾至空中凝结成黑云,随即又化成倾盆大雨降落下来。雨水在山间沟谷中聚成洪流,裹夹着地面上厚厚的火山灰滚滚而下,庞贝城从此再无生机。

10.卫星看不见的城市

这座在卫星图上消失的城市是辽宁省本溪市。它的消失并不是挪了地方,或者像庞贝城一样被淹没,而是在它的上方有一层厚厚的烟云遮盖了它,难怪连卫星这样的千里眼都会失灵。

其实,本溪原来是一个风光秀丽的旅游胜地。那里不仅有驰名遐迩的太子河,还有被称为北国一绝的大水洞。这个大水洞可与桂林的七星岩,芦笛岩等媲美。洞中的石笋、石幔、石钟令人赞叹不已,洞中的小汽船令人留恋忘返。这样美好的地方怎么会“失踪呢”?

本溪,向来是以钢铁、煤炭和水泥而蜚声海内外,是中国重要的原材料基地。正是因为它的工业发达,伴随而来的大气污染才如此严重。据统计,本溪市每年排放有毒气体达857亿立方米。铁厂、焦化厂飞出的黑烟,炼钢厂排出的黄烟以及水泥厂流出的灰烟,三色巨龙在本溪上空翻腾盘旋,弥弥漫漫,遮天蔽日。不仅这些,还有数万辆的机动车日夜排放尾气,使原本就不堪重负的空气更加恶化。

这些烟尘染黑了天空,染黑了房屋,染黑了树木,染黑了人们的衣衫,更可怕的是把人们的胸肺也染黑了。

11.毒云笼罩下的墨西哥城

墨西哥原本应该是一个环境优美、空气清新的城市,又地处世界的最高处,得天独厚。可是随着工业化、城市化的迅速发展,墨西哥环境污染也日渐加剧,成为世界上大气污染最严重的城市之一。

墨西哥坐落在高原谷地的底部,四面环山,极少刮风,每逢旱季无风少雨,大量有毒物质聚积在城市上空,形成一层厚厚的云盖,严严实实地笼罩着全城。这些弥漫在空气中的烟尘,墨西哥城的居民每天都在吸入,相当于每天被强迫吸两包烟,对他们的身体造成了严重的危害。

第十三节世界之最

1.雷雨最多的地方

关于雷雨,在我们日常生活中其实并不常见,适逢雨季的时候才会出现几次。那么你们知道世界上雷雨出现最多的地方在哪里吗?

世界性的雷雨源地,都出现在低纬度区,如印度尼西亚、非洲中部、墨西哥南部、巴拿马、巴西中部等地。其中印度尼西亚的爪哇为世界雷雨之最,平均年雷雨日数有220天。其中该岛的茂物市,竟然还有每年332天的最高记录,打雷次数在数千次以上,被誉为世界的“雷都”。

茂物有特殊的地理环境,地处赤道附近,南面紧挨火山熔岩高原以及多座高达二三千米的火山,大气的热力对流原本已经相当旺盛,再加上从爪哇海来到这里的湿热气团迫于地形所阻而急剧上升,极易形成积雨云。茂物每日的天气变化很有规律,上午一般天气晴朗;近午,天空的积雨云愈积愈厚;午后,积雨云势如闪电,瞬间便雷电交加,暴雨倾盆。雨后,空气特别清新,不久全城又阳光普照了。

2.最强大的龙卷风

天空中浓密的雷雨云中,有时会伸出来一条黑色的尾巴。古人把它称作为“龙”。它像一个巨大的漏斗,迅速伸向海面,水面立刻竖起一根水柱,云水相接,十分壮观。人们叫它“龙吸水”。实际上它是一股猛烈的旋风,和“龙”没有关系。不过,时代相袭,气象学上也就称其为“龙卷风”了。

龙卷风的破坏力异常惊人,所到之处,巨浪汹涌,惊涛拍岸。

它可以把20吨重的锅炉卷到500米以外的地方。它可以把110吨重的储油桶轻而易举地举到15米高空,甩到120米以外。

在1925年3月18日,美国出现了一次强龙卷风,运动时速96.6千米。它穿过密苏里、伊利诺、印第安三州,行程达354千米,造成大量财产损失,使689人死亡,受伤者达1980人之多。这是世界上记录较为详细的最大的一次龙卷风了。

3.危害最大的一次台风

众所周知,台风的威力是非常强劲的,所到之处,几乎破坏殆尽,只留一片残骸和废墟。1970年11月12日,在孟加拉国曾出现了一个近代气象史上少有的大悲剧。位于孟加拉国的吉大港,在一个热带风暴的袭击下,近30万的人失去了生命。

在气象史上,这样的大悲剧不止一次。据记载,死亡人数在10万人以上的,在孟加拉国有3次,在印度有1次,在日本有1次,我国解放前有1次。

台风不仅给人们带来死亡的悲剧,同时也给人们带来了严重的经济损失。据美国1900年~1978年的统计,损失5000万美元以上的台风有25次之多,其中1965年、1969年、1972年3次台风的损失均在14亿美元以上。

为什么孟加拉国是世界上台风灾害最多的地区呢?因为在印度洋周围天文潮和热带风暴常常结合在一起,孟加拉湾尤其如此,它们涌向喇叭状的海岸,形成“风暴涌浪”。这种涌浪有时高达6米以上,这样就导致了孟加拉国出现如此庞大的台风灾难。

4.最奇特的闪电

闪电是伴随着雷暴产生的。每逢雷雨夜,看见夜空中突然划破的一条光亮裂痕,总是忍不住要对这样的奇异景色惊叹。然而这种景色有时却会带来可怕的灾难。1962年7月22日傍晚,几位气象工作者正在泰山顶上工作,突然一声巨响,一条直径约15厘米的殷红色火球突然从窗户中窜入西厢房内,在房内来回飘了几下。瞬间过后,这火球从烟囱离开。一瞬间的时间,烟囱发生爆炸,屋里的很多东西都被震碎。

当然这还不算最罕见的,最奇特的闪电要属联珠状闪电。这种闪电极难遇到,人们大都未曾见过。它是好几种闪电串在一起从云端伸向地面的,如一串发光的珍珠。1916年5月8日在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空,曾发生过一次联珠状闪电。人们首先看到一个线状闪电从云底伸下来,击中钟楼。其后,人们看见它逐渐地变宽,颜色也开始变化。最后在它慢慢变暗的时候,这明亮的通道变成了一串珍珠般的亮点,从云底垂下来,非常美丽。

5.第一次成功的人工降雨

在古代,生产力落后,科学不发达,人们对于突入其来的自然灾害没有预防能力,只能无奈地接受。所以人们常常说,“天有不测风云,人有旦夕祸福。”

随着社会进步和科学逐渐发达,气候给人类活动带来的灾害却依然没有减少。科学家终于慢慢有所觉悟,考虑能不能凭借人工的方法来影响天气,以达到呼风唤雨的目的。早在公元1世纪,希腊有人设想催云致雨的方法,但在试验的过程中收效甚微。直到1930年人工降雨才首告成功,这是荷兰人维拉尔特教授取得的。他将干冰运载到2500米的高空,在飞行过程中向云中投掷了近1.5吨的干冰。

30分钟后,狂风骤起,倾盆大雨,第一次人工降雨试验获得成功。

自从1930年世界上第一次人工降雨成功,使人工影响天气的幻想成为现实以来,人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方和冬季,出现的大部分云为冷云,它是由冷却的云滴和冰晶共同组成。因此,要设法改变云内的状态结构,使云中产生更多的冰晶,以达到由无雨向有雨,或使雨量增大的目的。