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“妈妈/爸爸,春风是怎么吹起来的?” 来看,气象学家是这样教自家娃的……

一年四季,春夏秋冬,天气的变化是孩子们切身能感受到的。当他们问起来的时候,我们该怎么解释呢?不妨先储备一些知识,这篇文章来自汤姆·迪·利伯托(Tom Di Liberto),他是一名气象学家,科学家,讲故事的人,一位丈夫和刚出生儿子的父亲。目前他在美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的气候预测中心(CPC)工作。此外,他是厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的成员之一,预测厄尔尼诺和拉尼娜现象的威力。迪·利伯托还是一名积极的科学传播者,为电视和电影行业的编剧和制作人提供天气和气候咨询。

我有很多身份,丈夫、父亲、兄弟、儿子,以及平庸的足球运动员——但最让人们感兴趣的是,我是一个气象学家。遇到有人讽刺气象学家靠错误的预报来领工资时,我只能摊摊手,一笑置之。


(bravospeaksenglish.wordpress.com)


我经常被追问各种各样天气的问题。比如沙尘暴是如何形成的?为什么会下雨?这些问题能让一个大人顿时变成求知若渴的小孩子。没有什么比天气的变化更能让孩子们变得异常好奇了。


孩提时,当我们好奇地问起天气的问题时,老师或好心的亲戚所给出的各种答案,我们中的许多人一定还记得。雷是什么?那是雷公在挥动他的锤子。为什么会下雨?因为龙王接到了玉皇大帝的旨意。在西方,老师会说打雷是上帝在打保龄球。下雨是因为云在哭泣。这些答案都很有意思,但是我认为用科学向孩子们解答会更有趣。

 

每年冬天我的小侄女和小侄子都会问我一大堆关于雪的问题,到了春天话题则会转向风,而夏天则离不开雷暴。秋天呢?我们谈论太阳。

 

气象学家不应该独享这份科学的荣耀!但是如果你不是气象学家,该如何向好奇心爆棚的的孩子解释像雨风雷等复杂的大气现象呢?以下是一些常见大气问题的简单答案 (老少皆宜哦)。


什么是风?


春天来了,这是一个多风的季节,那么我们就先来聊聊风,理论上风的原理很简单。我们都要呼吸空气。而风就是流动的空气。


宫崎骏的动画片《起风了》剧照(Animation World Network)

 

下次你出去玩的时候,飞快地从另一个人身边跑过去(好吧,为了公平起见,下次出去的时候让另外一个人飞快地从你身边跑过去)。因为你带动了周围空气的流动,所以他们可能会感到一阵风经过。

 

空气最酷的事情在于它很公平。如果空气要与朋友分享一块饼干,那么空气会把这块饼干分成一模一样的两半。如果空气要把满满一屋子人分为不同的组,那么每组人的数量一定相同。在我们的大气中,空气对平等的追求就是风。低压系统(风暴)意味着这个位置的空气较少,因此风朝着低压中心形成逆时针的漩涡。高压系统(晴天无云)意味着这个位置的空气较多。风从高压向最近的低压形成顺时针的漩涡。高压和低压之间的差异越大意味着风向低压移动的空气越多,风力越强。

 

什么是雨以及为什么下雨?


在南方的一些城市,春天将率先迎来雨季。现在我们来讨论雨。


龙猫剧照(media.giphy.com)


你所看到天上的云实际上是由微小的水滴所组成的。它们那么小,那么轻,漂浮在空气中,就像灰尘漂浮在从窗外照射进来的阳光中一样。但这些云里的水滴并非是静止的。它们四处移动,相互碰撞。它们凝聚在一起,慢慢地变得越来越重。最终再也不能漂浮在空中,于是化作雨水落在地上。


下次外面下雨时请你观察一下窗玻璃上的水。小水滴开始慢慢地从窗户上向下滴落,与其他水滴汇合在一起。随着水滴们越变越大,从玻璃上下降的速度也越来越快,正如雨滴是如何形成的。

 

什么是雷声?


下雨之前会有什么呢?雷电!

 

首先,打雷不是有雷公在打鼓,也非上帝在打保龄球、打喷嚏或干别的什么。雷声是由闪电引起的一种声音。有闪电就有雷声,两者缺一不可。

 

闪电发生的情况就好像你在干燥的冬季,穿着袜子在地毯上跑(或是在温暖的夏天从塑料滑滑梯上滑下),然后摸摸你的兄弟姐妹吓唬吓唬他们。电会从你身上传到他们身上,类似的现象也会在云与云之间发生。雷雨闪电时,温度可以高达约30000摄氏度,是太阳温度的5倍。

 

闪电穿过空气,使得周围的空气温度上升。热空气会和其他遇热物体一样膨胀变大。这就是为什么热气球能够利用热风飞上高空,而冷气球只能待在地面上。迅速扩大的空气会造成这些空气分子撞击其他空气分子远离闪电。我们听到的这个碰撞声就是声波或雷声。


《小猪佩奇》剧照,外面打雷下雨,小猪佩奇吓坏了,猪妈妈在跟她解释为什么会打雷,这部动画片有很多关于天气现象的桥段,猪爸爸和猪妈妈都给出了非常好的解释。(youtube)


你也可以这样理解:想象一下,闪电所到之处有无数个气球。随着闪电穿过这些气球,每一个气球都膨胀致极限,然后爆炸,发出巨大的声响。

 

你离闪电越近,这种噼里啪啦的声音就越密集。你离得越远,你听到的则是清晰可辨的隆隆雷声,也就是声波碰撞到地面、建筑物、树木或其他沿途所碰到的物体后反弹回来,直到进入你的耳朵。

 

所以这并非是上帝用保龄球制造雷声,而是热空气的缘故。

 

为什么我们先看到闪电再后听到雷声呢?

 

因为雷声比闪电慢。假如这是一场竞走比赛,雷声甚至还没意识到比赛开始,闪电就已经到达终点线。雷声就像乌龟,闪电就像兔子。我们的眼睛总是先看到闪电,然后我们的耳朵必须等到雷声慢慢地踱着步子过来后才能听到。

 

记住,如果你看到闪电或听到雷声,千万别离得太近。回到屋里去!

 

天气预报为什么总是不准呢?


别再在黑气象学家啦。


平均而言,天气预报可能比医生的诊断更为准确。根据2000年梅奥诊所的一项尸检研究,该研究将临床诊断与事后诊断进行比较发现,有26%的病例存在重大的诊疗失误。所以请你放过可怜的气象学家吧。




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