第3章 走进妙趣横生的气象世界(2)

除此之外，在我国广西忻城县龙顶村，生长着一棵100多年树龄的青冈树，它的叶片颜色随着天气变化而变化：晴天时，树叶呈深绿色；久旱将要下雨前，树叶变成红色；雨后天气转晴时，树叶又恢复了原来的深绿色。当地居民根据树叶的颜色变化，便可知道是阴天还是晴天，人们称它为“气象树”。

科学家经过研究，揭开了这棵青冈树的叶色变化能预报天气之谜。原来，树叶中除了含有叶绿素之外，还含有叶黄素、花青素、胡萝卜素等。叶绿素是叶片中的主要色素，在大树生长过程中，当叶绿素的代谢正常时，便在叶片中占有优势，其他色素就被掩盖了，因此叶片呈绿色。由于这棵青冈树对气候变化非常敏感，在长期干旱即将下雨前，常有一段闷热强光天气，这时树叶中叶绿素的合成受到了抑制，而花青素的合成却加速了，并在叶片中占了优势，因而树叶由绿变红。当雨过干旱和强光解除后，花青素的合成又受到抑制，却加速了叶绿素的合成，这样叶色又恢复了原来的深绿色。

听完了爸爸的讲述，凯凯大呼惊奇，他说：“我一定要将这些资料整理下来，完成老师布置的作业。”

奇趣小知识：

很多植物都能够准确地预报天气预报，只要你细心观察，家庭中常种的花也能够准确地测试家中的干燥、潮湿度。

七十二变——神通广大的云彩

凯凯报了美术特长班，每天都跟随老师学习画各种东西。这天，老师布置了一项作业，让他画天上的云彩。

放学后，凯凯坐到了小区的长凳上，抬头看了看天上的云彩，他看准了其中一朵看起来非常像兔子的云彩很认真地画起来。不一会儿，等他抬头再看的时候，发现云彩已经在不知不觉之间改变了形状。

一开始，凯凯觉得是自己看花了眼，他再次找准了看起来像马儿的白云画起来，不一会儿，他发现这朵长得像马儿的白云也改变了形状。

“难道云彩会七十二变，说变就变？”带着这个疑问，凯凯找到了妈妈。在妈妈的解释下，凯凯明白了白云在不知不觉之间改变形状的秘密。

天上的云不时在改变形状，有时候虽然不容易被察觉，但过一会儿再抬头一看，云的形状大大改变，甚至面目全非了。

经过气象学家的研究，云的形状发生变化大致可分为两种情况：一种是云彩本身的改变，它是由大气中的干湿程度、风的结构以及温度决定的；另一种是由于我们的视野问题造成的，它只是发生了移动，新的云彩进入我们的视线从而造成了错觉。

生活中，由于大气中的温度和干湿程度以及风的结构造成的云彩改变形状比较常见，例如由小块的积云发展成为七八千米厚的积雨云。再例如在傍晚由于温度下降，上升气流减弱，会渐渐形成层积云。

后一种的情形也很常见，是由于我们的视野问题造成的。例如，天空原来是透明的卷层云，由于大气的运动影响，卷层云出现变动，卷层云移出，灰暗的高层云移入，同时由于太阳或者月亮作为参照物，导致的结果是只能看到云彩在移动，多半是云彩正在聚集。

在现实中，恰恰是云彩的这两种原因的移动，人们才能根据云彩的变化，来判断天气的变化情况，比如是否会降雨，是否会刮风，预测将来的天气是怎么样的。例如云层变厚，云层变低，预示着天气将要转阴，甚至会出现降雨。反之，云层变薄，云底升高，是天气晴朗的象征。

几千年以来，勤劳的劳动人民在和大自然的斗争中，经过长时间对云层变化的观察，积累了丰富的经验，并且用生动的语言编成谚语，来预测天气情况，以服务于生活生产。

奇趣小知识：

白云是不容易打雷的，这是因为云少，不易摩擦带电；而乌云相反，带电多，也就容易打雷。

瑞雪兆丰年——瑞雪为何能兆丰年

凯凯到姥爷姥姥家过春节。

大年二十九的晚上，天上飘起了雪花。第二天早晨起床后，地上已经覆盖了一层很厚的雪，这给出行带来很大的不便。

但姥爷却乐呵呵地说：“看来明年又是一个丰收年！”

凯凯问：“姥爷，你怎么知道明年是丰收年？”

姥爷说：“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡。”

凯凯不理解姥爷说的话的意思，转而去向爸爸求助，在爸爸的讲解下，凯凯明白了这句话的意思。

在大雪过后，天气会比较寒冷，出现酷寒天气，并且会发生严重的霜冻。然而庄稼却不怕冷，因为它上面堆积着厚厚的一层雪，而雪本身是很松软的，里面藏了许多不流动的空气，空气是不传热的，就像给庄稼盖了一条棉被，外面天气再冷，地表面的温度也不会降得很低。等到寒潮过去以后，天气渐渐回暖，雪渐渐融化。这样，非但保住了庄稼不会受到冻害，而且雪融下去的雪水停留在地层里面，可以满足庄稼的饮水需求。

我们知道，冬天穿厚厚的棉袄会非常暖和，穿棉袄为什么暖和呢？这是因为棉袄里面的棉花的孔隙度很高，这些孔隙里充填着许多空气，空气的导热性能很差，这层空气阻止了人体的热量向外扩散。同样，在庄稼表层的积雪和棉花很接近，雪花之间的孔隙度很高，就是钻进积雪孔隙里的这层空气保护了地面温度，使它不会降得很低。

当然，还有一个原因不可忽视，积雪的保温功能会随着它的稠密度而随时变化。这很像穿着新棉袄特别暖和，旧棉袄就不太暖和的情况。新雪的稠密度低，贮藏在里面的空气就多，保温作用就显得特别强。陈雪呢，像旧棉袄似的，空隙稠密度高，贮藏在里面的空气少，保温作用就弱了。

除此之外，雪中还含有丰富的庄稼成长所需的微量元素。经过科学家的研究，雪中所含的氮化物是正常雨水的五倍。在雪融化时，这些氮化物被融化的雪水带到土壤中，成为很好的肥料。

除此之外，冬天下大雪还有一个好处，雪融化时会耗掉不少热量，使土地表层的温度降低，将土壤表面的害虫和虫卵冻死。

不过需要注意，冬雪对我国北方地区的主要农作物是非常有利的；对我国南方地区来说，冬天下大雪则是一场灾难。幸运的是，小麦在南方的种植比较少。

奇趣小知识：

很多时候我们听到别人说起睡雪窝，在我们的感觉中这样做可能会很冷，但其实并不是这样的。雪本身给人的感觉是很凉，但雪的内部却十分暖和。睡在雪窝里，甚至和睡在被子上的感觉是差不多的。

头发魔力——发丝也可以测湿度

凯凯参加了兴趣小组，在老师的带领下参观了学校周围的气象站。

刚走进气象站的院子门口，就看到了一个观测场地，不仅有草绿花香的美景，还有很多非常奇怪的观测设备。

凯凯看到了一个白色的大箱子，里面堆放着各式各样的温度表。凯凯问：“这里怎么会有那么多的温度表？都是干什么用的？”

气象员介绍说：“这个是百叶箱，是一种防护设备，防止太阳对这些仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器能够正常工作。至于这些温度计，它们每个的用处都不一样。最常见的主要有五条温度计，分别是悬挂的，左边是干球湿度表，中间是毛发温度表，右边是湿球湿度表。下面横着放的两个，上面的是最高温温度表，下面的是最低温温度表。”

凯凯一眼发现了一个新鲜的东西，两根湿度计中间的毛发温度表的中间紧绷绷拴着一根竖直的头发。

凯凯觉得很奇怪，问：“这是干吗的？”

气象员介绍说：“这是毛发湿度表，它是用人的头发来测量空气湿度的，它所测出的数值最直观，能够对干球湿度计和湿球湿度计测出的数值进行订正，得出最准的湿度。”

凯凯继续问：“为什么用头发能够测量空气湿度呢？”

在生活中，我们常常能够感觉到，当天气潮湿的时候，人的皮肤会比较湿润；在天气干燥的时候，皮肤就会收缩干燥。这是因为人的皮肤是纤维组织，其中有许多毛细孔。当空气湿度大的时候，毛细孔内的水分就会增加，使纤维伸长；空气湿度减小的时候，纤维就会缩短。头发也是纤维组织，同样会因为湿度的高低而伸缩，而且头发经过加工处理之后，灵敏度较高，性能也较稳定，所们通常用头发来制造湿度测量计。

其实，我们也可以利用头发制造一个简易的测量空气干湿度的仪器，步骤如下：

一、取一根长25厘米左右的头发，放在碱水里洗去头发上的油脂；

二、将清洗干净的头发放在干燥通风的地方，将它吹干；

三、将头发的一端固定在一块木板的上方，另一端固定在铁片做成的指针中，指针的一端放在木板上，但指针可以上下移动；

四、在指针尖端的一边划一些刻度，这样就可以用来测量湿度了。

将简易的空气湿度测试器放在阳台上，如果指针上移，说明头发中的纤维组织收缩，湿度小，天气晴朗；指针下移，说明湿度增加，天气要转阴雨了。

听完了气象员的讲解，凯凯已经计划着要在家里放置一个简易的空气湿度测试器了。

聪明的小朋友们，你们知道为什么百叶箱的颜色是白色的吗？

奇趣小知识：

百叶箱之所以是白色的，是因为白色的表面反射所有光。这样就可以使百叶箱内保持较低的温度，测量结果较准确。如果漆成黑色或者其他颜色，就会因为吸收光导致百叶箱内温度升高，测量结果就会不准确。

雨师降雨——降雨的是龙王还是雨师

凯凯从学校的图书馆借到神话故事《西游记》，看得津津有味。当看到美猴王去向龙王借雨的情节时，他想到一个问题：降雨的是龙王还是雨师？因为他在这本书中看到过类似的情节，但下雨的是雨师。

带着疑问，他去向爸爸求助，爸爸没有直接回答他，而是问他：“你认为是谁？”

凯凯思考了一下，回答说：“龙王负责下小雨，雨师负责下大雨，对吗？”

爸爸听完后哈哈大笑。凯凯说的是正确还是错误呢？

在大自然中，根本就不存在什么龙王和雨师，这两个人是神话故事中的人物。下雨是一种自然现象，地球上的水分因为受到太阳光的照射蒸发之后，会变成水蒸气被蒸发到空气中去了。比如，生活中我们晾晒的衣服会变干就是水被蒸发了。这些水跑到哪去了呢？跑到空气中了。

这些水蒸气在高空中遇到冷空气便会凝聚成小水滴。这些小水滴的体积都很小，直径只有0.0001~0.0002毫米，最大也只有0.002毫米。它们又小又轻，被空气中的上升气流罩在空中。我们日常生活中在天空中看到的云彩就是这些小水滴在空中聚成的。这时的小水滴还只是云彩的形状，它们若要变成雨滴降落到地面，体积还需要增大100多万倍。

这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢？它主要依靠两个手段：一，吸收云朵周围的雨气不断增大；二，依靠云滴的碰撞并增大。

在雨滴形成的初始阶段，主要依靠不断吸收云体四周的水汽来增加自己的体重和体积。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充，使云滴表面经常处于过饱和状态，那么，这种不断增大的过程将会继续下去，使云滴不断增大，成为雨滴。有的时候云内的水汽含量有限，在同一块云里，水汽往往供不应求，这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴，有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。

当云中的云滴增大到一定程度时，由于大云滴的体积和重量不断增加，它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴，而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大，最后大到空气再也托不住它时，便从云中直落到地面，成为我们常见的雨水。

由于云彩的体积有大有小，它的降雨也有大有小，有毛毛细雨，有连绵不断的阴雨，还有倾盆而下的暴雨。

听了爸爸的讲述，凯凯恍然大悟：“原来下雨是这么回事啊！”

爸爸点点头，“在温度比较高的时候容易下暴雨，正是因为蒸发量急剧增大，水都被蒸发到大气中去了，云滴的体积和重量会不断增加，就会变成雨水落到地面。”

奇趣小知识：

生活中常常听到酸雨，这是由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的灰尘等有害物质在大气中经过复杂的化学反应，被云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。为了减少酸雨，应该减少有害气体的排放。