为什么高山上有旗云?
旗云的概念首先由中国地理学家徐近之先生于20世纪50年代提出。他指出,在珠穆朗玛峰顶峰,随风飘动的云带远望宛如一面旗帜飘挂在珠穆朗玛峰上空,故称为旗云。他认为,“从珠穆朗玛峰南面上升的湿润气流和强烈的西风相遇时,山头遂有向东伸出的旗状云”。观测研究表明,旗云是珠穆朗玛峰山头云的一种,由于它高挂在世界最高峰的山巅,随风飘动,可谓“世界最高风标”。
在珠穆朗玛峰北坡,海拔7000米以上与海拔7000~5500米的下垫面迥然不同,前者主要为碎石表面,后者主要为冰雪表面。日出后,在海拔7000米以上,山坡表面气温大于相同高度上自由大气的温度。根据等温线等压线原理,北坡海拔7000米高度以上盛行上山风,它把海拔7000米高度以下冰雪升华的水汽输送向珠穆朗玛峰顶部,为山头云的形成提供了必要条件。
那么,云在什么高度生成呢?前人总结出一个公式来计算云的凝结高度,它与气压层高度、气温、露点温度有关。根据1959年和1975年4月在北坡绒布寺站的无线电探空气象资料,4月该站上空400百帕气压层的月平均高度为7482米,平均气温为-24.2℃,平均露点温度为-33.2℃,平均气温随高度的递减率为每100米减少0.66℃。有了这些数据,就可以计算得出,云的凝结高度差值为1364米。加上400百帕气压层的平均高度,得到云的凝结高度平均为8846米,与珠穆朗玛峰的海拔高度8844米非常接近。
由上可见,在日出日落前,生成的云正好位于珠穆朗玛峰峰顶附近,随风移动,远望,酷似一面旗帜在世界最高峰峰顶飘扬。旗云飘动的方向则取决于高空风的风向。
与此相反,在日出前和日落后,由于没有阳光照射,在海拔7000米高度以上,碎石表面上的气温低于同高度上自由大气的气温,形成下山风,没有成云的条件,珠穆朗玛峰山头很难有山头云或旗云出现。珠穆朗玛峰旗云的变化有助于攀登珠穆朗玛峰时的短期天气预报。
在其他高山地区,一般说来,只要有相对孤立的山头,在一定的地表条件和环流条件下,有时也能够形成旗云。
【科学家】叶笃正
1916年出生于天津,籍贯安徽。叶笃正是中国大气物理学创始人之一,也是中国全球气候变化研究的奠基人,国家最高科技奖获得者。他在大气动力学、青藏高原气象学、东亚地区大气环流研究、全球变化研究等领域做出了重大贡献。曾创立大气环流能量频散理论,大气运动的适应理论,大气环流的季节突变论断,并提出,夏季青藏高原是巨大热源,对大气环流有重大影响。20世纪末还提出“有序人类活动”的科学概念,有利于人类可持续发展。
【发散思维】你能应用所知的云与天气知识来试着预估未来一天内的天气吗?