(一)
每当厨房里蒸馒头或蒸米饭时,总是雾气蒙蒙的。乘全天侯客机穿云破雾地飞行时,也有此感,通过机舱的舷窗向外望去,一片白茫茫的什么也看不见。因此有人说:“所谓云、雾就是地而上蒸发到空气里的水蒸汽,飘浮在高空的是云,靠近地面的是雾。”
谈到这个问题每个戴眼镜的人郡有同感,当在寒冷的冬季从室外进入温暖的室内时,镜片立即蒙上一层“哈气(水汽)”,好多人都认为这也是水蒸汽在作祟。
其实,上述看法纯属误解,真正的水蒸汽都是无色的,是看不见的。厨房里的雾气,镜片上的“哈气”,都是由小水滴组成的,因此不能叫做水蒸汽。
那么,镜片出现的“哈气”究竟是怎样形成的呢?如果室温是20℃,空气的相对湿度是70%,在室内戴眼镜的人的;镜片温度也是20℃,当然水蒸汽就不会在镜片上液化。冬天从室外进入室内的人,镜片的温度要比室内低得多。在这样的低温下,镜片附近空气里的水蒸汽除立即达到饱和外,还多出大量的水蒸汽附在镜片上并液化成小水滴,这就是通常所说的“哈气”。因此,“哈气”是没有饱和的水蒸汽遇冷后变成饱和汽,并且在镜片上液化的小水滴。
同样,云和雾也不是水蒸汽,它主要是由水蒸汽液化成的小水滴。只要空气中的水燕汽超过饱和,多余的水蒸汽就会液化成水滴。
如果温度低于0℃,超饱和的水蒸汽还会直接变成冰晶小颗粒,这种从气态直接变成固态的过程,就叫做“凝华”,因此雾中,特别是云中,还常常有无数的小冰晶。
(二)
是不是空气里的相对湿度达到百分之百,水蒸汽就能液化成水滴或凝华成冰晶呢?实际情况并非这样简单。如果空气里没有细小的尘埃等物体,既使水蒸汽达到饱和甚至超过饱和也不会形成水滴或冰晶。只有在空气超过饱和,又存在大量微小尘埃的条件下,水蒸汽才会附在尘埃上液化成水滴或者凝华成小冰晶。这些半径只有万分之几厘米的小水滴和小冰晶飘浮在空气里并密集在一起时就形成云和雾。
云悬浮在高空,雾滞留在地面附近,因此有人说,雾只不过是靠近地面的云。由于靠近地面的水蒸汽难得达到饱和,所以雾不象云那样经常出现罢了。
地面上含有水蒸汽的暖空气密度小,总要不断地上升到温度较低的高空,冷却到一定程度,水蒸气就达到饱和,这时如果有灰尘等微粒存在,水蒸汽就附在上面液化或者凝华,形成了高空中的云。
空气的相对湿度越大,含的水蒸汽越多,就越容易饱和,形成的云比较低而浓厚,使人有黑云压顶的感觉。反之,空气干燥,相对湿度小,就不易饱和,形成的云比较高且稀薄,有天高云淡之感。如果空气干燥得达不到饱和,就不会形成云。无怪乎,在沙漠地区,经常是万里无云哩。
(三)
早晨下雾时较暖和是怎么回事?这是由于水蒸汽液化成雾滴时会放出大量热的缘故。这和液体汽化吸热恰好是相反的过程。
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