在地球地面以上数百千米的高空中,国际空间站正围绕着地球高速旋转,这是一个神奇而特别的地方,宇航员们能以特别的视角观察各种各样的地球奇观。近日美国宇航局(NASA)给出了一名宇航员拍摄的一张地球奇景,宇航员正从空间站倾斜着看向非洲的刚果河流域,远处则是弧形的蓝色大气边缘。
这张倾斜的照片看起来很特别——地面密密麻麻的细碎白色颗粒中勾勒出了蜿蜒的形状,蜿蜒盘曲的形状其实代表的是流动的河流。而这个视角记录的是非洲刚果河流域的热带雨林,河流在热带雨林间穿过,热带雨林上空形成了大量的低空积云,亦被称为爆米花云,积云、森林、河流组合出了一副奇妙的画面。
你或许要问了,热带雨林上空为什么会有密密麻麻的低空积云,那么为何河流上空又没有呢?事实上这画面揭示了正揭示了热带雨林如何与地球大气进行相互作用——在刚果河流域,晴朗的午后地面温度迅速上升,使得陆地上的热空气上升,向雨林上空输送热带雨林蒸腾作用产生的水蒸气,在晴朗的天气里,雨林会获得更多的阳光,植物茁壮成长,增加光合作用亦增强了蒸腾作用,使得植物将水蒸气大量释放到大气中。所以在炎热的白天,雨林中的空气上升并最终凝结成大量细碎的积云,就像国际空间站宇航员拍摄图片中的爆米花云一样。
因为蒸腾作用在森林中广泛存在,因此积云在森林中均匀分布,但在河流上没有形成云。这是因为土地比水更快地变暖,在刚果河流域的河流许多地方可以达到5公里宽,这是一个非常宽广的尺度,使得河流上空的空气温度更低,从而阻止云的形成。所以河流上空很少有云,有云区与无云区勾勒出河流的形状。
这种情况在南美洲亚马逊河流域也同样存在,2014年,NASA的卫星曾经拍下了亚马逊和流域的热带雨林和河流情况,可以观察到的是大量细碎积云在雨林上空形成,而比较大的河流上空则没有云,也正是热带雨林蒸腾作用影响着当地上空的大气。
刚果河流域同样位于赤道附近,是地球上对流活动最激烈的地方,当水蒸气凝结时,它会将热量释放到大气中。加热使空气上升得更多。它越高,空气膨胀和冷却越多,这使得更多的水蒸气凝结。最终,这可能发展成为积雨云,并且产生雷雨。所以在国际空间站拍摄的这张图片里,在河流更远处的地方形成了高耸的云墙,这些是对流更强的雨云,可能酝酿着激烈的暴风雨。
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