头顶的世界，能量苍穹——大气层

没有大气，地球会是个没有生气的冰球，平均温度只有零下50摄氏度，而且大气吸收和阻挡了大量射来的宇宙射线、带电粒子、紫外线等。

厚厚的大气相当于4.5米厚的保护性混凝土，没有它，来自太空的无形访客，会像小匕首一样插进我们的身体。没有大气的牵制作用，连雨点都会把我们打昏在地。

1 大气分为：对流层、平流层、中间层、电离层。

对流层： 在赤道上大约16公里厚，在温带还不足10-11公里，80%的大气质量，实际上所有的水分，所有的气候变化，都包含在这又薄又稀的一层里。你和苍穹之间其实没有多少东西。

18世纪80年代，欧洲人发现，每爬高一千米，温度下降大约6摄氏度。

我们头顶的世界里不乏能量，据测，一次典型的天气前锋，可能由10亿吨热空气加上压在底下的7.5亿吨冷空气组成。

在适当的条件下，雷雨云可以伸到10-15公里的高度，包括亿每小时150多公里的速度上升的气流和下沉的气流。由于不了解的原因，较轻的粒子往往带上了正电荷，被气流刮到了云团顶部。

2 空气会骗人

空气是一种很会骗人的东西，我们往往认为空气很轻。实际上，空气的分量很大，还往往表现出来。我们身边有大约5200万亿吨空气，本行星的每平方米上就有900多万吨。

2.1 我们头顶的世界里不乏能量。

在合适的条件下，雷雨云可以升到10-15公里的高度，包含每小时150公里的速度上升的气流和下沉的气流。较轻的粒子，往往带上正电荷，被气流刮到了云团顶部，较重的粒子留在基部，积累负电荷。

闪电亿每小时30万/千米的速度移动，可以把周围的空气加热到28000摄氏度，比太阳的温度还要高出几倍。在任何一个时刻，全球有1800场雷雨正在发生——平均每天4万场。

闪电日日夜夜划过这颗星球，每秒大约有100道闪电击中大地。

2.2 对流对气候的影响

直到第二次世界大战，人们才发现急流对天气系统的影响。有一种波动通常被称为“晴空湍流”，偶尔会造成飞机剧烈颠簸。

在赤道地区，对流过程一般比较稳定，天气总是不错，而在温带地区，季节变化、地区差异要明显得多，缺乏规律性。低气压系统是由上升得空气创建的，把水分送到天空形成了云团，最终形成了雨。热空气比冷空气更能携带水汽，这是热带下暴雨多的原因。

由于太阳的热量分布不均，空气总是从高压地带向低压地带流动，压力相差越大，风的速度就越快。

2.3 科里奥利效应

埃德蒙 哈雷 首先提出了环流、地球自转和空气明显转向之间的关系，空气转向产生了信风，然而古斯塔夫——加斯帕尔 德 科里奥利 于1835年解决了这些相互作用的细节问题，因此我们称为科里奥利效应。

科里奥利效应是得天气体系发生卷曲，使飓风像陀螺那样打着转儿移动。科里奥利效应还说明，为什么海军在发射炮弹得过程种不得不向左或向右调整方向。要不然，一发射像25公里远得炮弹，会偏离目标90米左右，而射不中目标。

2.4 温度温标

成功得气象学需要精确得测量温度，精确得读书取决于玻璃管得内径要非常均匀，解决这个难题由荷兰一起制造上达尼埃尔 加布里埃尔 华伦海特。他于1717年制造出一只非常精确得温度计，然而由于未知原因，他把温度计上得冰点设为212摄氏度。

1742年，瑞典天文学家安德斯 摄尔修斯提出另一种温标，为了证明发明者很少能把事情彻底弄清楚，他把温标得沸点设在零摄氏度，冰点设在100摄氏度，这个标法很快被颠倒过来。

3 云层的分发

现代气象学之父英国要及时卢克 霍尔德的云层分类法：

层云：一层一层的云

积云：绒毛状的云

卷云：高处薄薄的羽毛状结构

作雨云：会下雨的云

云是一种华而不实的东西，你可以再物理走一走--雾之不过是一种没有决心远走高飞的云。云不是大水库，任何时候，地球上只有0.035%的淡水漂浮再我们的头顶。