你曾經花上一、兩個小時看著天空嗎?有沒有發現天空中可能會出現好幾種不同形狀的雲?有的長得像棉花,稱為「積雲」;有的長得像羽毛,則稱為「卷雲」。也可以發揮創意幫看到的雲取名字,像兔子的就可以叫做白兔雲……不過你知道歷史上是哪一位科學家發明了「積雲」、「卷雲」等我們現在使用的名稱嗎?就讓地球偵探化身成說書人,聽我娓娓道來。
濃密煙霧的天空
在距今大約230年前的英國,有個11歲的少年名叫霍華德,他非常喜歡觀察自然現象,尤其是雲與天氣的變化。
在他滿11歲後,父母把他送到郊區的寄宿學校就讀。雖然離家是為了讀書,但是對少年霍華德來說,郊區的環境卻更適合讓他在課餘時間,獨自一人靜靜的觀察大自然。
在他寄宿學校的某一年6月,冰島發生了劇烈的火山噴發,飄散到歐洲的火山灰,造成了那年夏天,天空總是灰濛濛的。
不只這樣,當年8月日本淺間火山也噴發了,火山灰被高空氣流吹到了歐洲,與冰島的火山灰混合,形成濃密的煙霧,讓天空的顏色變得很不尋常,少年霍華德深深感受到大自然的巨大力量與神祕感。
因此霍華德終其一生投入了對雲與天氣的研究,也出版非常多與氣象相關的書籍。
變幻的雲和天氣
火山噴發的20年後,霍華德發表了一本論文─《雲的各種變化》。雲的研究在19世紀初的科學界並不熱門,在霍華德之前,雲的分類就只簡單的分為「層狀雲」和「積狀雲」兩種,但是霍華德這本論文一出版就造成轟動,令科學界大為讚賞,為什麼會這樣呢?
仔細回想你看過的雲,除了雲的形狀不同以外,從雲互相重疊的樣子也可以判斷出雲有不同的高度,積雲通常位置比較低,卷雲則位置比較高。雲的顏色深淺也非常多變,例如同樣是積雲,有些非常明亮,有些看起來則灰灰的。
仔細觀察還可以發現,不同高度的雲移動的方向、速度也可能都不一樣。位置高的卷雲可能會有較長時間都維持原本的位置和形態,但是位置較低的積雲則可能會快速的變形及移動。除了這兩種雲,還有很多其他的雲,也是類似這樣各具特色。
雲的形狀跟天氣好壞似乎也有某種關聯,怎麼說呢?例如:如果你出門時,看到天空中是小塊、小塊的積雲,通常當時的天氣都會很晴朗,而且你也不用擔心等一下會變天,碰到下雨。
但是,如果你出門時看到天空中有一大塊的積雲,長得像高樓一樣巨大,那麼即使現在是好天氣,也最好隨身帶把傘,因為到了下午很可能會下雷陣雨囉!
再舉個例子,有句氣象俗諺是「魚鱗天,不雨也風顛」,魚鱗天描述的是出現在高空中,一大片細細小小的雲朵,稱為「卷積雲」,通常看到這種雲的時候,天氣都很好,但是幾個小時後天氣就會變壞,所以古人才會透過經驗累積,歸納出這句諺語。
也就是說,雲的形狀和種類,不但跟當時的天氣好壞有關,也跟幾小時後的天氣有些相關。......
[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年04月 ]