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什么是热积云?加州的大火产生了怪诞的构造

圣巴巴拉上空隐约可见托马斯大火形成的热积云。周日(12月10日),在南加州的文图拉县和圣巴巴拉县上空形成了一片巨大的灰色云层,周围数英里的天空中弥漫着浓烟和令人震惊的旁观者。不祥的云看起来像是火山喷发的灰柱,但罪魁祸首是一场野火。

这片云是由正在进行的托马斯大火造成的,它已经烧焦了加利福尼亚南部230500英亩(93280公顷)的土地,是火积云的一个例子-字面意思是,在野火和火山爆发期间,热空气和烟雾释放到天空中形成的一种蓬松的积云。[北加州的野火燃烧(照片)]

“当野火燃烧到足以产生非常强烈的向上运动时,就会形成热积云,我们称之为上升气流,”尼克·诺斯拉说,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)中尺度气象研究合作研究所/风暴预测中心的一名研究科学家。根据NASA的说法,

这些云由于空气中的烟雾而呈灰色、棕色或黑色,最高可高达5英里(8公里)。但除了可怕之外,积云还可能发展出自身的危险天气系统,并可能导致越来越难扑灭野火,Nauslar告诉《现场科学》,

上的照片

烟火云

积云的名字来自拉丁语“cumulo”,意思是“堆”或“堆”。天空中通常出现的蓬松的白色积云在炎热时形成,潮湿的空气被地球表面加热并开始上升。空气上升时冷却,最终凝结成水滴,附着在空气中称为凝结核的微粒上。随着更多的水滴凝结,它们释放出更多的热量,形成一个不断上升的水分反馈回路,从而形成巨大的、蓬松的云团。

热积云的形状类似,但在更极端的加热和凝结环境中。根据犹他州自然历史博物馆的一份报告,虽然最热的夏季可能会打破三位数的温度,但野火能迅速将周围空气加热到1470华氏度(800摄氏度)以上。

上升的空气在火焰上方的天空中迅速凝结。同时,燃烧在地面上的植被蒸发掉了所有的水分,使上面的冷凝更加复杂。烟雾颗粒已经在空气中旋转,使水滴有更多的凝结核可以抓住,导致突然的,巨大的水柱和烟雾在大火中滚到天空中。Nauslar说,从那里开始,可能会出现另一个反馈回路。

“当空气被强制向上时,[它将]更多的氧气吸入塔底,”Nauslar说这有助于维持和加强火势。它还将导致更强和更不可预测的风。

创建自己的天气系统

热积云中的快速上升气流往往会造成高度湍流的大气,这可能导致一些不寻常的天气影响。举例来说,如果云柱高度足够高,它就可能成为一个积雨云——本质上,是一个由火引发的雷暴云,NASA说,

在潮湿的条件下,这些云实际上可以产生暴雨,从而扑灭产生它们的火,据CNN报道。但在干燥的环境中,比如南加州,降雨更可能在云层内部蒸发,永远不会到达地面。美国国家气象局的一份报告称,即使在没有降雨的情况下,所谓的“干”闪电也可能穿透云层或坠入地表,可能引发新的火灾。(火山闪电的怪诞现象也发生在类似的条件下。)这些云也不会造成太大的危险。

“热积云可以增加[野火]的观测,因为你在阁楼上g更多的余烬进入大气层,这可以增加余烬的水平移动距离,”Nauslar说。如果一个巨大的热积云柱变得过于不稳定,它甚至可能会自行坍塌。

“一个坍塌的热积云云可能会产生严重的后果,”Nauslar说它会在地表造成非常强且不稳定的风,并在余烬到达地表时增加观测。这对附近的任何人都是危险的。

最初发表在Live Science上。

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