实际上,空气无时无刻不作用在我们身上。它看上去像是无实体、无重量的。然而,从我们的头顶上一直延伸到太空中,整个大气层的气体分子重达5千万亿吨(一吨等于2000磅)。就在你阅读这本书的时候,空气施加在你身上每平方英寸的力达到了14.7磅。
风是由于各个地方空气压力的不同所造成的。想知道具体是怎样的吗?我们可以想象有一个水坝,它一侧的水深是20英尺,另一侧为10英尺。当大坝打开的时候,水会迅速流向较浅的那一侧,直到两边的水面持平。
空气也和上面的情形相类似。各地气压的变化主要是由于温度的变化而造成的。随着气体分子散布的更远,温暖的空气会伸展和变薄。所以它倾向于变轻,压力也将减弱。而在较冷的空气中,气体分子挤压在一起,使空气变得更重,同时也施加了更大的压力。
和水一样,空气也通常从气压高的区域吹向气压低的地方。气体分子会冲进那些空气稀薄的区域并将其填满。这种空气的移动就叫做风。
我们举个例子,来说明一下海岸边的风是如何刮起来的。一个阳光明媚的日子,陆地和大海都被包围在温暖的阳光下。不过,水却比陆地的变热速度要慢,这是因为海面上温暖的水在不断地与深处更冷的水相融合。所以,地面上的空气要比水面上的空气更温暖一些。
地面上温暖的空气开始延伸,形成了一部分低气压。但是随着空气的扩散,它会开始向上推动。在高处,空气分子聚集在一起,在陆地上空形成了一股高气压。
海上高空中的一些空气开始流向大海,因为那里的气压比较低。所以,空气开始在水面上聚集起来。海周围的气压也随之逐渐升高。于是,海平面附近的空气又迅速地回到地面上气压较低的空气中。随着空气掠过海滩,在那里晒日光浴的游客就感觉到了一阵凉爽的海风。
在地球上,我们对从天而降的雨水并不感到惊奇。水蒸汽聚在一起,形成庞大的云,然后又渐渐散开,变成雨点打落在我们身上。
在太阳系的其他行星上,同样有着云和暴风雨。不过,除了水以外,这些云通常是由化学物质和混合物组成的。每个行星都有它自身独特的大气层和天气。
水星是距离太阳最近的一颗行星,是一个坑坑洼洼、贫瘠的星球。在白天,上面的气温可高达800华氏度。它的大气层非常薄,几乎让人无法察觉。水星上既没有云,也不会下雨。
而在金星上空,就有着厚厚的云,有时天空中还会闪过“Z”字形的闪电。虽然没办法透过云层看到它的表面,但科学家们曾经一度猜测,金星有可能是个潮湿、多沼泽和植物的星球。不过现在他们知道了,我们的姊妹星其实是一个岩石遍布的灼热世界,白天的温度高达900华氏度。
在金星上,“酸雨”是真实存在的。环绕在星球周围的黄色云,不是由水组成的,而是致命的硫酸。不过在下雨的时候,酸的液滴在到达金星地表之前,就被900华氏度的空气蒸发掉了。