作者：马学宁
出版社：武汉大学出版社
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气象入门快车试读：
前言
大自然中有着许许多多神奇的现象，这是大自然的语言，也是大自然的面纱，只要细心的观察能感觉出来。大自然的神奇力量，塑造了地球的面貌，主宰着四季的变化，既混沌有序，又相互影响，究竟是什么原因呢？
我们每天享受着大自然所带给我们的一切，然而又有谁能够清楚地知道我们生活的大自然究竟是什么样子呢？是的，大自然所隐藏的奥秘，简直是无穷无尽。从气象到灾害，从怪物到物种，真是无奇不有，怪事迭起，奥妙无穷，许许多多的难解之谜简直不可思议，使我们对自己的生存环境是捉摸不透。破解这些谜团，就有助于我们人类社会向更高层次不断迈进。
自然奥秘是无限的，科学探索也是无限的，我们只有不断认识大自然，破解更多的奥秘现象，才能使之造福于我们人类，我们人类社会才能不断进步。
为了普及科学知识，激励广大读者认识和探索地球的无穷奥妙，我们根据中外最新研究成果，特别编辑了这套《自然科学丛书》，主要包括自然、气象、大气、灾害、怪物、物种等方面的内容，具有很强系统性、科学性、可读性和新奇性。
本套作品知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，通俗易懂，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
海市蜃楼与海滋
沙海蜃楼景观
1991年8月18日，一辆长途客车在青海省察尔汗的“万丈盐桥”的公路上行驶。9时55分，当汽车到达距格尔木市70千米的时候，旅客们惊奇地发现在西北无垠荒漠的尽头，突然出现一片水泽，而且水泽随着汽车的前行不断地变幻位置。
10时14分，淡蓝色的水泽从西北转向正西方，并奇迹般地从水泽中叠化出一座座白色的大楼，大楼错落有致，时隐时现。大约过了37分钟，楼宇逐渐减少，只留下一片水带，把远处的沙丘环环托起，恰似大海中一座座小岛。10时35分车到流沙坪，这一奇观慢慢隐去，远处留下一片雾霭。
下午17时5分，旅客们在敦桥公路348千米处，在客车左边约6000米的地方，清楚地看到了一片蔚蓝色的湖泊，湖畔伴有一片金色的麦田。这一奇观尾随客车行走了105千米，当客车行驶到海拔3822米的金山口时，景观在279千米处消失。
这一壮丽的沙海蜃楼景观，自然给旅客们的摄影机里留下了许多奇妙的镜头。沙海蜃楼是大气光学现象的一种，并非什么妖魔鬼怪显灵。每年的春夏之交，是海市蜃楼奇景的频发期。海市常常出现在世界各大洋及沿海地区。我国的蓬莱和日本的横滨都属于海市蜃景多发地区。
另一种海上奇景
1988年春夏之交，由于气象海况异常，蓬莱阁对面的庙岛群岛一带海域，曾多次出现了海上奇观。一些报纸、电台、电视台先后报道了海市蜃楼奇观。后经科学家详细的对比分析，鉴别出这一年中出现的种种奇观，都不是真正的海市蜃楼，而是另一种海上景物奇观——海滋。
1989年10月6日到8日下午，庙岛塘连续出现海滋。以南长山岛的海滨路和老码头为观望点，西北向的宝塔门、珍珠门水道上的岛礁、船只，态势非常。犁具把如牛拉犁，躬身耕耘，大有在暮色苍茫中扬鞭催蹄之状。原来的犁具把上端横出一块把握柄，下端增生出一块底座，好像犁下翻出的泥浪。
螳螂岛东侧的香炉礁变成了群体礁，零星地散在水面上，宛如雨中行人撑伞过街。珍珠门水道出进、停泊的船只都飘飘若仙，脱离了海平面，形同天外来舟。烧饼岛周围养殖区的舢板都在悬空作业，水面纵横阡陌的塑料浮子，均“漂”起来了，比眼前的浮子升高一级。总观全景，给人以游离感、戏变感。
2003年7月30日上午，不少大连市民都看见大连港附近海面上有一个较大的山体轮廓，右侧则是连绵起伏的小山体轮廓，大约有10多个小山头，一个小山头上还隐约可见烟囱的影子。
附近一办公楼上的市民说，10时左右，他在17楼的办公室里溜达，突然发现平常一望无际的海面出现了山，景象虚无缥缈，扑朔迷离，非常壮美。他连忙招呼同事来看奇观，一位同事还用数码摄像机将这些景观录了下来。“难道是海市蜃楼？”大家一脸疑问。该市民说，这些山体一直在变化，有时大山体清晰些，有时小山体清晰些，好像还在不断移位。13时，海面上的山体比上午见到的缩小了一圈，轮廓也有些模糊。17时左右，海面上的山体已经模糊不清了。这不是海市蜃楼，而是海滋现象。
海市蜃楼和海滋的区别
海市蜃楼和海滋的区别在于它们一远一近，一虚一实。在沙漠上空或东海海面上空出现万里以外的伦敦城的景色，就是海市蜃楼。而在海岛上面重现本岛之景，则是海滋。海市蜃楼与海滋两种景观，其形成原理在本质上是有所区别的。当异地景物被阳光折射到空气稀薄的高空后，恰好造成适宜的角度，又经不同密度的空气层的传递折射回低空，平静的海面即成海市蜃楼的地面接收站。
所以，海市蜃楼是来自异地的虚像，而海滋的景物取自当地海面上的实体。当水温与气温存在较大差异并且海面上空气层产生强逆温时，低空海面生成密度较大的“水晶体空气层”，再由阳光折射就形成了海滋。海市、海滋、平流雾，是大海之上的三大自然景观，它们都能给人以虚无缥缈、扑朔迷离的美的享受。
小知识大视野
海滋作为一种自然景观，在我国1600年以前就有了文字记载。如晋人伏琛在《三齐略纪》中记载：“海上蜃气，时结楼台，名海市。”宋人沈括在《梦溪笔谈·异事》中记载：“登州海中，时有云气如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之海市。”
罕见的彩虹奇观
火彩虹
高空燃烧彩虹的现象叫火彩虹，是一种发生在大气层中罕见的自然现象。据说高空中卷云层所在的高度至少要有20000米，卷云层里的冰晶数量要足够，另外就是太阳照射卷云层的角度正好要为58度。
雪茄状彩虹
2006年10月20日18时54分左右，云南省昆明市刚刚下过一场大雨，雨后数分钟，天空转晴并在市东北角上空出现一道色彩艳丽、炫目的彩虹，这条彩虹不是一个桥的形状，而呈直线形状，一头伸入云端，一头垂进山间，酷似雪茄。由于这种现象在昆明很少见，广大市民无不称奇，不少路人看到后掏出手机狂拍。
据昆明气象台介绍，这种现象在昆明很少见。2006年10月19日傍晚，昆明市区出现小范围阵性降水，天上的云层根据其所处的高度分为高、中、低三层。局地阵性降水发生后，天空中的中、低云都散开了，天空中只剩下了高云。高云处在天空中的位置很高，温度却随高度的升高变得更低。云层到达一定的高度后温度下降到零度以下，高云层结构就出现冰晶状。形状酷似雪茄状的高云受到夕阳的反射，很自然就出现了美丽的彩虹。
雾虹
是一种与彩虹相似的天气现象，太阳光经由水分子反射和折射后形成。其在空中出现时，看起来像是一座拱形雾门。雾虹没有颜色，显示为白色，有时被称为“白色的彩虹”，原因是其中的水滴非常小，以至于光的衍射效应变得很重要，盖住了颜色。
在彩虹的内层，光线是以清晰明确的路线被折射而形成的。雾虹则是由更小的水滴从更广的范围反射太阳光形成的，所以雾虹有时呈现出淡淡的蓝色和微红色。这种奇异的景象经常出现在丘陵、山区和冷海雾中，还偶尔出现在伴有雾的日出时分。
2010年5月，西班牙摄影师亚历克斯·图多丽卡在西班牙加那利群岛拍摄到了雾虹景观。2011年12月，俄罗斯业余摄影师萨姆·多布森在一次北极探险活动中拍到了罕见的雾虹。
双重彩虹
2009年8月26日晚，英国联赛杯在英国唐卡斯特郡体育场进行。正当唐卡斯特球队同托特纳姆热刺球队开始进行第二轮比赛时，球场上空忽然出现了罕见的明艳的双重彩虹，形成了一幅漂亮的球场背景幕。
2009年6月9日一场降雨过后，傍晚18时左右，北京上空惊现彩虹，而且是双彩虹。2010年6月23日，深圳市民抬头在自己的天空看到了双彩虹，正如电影《岁月神偷》里说的，两条彩虹颜色相反，让刚看完电影的深圳市民着实为自己的亲眼所见而兴奋不已。
月虹
1961年1月5日晚22时，苏联科学考察船上的科学家们在太平洋热带地区观察到了月虹；在天山伊塞克湖上空，人们也看到了月虹的美丽身影。那天夜里，湖上先是刮起了大风，接着又下起了大雨，雨过天晴后，天上出现了一轮明月，这时，一道月虹横跨南北天空，景象十分壮观。
1984年9月11日晚，辽宁省新金县普兰店镇在经历一阵小雨之后，天空放晴，黑云迅速散尽，不一会儿，一轮硕大圆满的皓月出现在天空。20时许，有人惊奇地发现在西方的半空中出现了一条弧形光带。光带从南方伸向北方，色彩虽不太分明，但在明亮的月光下，仍可分辨出其上层的淡红色和下层的淡绿色。
经过专家的判断分析，确认光带便是极为罕见的月虹。月虹持续大约5分钟后，随着天上浮云的移动，渐渐消失在了空中。
1987年6月7日，人们在新疆乌苏县城的上空也看到了令人惊叹不已的月虹。当时乌苏县城的一半天空为黑云所笼罩，而另一半天空却一碧如洗，明亮的月盘挂在天幕上。在这种奇异的天空景象下，一条乳黄色的月虹悄悄出现了，它全身红绿相间，像一座美丽的彩桥，一头连着黑云云底，另一头却悬在湛蓝的空中。月虹持续了10多分钟后，随着黑云逐渐占领整个天空而消失。
据气象专家介绍，月虹是一种罕见的大气光象，形成原理与虹基本相同。虹是雨后初晴天空中还飘浮着大量水滴时，阳光照射到水滴上，经过折射、内反射、再折射形成的。在明月当空的夜间，如果大气中有适当的雨滴，月光照射到这些大量悬浮的小雨滴上时，也会出现虹的奇景。因为月光比日光弱得多，因而月虹也比日虹暗淡，多数月虹呈白色，难以被人们发现。
小知识大视野
2008年7月上旬，除了上海之外，浙江、贵州、四川等多个省市也在这几天出现了巨型的彩虹现象。对于短短数日间彩虹集中出现的现象，气象专家表示，这应该与当时中国的降雨分布较广有关，充足的水汽造就了这一罕见的美景。
神秘的怪雨奇观
怪雨现象
1819年，美国纽约州明斯特里特城内一条鱼突然从空中落下，鱼长达0.3米。
1830年9月底在法国里昂城曾下过“青蛙鱼”。
1841年，美国波士顿城曾发生过几次“鱼雨”和“乌贼雨”，其中一些乌贼长达0.25米。
1859年2月9日上午11时，英国格拉摩根郡下了一阵大雨，雨中夹杂着许多小鱼，
1879年，美国萨克拉门托城的奥地迪菲罗基地曾发生过几次鱼雨。
1894年，在美国密西西比州的布菲纳城内，一只称为“古菲尔”的龟突然从天空落下，龟被一团雪包着。
1933年，美国伍斯特城和马萨诸塞城分别落下大量冰冻的鸭子。
1949年10月23日，美国路易斯安那州马克斯维下过一次“鱼雨”，同年在新西兰沿岸也曾下过鱼雨，几千条小鱼随雨从天而降。
每当发生怪事之时，很多人都极力找出一些原因，以说服众人，这是毫不奇怪的。但是，科学家们与众不同，因为他们不能空口无凭地解释科学怪事。
稀奇古怪的雨
小豆雨。巴西巴拉比州于1971年年初，下了一场小豆雨，巴西的农业专家通过论证分析，这是一场暴风把西非的一大堆小豆给刮到了天空大气层中，然后随之降到了这里。
银币雨。1940年6月15日，苏联高尔基地区的一个集体农庄，一场狂风暴雨中降下了数千枚中世纪银币。据说这是由于山崩把藏在山洞里的银币给抖了出来，一场大的龙卷风将之带到空中，然后降落地面。
花粉雨。苏联首都莫斯科1987年6月下了一场多年来罕见的花粉雨，雨水呈淡绿色。雨过天晴，莫斯科大街上和郊区的柏油马路上到处可见绿色的尘埃。经过专家分析这场雨是由于很多花木处于开花茂盛时期，花粉被吹到大气层，又被雨水带回地面。
报时雨。在印度尼西亚爪哇岛南部的土隆加贡，每天都要下两场非常准时的大雨：第一次是下午15时，第二次是下午17时30分。人们把这种准时下的大雨，叫做“报时雨”。那些地处偏僻的山村小学，过去因没有钟，就以下雨作为学校作息时间：第一次下雨是上学时间，第二次下雨是放学时间。多少年来，大雨十分遵守时间，从未发生过差错。“苹果雨”从天而降
2011年12月12 日，英国考文垂市下的一场雨却令见惯了恶劣天气的司机们大跌眼镜——当天晚高峰过后不久，考文垂康敦区的一条街道上突然下起了“苹果雨”，很多司机和行人无从躲闪，被从天而降的苹果砸中。
当地居民对这场苹果雨吃惊不已。有人认为这些苹果是从飞机上掉下来的，也有人怀疑这是孩子们的恶作剧。
一位当地司机说，她在下午6时45分的时候同丈夫开车经过了康敦区，“这些不知道从哪来的苹果突然从天而降。当时路上还有其他车辆，大家都急忙刹车躲避，但我们的引擎盖还是被这些又小又青的苹果砸中了。我想一些汽车肯定被砸坏了。”
当时，这名女司机和丈夫根本不敢相信自己看到的情况，后来他们还开车折回康敦区的这一街道，仔细检查了一下路面，结果发现路上还散落着苹果，有很多已经被车辆压碎了。她说：“我对这附近非常熟悉，这儿根本没有苹果树。”
英国气象局14日对天降苹果的现象进行了解释，称这可能是空气中水压形成的旋涡造成的，即在风雨天气中，苹果可能会被暴风形成的气旋卷走，并随着气流一路前进，最后从天空中掉落下来。据悉，暴风能够裹挟着苹果前进约161千米。
怪雨形成之谜
对于怪雨，科学家们一直在研究，于是各种解释纷纷出现。迄今为止，世界各国普遍的解释是：怪雨现象是旋风造成的，即一股旋风将河流、湖泊和大海中的水席卷而起，带到空中，旋风内有许多水生动物，随着旋风在空中旋转。不久，由于地球引力的作用，海水或湖水连同水中的动物一齐落到某地，因而形成了怪雨。这种解释听起来虽颇有道理，但是它却不能从根本上解释怪雨现象。
因为，倘若依这样解释，那么，就意味着旋风同样也具有一些难以想象的能力，即在空中将水中的动物进行选择，随后分门别类地加以区别，然后再分类扔到地面上去。
瓦拉亚姆·库里斯在书中谈到怪雨现象和旋风解释时提出了一些可供参考的看法：
首先，我们必须承认，不论运送这些动物的工具是否是旋风，这种工具一定能够每次全选择好一种动物，或是一种鱼，或是青蛙，或是任何一种其他动物。
其二，这种工具在运送过程中还要进行更仔细的分类，即将大小一样的鱼或青蛙集中在一起。
其三，我们发现，这些动物从天上落下来的时候，并未挟带着任何其他东西，如沙子、树叶等。这表明，它们曾经过了一次挑选。
不解的石雨之谜
1906年3月的一天，荷兰探险家德乐特勒西特·库罗汀迪克结束了长途旅行后，风尘仆仆地回到基地。深夜，突然一声物体撞击地板的声响把他惊醒。
他起身一看，发现有一颗从未见过的黑色小石子掉落在地板上。小石子好像是穿透屋顶掉下来的。库罗汀迪克让人出去观察，周围没有发现任何异常情况，然而，小石子仍然像下雨一样不停地从屋顶上掉落下来。
第二天天亮后，库罗汀迪克仔仔细细地观察了屋顶内外，奇怪的是，看不到一点石子穿插透过的痕迹。可是到了晚上，黑色的小石子又下雨般地穿过屋顶落下来。为了弄明真相，他把几颗小石子当做标本收集起来交给了专家。专家们对这些从未见过的石子也感到莫名其妙。
这种能穿过屋顶而又不留任何痕迹的石雨究竟是什么东西？它又从何而来呢？至今还没有人能解开这个谜。
小知识大视野
1043年和1334年在我国山东省、河南省等地曾下过“血雨”；1979年8月15日晚21时，湖南省长沙县和民凰县的一些地区，下了一场罕见的“黑雨”；东北兴安岭林区曾下过“黄雨”；1982年6月8日重庆市郊区某地下过“酸雨”，上万亩水稻一片枯黄。
世界闪电奇观
世界有名的火山闪电
智利的柴藤火山沉睡了9500年，在2008年5月2日这天喷发。短短数日，这座高出海平面1122米的火山喷发出大量灰云，绵延了30000米，弥漫在整个安第斯山脉上空。
柴藤火山的海拔并不出众，但它曾出现过无比震撼的火山闪电，由于很难在这种严酷的环境里安装感应器，火山学家们也没弄清产生这些闪电的具体原因。有种看法称，旋转着的灰云里含有静电，当它们大量聚集后，就会释放出耀眼的闪电。
2010年3月20日，冰岛的拉冰盖火山自1823年喷发后首次猛烈咆哮，整个过程阻碍了欧洲大部分地区的航班。拉冰盖火山喷发后留下的灰烬由数量较少的流动岩浆形成。大量的灰云使得冰岛南区漆黑一片，唯有大量的闪电十分夺目。尽管拉冰盖火山在2010年高度活跃了两个月左右，火山学家们仍期待着它的下一场精彩“演出”。
新不列颠岛是位于新几内亚岛东部的一座镰刀状的小岛，岛上腊包尔火山口周围的活火山为数不多，塔乌鲁火山是其中一座。1944年，塔乌鲁与伏尔甘两座火山同时喷发，造成5人死亡，其中一人死于火山闪电。由于位置偏僻，塔乌鲁火山或许鲜为人知，但它的喷发充满史诗般的传奇色彩。
新燃岳火山，是日本西南部雾岛号火山群的一部分，2011年1月底开始了大规模喷发，这是1959年以来最大的一次喷发，也是本世纪第三次大喷发。最近该火山持续喷发大量密集汹涌的灰云，夜间在蓝白相间闪电的照耀下，这些灰云明晰可见。作为詹姆斯·邦德的一部电影《雷霆谷》里“幽灵总部”的所在地，新燃岳火山更加盛名在外。
2010年十大最强劲闪电
阿拉斯加里道特火山闪电。2010年2月9日，一种可能是由火山作用引发的闪电现象长期以来令科学家大惑不解，这其实并不奇怪：此类闪电只有约合一米长，持续时间仅数毫秒。不过，借助先进的仪器，美国科学家经过两个月的精心研究，最终证实了阿拉斯加里道特火山最近一次喷发期间的“微小火花”。
美国中西部惊心动魄雷暴闪电。2010年2月12日，美国中西部一位摄影师守候8小时所拍到的完美闪电，图片中闪电与类似UFO的云朵交相辉映，诠释了大自然的壮观。据悉拍摄该闪电的摄影师不惜冒着生命危险追逐闪电，这让我们感觉照片来之不易，应当用心来欣赏。
坦噶尼喀湖上空的雷电。2010年3月19日，刚果民主共和国拥有世界上闪电最密集的区域，雷电冲击坦噶尼喀湖上层乌云产生的景象相当壮观。这样的景观在中国很少见到，这足以可见它的珍稀程度。不过也应该庆幸我们所生活的环境雷电并不密集，雨天安全性高了很多。
尼泊尔现闪电奇观。2010年3月29日，两道巨大的闪电强烈震撼着尼泊尔的夜空，以至于这个夜幕中的村庄好像白天一般明亮。据悉，当时那里正遭到狂风暴雨的侵袭，电闪雷鸣的天气持续了相当一段时间。这是大自然带来的奇迹，它带来的是心灵的震撼。
冰岛火山闪电。2010年4月21日，一道闪电划破冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山上空。由于冰岛火山灰云肆虐，欧洲航空运输业陷入一片混乱，航班停飞时间也接近一周。雷电现象的危险性很高，正常的雷电在雨天都有可能劈死人类，所以航空公司这样做也就不足为怪了。
马来西亚惊现彩虹闪电。2010年7月1日晚，马来西亚首都吉隆坡上空出现闪电穿越彩虹的奇幻景象。尽管对于我们来说这两种自然现象单一发生极其平常，但两种自然现象同时发生的情况并不多见。
雅典出现闪电“森林”。2010年7月26日，在希腊一场罕见的暴风雨中，宙斯似乎用光了所有的闪电。在仅仅半个小时内，多达42道交叉闪电闪耀在希腊上空，照亮了整个雅典。业余摄影师克里斯·科特西奥普罗斯用相机捕捉了这场暴风雨中的大量闪电。
美国闪电击中自由女神。2010年9月22日晚，一位来自纽约的摄影师杰伊·费恩就实现了自己长达40年的一个梦想，拍摄到了自由女神像被闪电击中的震撼一刻。试想如果电击下后女神像倒了，那么我们以后下雨天就很难敢在高的建筑物下走路步行。
引雷火箭制造闪电奇观。火箭发射后铯盐随推进器中的气体喷出，在火箭和发射装置之间形成一条导电路径，并在火箭到达雷雨云层后激发闪电。这是火箭发射的一种方式，不过所带来的壮观已经让我们为之“倾心”，科学的力量真的也很伟大。
澳大利亚现球形闪电。2010年12月2日，专家解释球形闪电是其中一颗大流星触发了上层大气与地面之间的瞬间电路的相连现象，从而为山顶之上的球形闪电的形成提供了能量。这也成了专家解释UFO为球形闪电的证据。不过很多人依旧相信UFO的存在。
小知识大视野
火山闪电对预测火山喷发可能有一定帮助。当火山显露出喷发的迹象时，科学家可以在火山口附近安装仪器，通过观测火花预知火山喷发，这样一来，就能提前获得相关警示信息。这种警告对空中交通非常重要，因为火山释放的灰烬对喷气发动机尤其有害。
各地气象奇观
竹椅子散架之谜
我国南方盛产竹子。北方用木头做原料的生活用品，在南方几乎都可以用竹子代替，一般家庭里常见的就有竹桌、竹椅、竹凳、竹茶几、竹躺椅等。
用竹子制作的这些日用品，坚固、美观、实用，价钱也便宜。就拿竹椅子来说吧，既结实又光滑，夏天坐在上面还感到凉丝丝的挺舒服。去南方旅行或探亲的北方人，有时会带回几件竹制用品。
可是回到北方不久，尤其是到了春季，这些竹制品就变样了：竹片间出现了大缝，竹针掉出来，坐到竹椅子上摇摇晃晃，“嘎吱嘎吱”响，时间一长，竹制品就散架不能用了。不但竹制品是这样，从南方运到北方的一些木器家具，也会开裂变形。
原来，这是湿度不同造成的。我国各地不但温度不同，降雨量不同，而且空气的湿度也大不相同。我国南方阴雨天多，雨量大，湖塘密布，河流纵横，田野里多是水稻田，而且温度比较高，所以空气中水汽的含量大，湿度也就大，竹、木材料中水分的含量相应地也会高一些，在自然条件下制作的家具里也就含有较多的水分。北方地区降雨少，田野里水面也少，空气湿度本来就低，尤其到了春季，红日高照，气温急剧升高，蒸发量非常大，可是又干旱少雨，所以空气十分干燥。从南方运来的竹木家具，由于里面所含水分的散失，就会收缩变形，要么开裂，要么就散架不能用了。
隔岸观雨
在我国江南水乡有一个很特殊的村庄。这个村庄的南面和北方都有一条河流。一到午后，在村庄周围附近便出现雷鸣电闪，紧接着便下起了一阵倾盆大雨。这时，人们都走出家门，站在门外隔河观雨，而他们从不担心这雷雨会淋到他们自己头上来。
其实这是一种冷湖效应。盛夏，由于地貌不同，空气受热程度有明显差异。太阳光到达裸露的地面后，非常容易被反射到大气中，使近地层上的空气温度很快升高，成为一个热源；当太阳光到达江湖与河流水面后，一部分日光透射到水中，而反射到空中的热量较少，成为一个冷源。这种由于水面而产生的效应就是冷湖效应。
热雷雨的产生，是由于低层暖湿气流不断上升所致。在陆地上，有些地方温度较高，可以连续不断地提供水气和上升气流，又因受到低空气流的影响，热雷雨总是向一定的方向移动。
当雷雨云移到江湖河流水面上空时，遇到的是冷源，在冷湖效应作用下，空气下沉，雷雨云得不到上升的支撑力和水汽的输送，便立即减弱甚至停止。村庄由于南北濒临水面，河对岸上空的雷雨因为受到冷湖效应的影响，因此雷雨就不能移到村庄上空，人们就只能隔河观雨了。
冰雪盖成的房屋
格陵兰岛和加拿大北部的爱斯基摩人用长刀把密实的雪切成一块块宽大厚实的雪砖，用雪砖在地基上砌成直径约3米的圆形基础。人站到里面用砖层层向上砌，当砌到两三层时，一侧开一个门供临时出入。每砌一层就往里缩小一点，砌到顶上时就只剩一个小洞，最后用雪砖堵住小洞，砖与砖之间的小缝隙用碎雪封密。为了不让室内与外界完全隔绝，他们再挖一条地下通道便可自由进出。
那么，雪屋内是否跟冰窖一样寒冷呢？人在里面会不会冻成冰棍呢？当然不会。屋内要比外面暖和得多。因为雪屋是全封闭的，严密得连缝隙也没有，外面的冷空气无法钻到里面去。雪的传热性又很差，0.2米厚的雪砖是很好的隔热材料，使雪屋里的热量不易散发出去。
当旅行者被寒风冻得四肢麻木时，只要一踏进雪屋，就会倍感温暖。有的爱斯基摩人还在雪屋中央燃起篝火，那更是温暖如春。若在旁边铺上北极熊皮，一家老少围坐在那谈笑、喝茶，真像是坐在水晶宫里，那更是别有一番情趣。又因为室外的气温在零下几十度，因而，即便烧着篝火，雪屋也不会化掉。
旱季水位涨雨季水位降的奇潭
在山东省济南西部腊山岩体深处有一奇潭，越到旱季水位越涨，越到雨季水位越降。
据发现深潭的原腊山石料厂厂长介绍，前些年，石料厂在山上放了最后一炮后，也就有了这处深潭。此潭幽深莫测，据探测至127米处仍未探到底，潭水究竟多深仍是一个谜。
此潭蓄水量很大，曾在72小时内从潭中抽水7000立方米，水位不但未降，反倒上升了0.2米。更令人奇怪的是，这潭水干旱季节水位上升，雨季反而下降。3月份干旱时，潭中水位不但未下降，反而上升1米多，而到了八九月份的雨季，水位反而下降近2米。2011年春天虽持续干旱，但三四月份潭中水位较上年10月份上升了8米。 最近，经山东省卫生防疫部门化验，潭水甘洌纯净，无菌无味，内含锶、钙、镁等多种矿化微量元素，长期饮用，对人体肝、胃、心、肾等大有益处。
据地质水文专家分析，此潭所处的位置地质结构为花岗岩与石灰岩侵入体结合部，其形成于亿年以前。潭中蓄存的水源受周围地带水水位升降变化的影响极其微弱。那么如此宝贵的天然矿泉水到底来自何处？有关部门正在进一步研究。
阴晴分界的火焰山
长期居住在台湾北部的人都会注意到，冬季阴雨的日子特别长。但在中南部地区，每年进入10月以后，直至翌年的梅雨季来临前，天气总是晴朗，难得有几天下雨的日子。
南北天气差异形成强烈的对比。在冬天，曾在高速公路行车的人可能都有经验，当车子由北部南下时，沿途天空总是那么阴沉，尤其到了苗栗一带，经常云雾弥漫，让人有“云深不知处”的感觉；然而一过火焰山，下坡到了大安溪桥，暖和的阳光乍现，眼前呈现的是另一片蔚蓝的天空，不禁令人心情开朗起来。 为什么仅一山之隔天气会有这么大的差异呢？因为冬季挟带冷湿空气的东北季风的厚度多在2000米以下，在台湾东北部受到高度2000米以上之中央山脉、雪山山脉所阻挡，到了火焰山一带已成强弩之末。除非东北季风特别深厚，一般因地形作用，在迎风面所产生的低层云及地形雨，不易翻山而过影响到台中地区。因此，火焰山成了天然的分界，山南与山北的自然景象迥然不同。
冰天雪地里的北极柳
北极大地天寒地冻，但这里却生长着一种特别令人惊讶的北极柳树。柳树在世界各个地方都能看到，它长得高大巍峨，是多年生木本树木。但是，在北极草原上的柳树，虽然也是木本，却非常低矮，小得可怜，只能贴着地皮生长，就连灌木都算不上。鲁智深倒拔垂杨柳是为了说明他有力气。但是拔北极的柳树不费吹灰之力，只要轻轻一提就会连根拔起。
北极的气候特别，与其他几个洲的陆地相比，这里风大日数多、风力强，柳树稍稍长起来就会被吹倒，所以只能匍匐在地；而地下面又是冻土层，树根扎不下去，所以它只能长成丛状，看起来可怜兮兮的。
看不见的隐形云
苏联科学院西伯利亚分院大气光学研究所的学者们在中亚、西伯利亚和远东地区上空发现了一种隐形云，又称透明云。这在人类大气观测和研究历史上是第一次。据说，这个研究所的学者们在乘飞机对西伯利亚和远东地区上空的大气进行观测时就曾发现，明明天空中阳光灿烂，万里无云，可飞机上的云层观测雷达屏幕上却出现了清晰无误的云层显示。经过几年的连续观察和测试，学者们又在其他地区上空多次遇到这种隐形云。
1982年，学者们在西伯利亚飞行时遇到了一块隐形云，经测定，发现它的面积达600平方千米，云层厚度为500米。
大气光学研究所所长祖耶夫指出：隐形云由极微小的分子构成，几乎不反射阳光，因此人眼看不见。这些微小的分子主要来自火山爆发的微粒尘埃，它们在高气压的影响下，一般在1200米至3500米的空中形成隐形云。有意思的是，隐形云只在阳光充足的晴朗天气才有，落日时刻最容易捕捉到它们。隐形云的长度一般在40千米以内，云层厚度在100米以内。这个研究所把这种隐形云定名为“中范围悬浮颗粒云”。这种云的有关机制以及对大气的影响等，还在进一步研究中。
小知识大视野
在我国四川省宜宾县隆兴风景旅游区内，人们发现一株生长了上千年的古榕树上又生长出一棵油樟树，形成了“树上长树”的奇观。这棵古榕树树干周长12米，油樟树直径约15厘米。林业专家认为，这种奇观形成的原因大概是飞鸟衔来油樟种子落在古榕树分枝之间的洞穴里，久而久之便“寄生”在古榕树上。
雷电喜欢的地方
广为人知的原因
广东省有一个山背村，原名“三杯”，因神话传说而得名，紧邻虎形山，一片田园风光。
然而，这个村庄并未因景色宜人而闻名，却因雷击常常光顾而广为人知。20多年来，全村先后200多村民遭雷击。现在，雷电一来，全村人的神经立即紧绷。
山背村频频遭雷击的情况已经引起广东省委、省政府的高度重视。政府拨出防雷专款，帮助山背村购买安装避雷设备，彻底解决雷击问题。
山背村是一个瑶汉杂居的边远贫困山村，海拔在60米至1400米之间，共有21个村民小组，507户近2000人。因其特殊地理环境和气候特征，自古以来，山背村就是雷击多发地，自1979年村里架设低压电线以后，雷击现象越来越严重，成为威胁山背村人民生命财产安全的一大灾害。
自1979年以来，该村先后被雷击打死11人，打伤143人，打死打伤耕牛20头，击毁电视机150台次，村里变压器先后10多次被雷电击毁，并数次击毁房屋、树木、庄稼、田地。
因为“缺德”遭雷击
2002年夏季的一个傍晚，山背村村民韩道达正在田里干活。这时天空中忽然传来阵阵雷声，村民们纷纷进屋避雨。韩道达也急匆匆地往家里赶，刚到家门口他就看见了当村长的哥哥韩道伟，打了个招呼后，弟弟韩道达就回屋休息去了，哥哥韩道伟则继续忙着整理箩筐。
突然，天空中一声炸雷，一道闪电照亮天空，哥哥韩道伟听到隔壁房间里重重的倒地声。当他转身打开房门时，发现刚才还好端端的弟弟如今却僵硬地躺在地上，已经没有了呼吸。韩道达当场被雷电击死，这个消息立即在小村庄里传开。
因为不孝被雷击
雷电在山背村肆无忌惮，横冲直撞，不断击毁电线、插座、树木和房屋。村民们用尽了各种防雷手段，最简单的就是在打雷时拉下电闸，但雷电仍然无孔不入，随时都会带来致命的一击。
时隔不久，山背村村长韩道伟也遭遇到了一次雷击。他刚到家里，才跨过房门，一声雷响，他立即感到四肢无力，当时就卧倒在地上，躺在那里。农村有个习惯，不孝敬父母才被雷打，韩道伟很孝敬父母却也被雷打了。
火球落地留下大坑“我家门前的空地上被雷击出了一个大坑。”山背村村民杨江清讲述，2011年8月1日，雷电在他家门前的一块自留地上劈开了一个洞。杨江清说，当天7时左右，又是下雨又是打雷。为了防雷，他连忙赶到厨房去拔插头，突然听到“轰”的一声，一个火球从屋顶飞过，直击门前的玉米地。“当时，我吓得坐在了地上，生怕火球击中房屋。”杨江清说。那天除了留下那个坑外，屋后的一棵大槐树也被击中。
夫妻遭雷击一死一伤“我幸运地捡回一命，可是老伴却永远地离开了。”村民王月兰的脸上满是惊恐。“村里农忙时，经常是天一亮就去干活，那天早上6时，我和老伴邓宜青赶到位于山腰的水田边，天空突然乌云密布，风也开始变大。就在我们收拾衣物，准备去躲雨的时候，突然感觉身上一麻，眼前一黑，就什么都不知道了。”
王月兰回忆说，不知过了多久，她被大雨浇醒，艰难地睁开眼睛，发现老伴倒在不远处，一动不动。“我知道是被雷击了，爬到老伴身边，拼命地摇他，但他没一点反应。”
一家三口同遭不测“昨天下午14时许，父母都在二层楼房的楼顶收萝卜干。半个小时后，天空突然一声巨响，一道闪电划过，楼上传来一声闷响。”村民舒乾江的大儿子舒小虎说。当他爬上楼梯时，见父母倒在地上，就用手去拉母亲，这时，又一道雷电击来，他浑身一麻滚到二楼楼梯间上，左手被烧得发黑。
幸运的是，他们一家3口人事后都被抢救了过来。像这样的雷击事件村子里已数不胜数。由于频频发生雷击事故，村民真有点谈雷色变。白天打雷下雨的时候，村民不敢外出；晚上打雷时，村民不敢开电灯、看电视和打电话。
专家调查“雷公”为何偏爱此地
血淋淋的事实，让雷电成为山背村人的噩梦。一遇刮风下雨，村民们躲在家里连大气都不敢透。谁也不知道一个霹雳会从什么地方打下来。在偏僻的山背村为什么会发生如此多的雷电伤人事件呢？
为什么山背村会招来如此多的雷击呢？一时间专家们看法不一。之所以发生这样的怪现象，很可能因为这里的地下的金属矿藏。根据多次的实地探查，省气象学会发现，过去这里采过煤，并伴有硫铁矿，容易导电。
省气象学会认为，山背村年年发生雷击事故的重要原因是地质构造复杂，地下有引雷的金属及非金属矿藏的可能性很大。每次这里闪电瞬间产生的电压可达30000伏，电流强度可达50000安培，半径5米内的所有物体都会被电流击穿，因为金属矿藏是一种极好的导体，很容易吸引雷电。
省防雷中心专家认为，山背村有大量的梯田，而这些梯田是雪峰山区面积最大的一片。在海拔落差1400多米的山坡范围内，梯田遍布山野，有的达800多级。雨水季节，水顺着水沟流入梯田，然后逐层下泄，直至汇入江河，山背村于是被层层叠叠的梯田所包围。由于水也是一种导体，土壤中的水分含量较大时，也很容易吸引雷电。
专家进一步解释说，大片水性梯田可以形成充足的水汽，如果有热力作用，动力抬升，不管是大的系统还是具体产生对流的系统，在这个地方都容易产生一些对流云。有水作为良导体，再加上对流云的出现，就意味着雷暴的发生。
就在专家们为山背村的雷电困惑不已的时候，省防雷中心主任查阅了历年的气象观测记录后发现：山背村全年至少有两个月以上的雷雨天气。省防雷中心主任观察了整个山背村的地形后，有了一个重要的发现。这里的地形极像个漏斗。不论从哪个方向进来的，都朝向一个地方。
省防雷中心主任分析，山背村正好处于一个类似于“铁锅”的山坡之中。风从任何一个方向过来，都要经过山背村，风速越大，遇到陡峭山坡时，抬升力就越强，雷暴就更容易发生。
云层中的雷电会释放出现薄而透明的电光，又名光梯。它们会在云层中以1/100万秒的速度穿梭而过。光梯偶尔会离开云层，跳到地面上，这就很容易与山坡上的电线杆发生接触。强大的电流就会奔流而下，沿着电线传输到人的家里的电源上，击穿插座，并把人击倒在地。
避雷针让村民躲开厄运
调查结束后，省防雷中心制订了山背村的防雷方案，在大部分村民家中安装上了简单而又有效的避雷针。据村民反映，自从安装了避雷针后，再也没有发生雷电直接击中房屋的事件。
省防雷中心主任内心仍然充满了担心。因为避雷针只对直接击中房屋的雷电有效，而山背村是雷暴多发区，村子周围的电线杆为强电流提供了很多机会，一有雷暴，电流就可以沿着电线，绕开避雷针，轻松地进入房屋，同样能置人于死地。
看样子，要让山背村村民彻底远离雷电的偷袭，所有电路的开关还必须进行彻底改造，才能承受巨大的电流冲击。
小知识大视野
1996年7月20日，印度东北地区雷雨不断，雷电击中了比哈尔邦的一座校舍，造成15名小学生死亡。多人受伤，雷电还将树下5个人全部烧死，将另外4名在田间劳作的农民击死。
神秘的红雨现象
神秘“红雨”倾盆而下
2001年7月25日，印度西部喀拉拉邦突降一场血红色暴雨，有时雨量甚至达到深红色床单般倾盆而下。这场雨断断续续下了两个月，将海岸、树叶都染成深红色。当地居民用自来水洗衣服后，衣服也变成粉红色。
科学家感到震惊，印度政府下令进行调查。为什么会下“红雨”，红色从何而来？这一奇怪的现象立即引来世界各地的研究者前往一探究竟。
红土使雨水变红
一些调查人员认为，红雨不值得大惊小怪。降雨发生前，强风带来了阿拉伯地区的红土，随着降雨发生，红土夹杂在雨水中降落，使雨变成了红色，整个降雨区域也因此被染得一片鲜红。
但是，这种说法当即遭到许多人的反对。理由是雨下的时间太长了。设想一下，某个地区一连两个月断断续续地下雨，这可以理解，但是突然两个月连续不断地刮强风，不断地带来阿拉伯地区的红土，这似乎难以成立。
疑是外星细菌
印度甘地大学的应用物理学家、普尔大学物理学家戈弗雷·路易斯就不认为这是阿拉伯红土染红的。为弄清楚这到底是什么，他特地在喀拉拉邦收集了部分雨水的沉淀物，带回实验室做了综合分析。经过5年的研究，他吃惊地发现，红色沉淀物根本不是泥土、灰尘，而是外星细菌。路易斯大胆地提出：那是来自彗星的外星生物，当年那场雨可能就是“外星生物登陆地球”。
倘若你通过显微镜仔细观察就会吃惊地发现，红雨颗粒形状大小不一，有球形、椭圆形和长椭圆形，1000倍显微镜下可见其形状，有细胞膜，很厚，但无细胞核，是一种类似于细菌的物质。
路易斯说：“通过显微镜观察，你能发现它绝不是泥土，反而有明显的生物特征。”
根据成分分析，瓶中沉淀物含碳50%，含氧45%，还含有部分钠和铁以及其他成分，这与微生物的构成极其相似。看来它们是从地球外某个星体降落至地球上的。
疑是彗星碎片
路易斯同时发现，就在2001年7月25日下红雨前的几个小时里，当地发生了极为强烈的音爆，喀拉拉邦的居民房屋受到极大震动。
根据当时的情况，除非陨石闯入大气层，否则不会产生那样剧烈的反应。因此支持路易斯理论的科学家们由此推断，当天一颗彗星在经过地球时，一些碎片脱落下来，穿过大气层坠落地面。而在这一过程中，碎片由于受到摩擦，烫得发红，分裂成为更多碎片，并伴随着降雨落至地面。由于那颗彗星中含有丰富的有机化学物质，而地球上的生命也是由微生物不断进化而来，所以雨水中的沉淀物也具有生命初期的特征。
不过，路易斯的离奇理论遭到许多人质疑。但也有许多科学家认为，路易斯的发现或许不正确，但他突破了常规思维。英国谢菲尔德大学微生物学家米尔顿·温赖特也支持路易斯的部分说法。
温赖特说：“现在就定论红雨究竟是什么还为时过早，但是我确定瓶中的沉淀物绝对不是泥土，但也与地球上存在的生物不同。”因此“红雨”究竟是什么最终结论还有待进一步确认。
小知识大视野
1962年1月14日，英国阿伯丁降了一场令人惊慌可怕的黑雨。降雨前，整个天空浓浓的乌云像黑烟，随即是狂风暴雨，若是衣物上被污染，很难洗去。这场雨是从哪里来的呢？怎样形成的？虽然气象专家进行了多次调查，但是这些问题至今还是个谜。
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