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1、雲的成因和成分 人們常常看到天空有時碧空無雲，有時白雲朵朵，有時又是烏雲密佈。為什麼天上有時有雲，有時又沒有雲呢？雲究竟是怎樣形成的呢？它又是由什麼組成的？漂浮在天空中的雲彩是由許多細小的水滴或冰晶組成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時也包含一些較大的兩滴及冰、雪粒，雲的底郜不接觸地面，並有一定厚度。 雲的形成主要是由水汽凝結造成的。 我們都知道，從地面向上十幾公里這層大氣中，越靠近地面，溫度越高，空氣也越稠密：越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。水汽從蒸發表面進入低層大氣後，這裏的溫度高，所容納的水汽較多，如果這些濕熱的空氣被抬升，溫度就會逐漸降低，到了一定高度，空氣中的水汽就會
2、達到飽和。如果空氣繼續被抬升，就會有多餘的水汽釋出。如果那裏的溫度高於0，則多餘的水汽就凝結成小水滴：如果溫度低於0，則多餘的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多，並達到人眼能辨認的程度時就是雲了。霧的成因霧和雲都是由浮游在空中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結物，只是霧生成在大氣的近地面層中，而雲生成在大氣的較高層而已。霧既然是水汽凝結物，因此應從造成水汽凝結的條件中尋找它的成因大氣中水汽達到飽和的原因不外兩個：是由於蒸發，增加大氣中的水汽:另是由於空氣自身的冷卻。對於霧來說，冷卻更重要。當空氣中有凝結核時，飽和空氣如繼續有水汽增加或繼續冷卻，會發生凝結。凝結的水滴如果使水平能見度降低
3、到1干公尺以內時，霧就形成了。另外，過大的風速和強烈的擾動不利於霧的生成。因此，凡是在有利於空氣低層冷卻的地區，如果水汽充分，風力微和，大氣層結構穩定，並有大量的凝結核存在，便最容易生成霧。一般在工業區和城市中心形成霧的機會更多，因為那裏有豐富的凝結核存在。露的形成和消失在溫暖季節的清晨，人們在路邊的草，樹葉及農作物上經常可以看到露珠，露也不是從天空中降下來的。露的形成原因和過程與霜一樣，只不過它形成時的溫度在0以上罷了。在o以上，空氣因冷卻而達到水汽飽和時的溫度叫做“露點溫度”。在溫暖季節裏，夜間地面物體強烈輻射冷卻的時候，與物體表面相接觸的空氣溫度下降，在它降到”露點”以後就有多餘的水汽析
4、出因為這時溫度在0以上，這些多餘的水汽就凝結成水滴附著在地面物體上，這就是露。露和霜一樣，也大都出現於天氣晴朗、無風或微風的夜晚。同時，容易有露形成的物體，也往往是表面積相對地大的，表面粗糙的、導熱性不良的物體。有時，在上半夜形成了露，下半夜溫度繼續降低，使物體上的露珠凍結起來，這叫做凍露。有人把它歸入霜的一類，但是它的形成過程是與霜不同的。霜的形成和消失在寒冷季節的清晨，草葉上、土塊上常常會覆蓋著一層霜的結晶。它們在初升起的陽光照耀下閃閃發光，待太陽升高後就融化了。人們常常把這種現象叫”下霜”。翻翻日曆，每年10月下旬，總有”霜降”這個節氣。我們看到過降雪，也看到過降雨，可是誰也沒有看到過降
5、霜。其實，霜不是從天空降下來的，而是在近地面層的空氣裏形成的。 霜是一種白色的冰晶，多形成於夜間。少數情況下，在日落以前太陽斜照的時候也能開始形成。通常，日出後不久霜就融化了。但是在天氣嚴寒的時候或者在背陰的地方，霜也能終日不消。霜本身對植物既沒有害處，也沒有益處。通常人們所說的”霜害”，實際上是在形成霜的同時產生的”凍害”。霜的形成不僅和當時的天氣條件有關，而且與所附著的物體的屬性也有關。當物體表面的溫度很低，而物體表面附近的空氣溫度卻比較高，那麼在空氣和物體表面之間有一個溫度差，如果物體表面與空氣之間的溫度差主要是由物體表面輻射冷卻造成的，則在較暖的空氣和較冷的物體表面相接觸時空氣就會冷卻
6、，達到水汽過飽和的時候多餘的水汽就會析出。如果溫度在0以下，則多餘的水汽就在物體表面上凝華為冰晶，這就是霜。因此霜總是在有利於物體表面輻射冷卻的天氣條件下形成。另外，雲對地面物體夜間的輻射冷卻是有妨礙的，天空有雲不利於霜的形成，因此，霜大都出現在晴朗的夜晚，也就是地面輻射冷卻強烈的時候。 此外，風對于霜的形成也有影響。有微風的時候，空氣緩慢地流過冷物體表面，不斷地供應著水汽，有利於霜的形成。但是，風大的時候，由於空氣流動得很快，接觸冷物體表面的時間太短，同時風大的時候，上下層的空氣容易互相混合，不利於溫度降低，從而也會妨礙霜的形成。大致說來，當風速達到3級或3級以上時，霜就不容易形成了。因此，
7、霜一般形成在寒冷季節裏晴朗、微風或無風的夜晚。霜的形成，不僅和上述天氣條件有關，而且和地面物體的屬性有關。霜是在輻射冷卻的物體表面上形成的，所以物體表面越容易輻射散熱並迅速冷卻，在它上面就越容易形成霜。同類物體，在同樣條件下，假如質量相同，其內部含有的熱量也就相同。如果夜間它們同時輻射散熱，那麼，在同一時間內表面積較大的物體散熱較多，冷卻得較快，在它上面就更容易有霜形成。這就是說，一種物體，如果與其質量相比，表面積相對大的，那麼在它上面就容易形成霜。草葉很輕，表面積卻較大，所以草葉上就容易形成霜。另外，物體表面粗糙的，要比表面光滑的更有利於輻射散熱，所以在表面粗糙的物體上更容易形成霜，如土塊。
8、霜的消失有二種方式：一是昇華為水汽；一是融化成水。最常見的是日出以後因溫度升高而融化消失。霜所融化的水，對農作物有一定好處。雲滴怎樣長成雨滴？大雨滴掉下來，小雨滴升上去我們已經知道，雲是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花就是由它們增長變大而成的。那麼，小水滴和小冰晶在雲內是怎樣增長變大的呢？ 在水雲中，雲滴都是小水滴。它們主要是靠繼續凝結和互相碰撞併合而增大的因此，在水雲裏，雲滴要增大到雨滴的大小，首先需要雲很厚，雲滴濃密，含水量多，這樣，它才能繼續凝結增長:其次，在水雲內還需要存在較強的垂直運動，這樣才能增加多次碰撞併合的機會。而在比較薄的和比較穩定的水雲中，雲滴沒有足夠的凝結和併合增長
9、的機會，只能引起多雲、陰天，不大會下雨。 在各種不同的雲內，其雲滴大小的分佈是各不相同的，造成雲滴大小不均的原因就是周圍空氣中水汽的轉移以及雲滴的蒸發。使雲滴增長的因素是凝結過程和碰撞併合過程，在只有凝結作用的情況下，雲滴的大小是均勻的，但由於水汽的補充，使某些雲滴有所增長，再加上併合作用的結果，就使較大的雲滴繼續增長變大成為雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降，當有上升氣流時，就會有一個向上的力加在雨滴上，使其下降的速度變慢，並且一些小雨滴還可能被帶上去。只有當雨滴增大到一定的程度時，才能下降到地面，形成降雨。 雪的形成和種類我們都知道，雲是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花是由這些小水滴和
10、冰晶增長變大而成的。那麼，雪是怎樣形成的呢？那麼，雲是怎麼形成的呢？在水雲中，雲滴都是小水滴。它們主要是靠繼續凝結和互相碰撞併合而增大成為兩滴的。冰雲是由微小的冰晶組成的。這些小冰晶在相互碰撞時，冰晶表面會增熱而有些融化，並且會互相沾合又重新凍結起來這樣重複多次，冰晶便增大了。另外，在雲內也有水汽，所以冰晶也能靠凝華繼續增長。但是，冰雲一般都很高，而且也不厚，在那裏水汽不多，凝華增長很慢，相互碰撞的機會也不多，所以不能增長到很大而形成降水。即使引起降水，也往往在下降途中被蒸發掉，很少能落到地面。最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽
11、和時，對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發，這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上”吸附”水汽的現象。在這種情況下，冰晶增長得很快。另外，過冷卻水滴是很不穩定的。一碰它，它就要凍結起來。所以在混合雲裏，當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候，就會凍結沾附在冰晶表面上使它迅速增大。當小冰晶增大到能夠克服空氣阻力和浮力時，便落到地面這就是雪花。水的三態變化 氣 態水蒸氣是看不見的，看得見的是小水滴。空氣溫度較低時，能容納的水蒸氣比較少。在乾濕球溫度計上，濕球的溫度不可能高於乾球溫度。水結成冰時，體積會變大，叫做冷膨脹，。溶質+溶劑溶液，例如：糖+水糖水 除了水以外，酒
12、精、汽油、松香水、去光水等，也可以當溶劑。已經飽和的水溶液，若加熱使水的溫度升高，可以增加溶解量。酸性水溶液和鹼性水溶液混合後，不一定是產生中性水溶液， 要看酸、鹼溶液的濃度及量的多寡而定。如果產生中性水溶液， 這個混合作用就叫做酸鹼中和。酸的性質 1.水溶液嚐起來有酸味 2.可使紫色高麗菜汁變紅色 3.使水的導電度增大 4.與多種金屬反應，形成鹽類 5.可與相當量的鹼起反應，互相抵消其特性。鹼的性質 1.水溶液嚐起來有澀味，摸起來有滑膩感。 2.可使紫色高麗菜汁變藍綠色 3.使水的導電度增大 4.水溶液摸起來有滑膩性 5.可與相當量的酸起反應，互相抵消其特性。酸鹼指示劑：可用於指示未知溶劑的
13、酸鹼範圍或用來檢驗水溶液酸鹼性質的試劑。PH值：對溶液中酸鹼強度的量度表示法。 當酸鹼的離子濃度對等平衡時，PH值等於7，稱為中性。 當PH值7時，稱為鹼性。一、pH值1.pH值是衡量酸鹼性的直接尺度，其範圍為pH0到pH14之間。2.化學上以pH值來表示水溶液的酸鹼性。二、氫離子莫耳濃度與pH值1.pH值愈小，表示氫離子莫耳濃度愈大。2.pH值愈大，表示氫離子莫耳濃度愈小。三、pH值與溶液的酸鹼性之關係1.在25時，中性水溶液的pH值是7，酸性水溶液的pH值小於7，而鹼性水溶液的pH值大於7。即某水溶液 pH7表示酸性，pH7表示中性，pH7表示鹼性。2.pH值愈小酸性愈強，pH值愈大，鹼性
14、愈強，如下圖(一)所示。 pH值、H 和溶液酸、鹼性的關係1.pH愈小，H 愈大，酸性愈強，鹼性愈弱。反之pH值愈大，H 愈小，酸性愈弱，鹼性愈強。2.pH不一定是整數，亦可有小數。四、常見溶液的pH值：下圖中列舉了一些物質以廣用試紙檢驗後，所對應的pH 值。酸鹼中和酸鹼中和的意義：當酸鹼遇到一起時，就會發生中和反應，叫做中和。此時，彼此失去原有的酸性和鹼性，產生鹽類及水的變化，稱之為酸鹼中和。中和時相伴發生的現象：（1）放出熱量（2）中和後的水溶液不一定呈中性。 中和反應的實例：1.雨水溶解二氧化碳，故呈酸性，多雨地區的雨水會呈酸性不適合耕種。碳酸鉀（K2CO3），可中和土壤中的酸性。2.二
15、氧化硫溶於水形成酸雨。3.胃藥中成分含有俗稱為小蘇打（碳酸氫鈉）等鹼性物質，可中和胃酸。尿液是酸性還是鹼性？人體就是利用製造尿液的過程，來使身體保持穩定的酸鹼度（pH值），當身體有過多的酸或鹼性物質，都會利用尿液來排出體外；因此，醫生也常利用尿液酸鹼度的檢查，來衡量病人的健康狀況；太鹼或太酸都須要治療。 尿液的酸鹼度，要視個人的體質、食物偏好及身體的健康狀況而定。 一般人的尿液pH值維持在5.0 8.0之間：有些人偏酸，有些人偏鹼；而個人在一天中也可能會有所變化，例如睡覺時二氧化碳增加，尿會偏酸性；而吃飯後，尤其是喜歡吃很多肉類的人，尿液會偏酸性，相反的，多吃植物性食物的人，尿液多為中性或鹼性。一般人的尿液依每個人的吃東西的習慣不同和飲水量的多少不一、甚至消化道的細菌不相同，氨的濃度可能都不太一樣。 pH值維持在 5.0 8.0之間；有些人偏酸，有些人偏鹼，不太一定。氨溶於水雖然是鹼性的，但尿液中的成份其實是很複雜，氨的多少不是影響尿液酸鹼
