亞馬孫的季節(jié)秘密
與大多數(shù)人的想象不同,熱帶雨林并不總是潮濕多雨,世界上最大的亞馬孫熱帶雨林實際上就會經(jīng)歷一段旱季。在亞馬孫雨林的旱季里。厚厚的云霧將會散去,陽光得以照進森林深處,這段時期也就成為植被最為旺盛的生長期。這里每年的旱季跨越6月、7月和8月,在此期間,大氣中呈地毯狀的厚厚云層消失,能夠影響到天氣的只是些小規(guī)模的云層活動。這張NASA拍攝于2009年8月19日的圖片展現(xiàn)了森林和大氣相互作用的結果——形成一大片均勻的“爆米花”狀云。
爆米花云層是基于雨林中植物蒸騰作用釋放出的水蒸汽形成的。在旱季,由于雨林的光照時間更長,植物在茁壯成長的同時,其繁盛的枝葉也增加了蒸騰作用的效率,所以會有比往常更多的水蒸汽釋放到大氣中。在白天的日照下,水蒸汽隨著炎熱的空氣上升,并最終在高空凝結成均勻分布在整個雨林上空的“爆米花”云。
從圖片中你會發(fā)現(xiàn),云團只是分布在雨林上空,亞馬孫河的主河道上卻幾乎沒有云朵。這是因為,在白天,土地升溫的速度要比水快,這就意味著森林上空的溫度要比河流上空的高。一般來說,當?shù)厣系臒峥諝鈹y帶著蒸發(fā)和蒸騰的水汽上升時,隨著的高度增加,由于周圍空氣越來越稀薄,氣壓越來越低,上升空氣體積就要膨脹,然而空氣膨脹的時候要耗去自身的熱量,因此,上升空氣的溫度要降低。隨著溫度的降低,空氣容納水汽的本領越來越小,上升空氣里的水汽很快達到飽和狀態(tài)。溫度再降低時,多余的水汽就附在空氣里懸浮的凝結核上,成為小水滴,它們會集中在一起,受上升氣流的支托飄浮在空中,成為我們能見到的云。但是,有起必有落。當氣團移動到河面上空氣溫較低的區(qū)域時,它就會下沉至河面上。隨著氣團的降低,它又會逐漸變暖,變暖的空氣會阻止水蒸氣凝結成云。結果,河道上空就沒有云團出現(xiàn)。
在亞馬孫,蒸騰作用在雨季和旱季的過渡中扮演了重要角色。向西吹的信風一年到頭把大西洋的水汽帶到南美洲。一旦到達大陸,內陸風就會引導濕空氣的方向。當風向北吹時,大西洋的濕空氣隨之而去,這時,對于赤道以南的雨林來說,就進入了旱季;當風向轉向往南,就轉換到雨季。熱帶氣候學家Rong Fu認為,南亞馬孫地區(qū)的風向轉換或許是由植物的蒸騰作用在旱季引起的雷暴所致。廣布的雷暴把熱空氣帶到高空。隨著熱空氣上升,從北方而來的空氣就會流動過來取而代之。這種空氣的流動產生了風,從而導致季節(jié)性的濕空氣回到亞馬孫南部,因而帶來雨季。