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太平洋中部上空的风通常从东向西吹、经寒流吹向东亚的温暖海面，而在厄尔尼诺发生期间，风速会减慢，甚至逆转。这种现象每2—7年发生一次，但强度不同。例如，在1986—1987年发生过一次厄尔尼诺，而1991—1992年又一次发生的厄尔尼诺形成的不太温暖的海水并没有引起极端的情况。而1982—1983年和1997—1998年的厄尔尼诺现象属于有记录以来最极端的情况。两次厄尔尼诺现象之间出现的寒冷海水峰值称为拉尼娜（La Niña）现象。最近一次大的拉尼娜发生在1988年，该年的标志是北美的大部分地区发生干旱。
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厄尔尼诺状况是气压和海洋温度之间相互作用的一个例子。大气和海洋相互激励。在正常状态下，横贯大洋的温度反差有助于驱动风，进而风也持续将海水向西推动，维持着海水温度的反差。但是，当一种称为南方涛动（southern oscillation）的现象出现时，东太平洋就会变暖，使赤道与地球两极之间的温度反差加强。澳大利亚附近的气压上升，风的作用转弱，因此厄尔尼诺就在南美沿海发生。海水温度差异越大，加上来自太平洋的水汽，天气状况就越发恶劣。
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（a）上图表明南太平洋的正常状态。信风将温暖的表层海水向西吹送，使冷海水到达南美沿岸的海面。下图表明当厄尔尼诺发生时，风从澳大利亚附近将温暖的海水向东吹到南美海岸。
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（b）拉尼娜状况、正常状况和厄尔尼诺状况下的海水表面温度（℃）。注意温暖海水变化的规模，特别是在东太平洋。资料来源：(a) From Michael Bradshaw and Ruth Weaver, Physical Geography: An Introduction to Earth Environments, p. 211. Reprinted by permission of the McGraw-Hill Companies, Inc. (b) Richard W. Reynolds, National Centers for Environmental Prediction, National Weather Service, National Oceanic and Atmospheric Administration ( NOAA ) .
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4.4 大气层中的水分
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空气包含着水汽（我们对它的感觉就是湿度），它是所有降水的来源。降水（precipitation）是大气层中降落到地球表面的任何形式水的颗粒——雨、冻雨、雪、雹。上升的空气由于上面的气压小而容易膨胀。当来自下部的暖空气在对流层中扩散成巨大体积时，空气就变得较冷。比起暖空气，冷空气不易保留水汽（图4.17）。
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图 4.17 空气中的水分含量和相对湿度。空气中的实际水分（水汽）除以其最大水汽含量（×100）等于相对湿度。实线表示不同温度下的空气中最大水汽含量。
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当空气中含有大量水汽，且又存在着叫作凝结核的微粒，水汽就会凝结（从气体变成液体），形成微滴。空气中几乎总会存在尘埃、孢粉、烟尘和盐分结晶之类的颗粒。最初，细微的水滴往往太轻，不能落下。当许多小水滴结合成大水滴时，由于变得太重，所以大水滴不能悬浮在空气中，就成为雨水降落。当温度低于冰点时，水汽不再形成水滴，而是形成冰晶，由此产生雪（图4.18）。
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图 4.18 温暖的空气在上升时变冷。在它变冷的过程中，其中的水汽凝结成云。如果空气变得过饱和，就会发生降水。
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大量的雨滴或冰晶形成云，由轻微向上运动的空气所支持。云的形状和高度取决于空气中的水汽、温度和风的运动。高压带的上升空气往往产生无云的天空。一旦有温暖潮湿的空气上升，就形成云。最引人注目的云的形成可能就是图4.19所示的积雨云。这是一种铁砧形的云，常常伴有暴雨。低矮的灰色层云较常见于凉爽的季节，而不是出现在较温暖的月份。最高的窄条状的卷云完全是由冰晶构成的，在任何季节中都有可能出现。
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图 4.19 云的类型：（a）晴天积云；（b）积雨云；（c）层云；（d）卷云。（［a］© Roger Scott, ［b］© The McGraw-Hill companies, Inc./ BarryBarker, photographer, ［c］© A. Copley / Visuals Unlimited, ［d］© NOAA.）
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相对湿度（relative humidity）是空气中水分含量的百分比量度，以相对于当前温度下所能存在的最大水汽含量的水汽量表示。当空气变暖时，它所含有的水汽量就增加。如果相对湿度是100%，空气就完全被水汽饱和。在炎热的日子，相对湿度为60%意味着空气极端潮湿并且令人非常不适。然而，在一个寒冷日子里60%的读数则表明，虽然空气含有较大数量的水汽，但是水汽在绝对数量上要比一个炎热湿闷日子少得多。这个例子说明，相对湿度只有在我们考虑到空气温度的情况下才有意义。
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早晨地面上的露水意味着夜晚的温度曾经降低到水汽发生凝结的程度（图4.17）。凝结时的临界温度称为露点（dew point）。地球表面形成雾或者多云的天气意味着已经达到露点，相对湿度可能已达100%。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705395328]
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降水的类型
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当大量空气上升时，就可能发生降水。降水有三种类型：①对流性降水；②地形性降水；③气旋性或者锋面性降水。
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第一种类型——对流性降水（convectional precipitation）产生于上升、受热和充满水分的空气。空气在上升时变冷，达到露点后发生凝结和降水，如图4.20所示。这是热带和大陆性气候夏季风暴，形成阵雨的典型过程。通常，地面在早晨和午后受热。聚集的热空气开始上升，首先形成积云和积雨云，最终出现闪电、雷鸣和大雨。在风暴移动的过程中，可能在很短的时段内就影响到地面的每个角落。这类对流性风暴常出现在午后或傍晚。
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