揭秘奇特“穿洞云”奇观(图)

“穿洞云”奇观

观测飞机拍摄的视频显示，一组高积云上的圆洞下方产生了2英寸的降雪。

据《连线》杂志报道，人们有时会在天空中发现诡异的云团，形状犹如科幻大片《独立日》中外星飞船入侵地球时的场景，这种现象数十年来令科学家们困惑不已。最新一项研究终于揭开了这个谜团：飞机可以在云团中形成空洞，还令其产生降雨。

当螺旋桨飞机或喷气式飞机从合适的大气状况下穿过，它们会令液态水珠凝结，立即如雪花般纷纷落下，形成一个圆形裂口。这种被称为“穿洞云” (hole-punch cloud)的奇异云团数十年得不到解释，自20世纪40年代以来，这些天空中神秘的裂口让业余天文爱好者和科学家们都无比好奇。

美国气象科普杂志《天气》(Weatherwise)1968年的一篇文章在谈到穿洞云时，说这难道是“气象推理小说？”2009年10月，媒体曾以“神秘UFO笼罩于莫斯科上空”为标题来讲述出现在俄罗斯首都上空的神秘云团。之前的研究表明穿洞云和飞机之间存在联系，虽然这种联系的机制是个谜。

其中一项研究还显示，螺旋桨飞机在从超低温云团穿过时可产生降雪，因为在那种条件下，虽然温度低于冰点，水珠依旧保持在液体状态。但是，在此之前，飞机、穿洞云和降雪的直接联系仍不得而知。如今，一个由气象学家组成的研究小组报告说，他们观测到了飞机、穿洞云和降雪。研究结果刊登在美国气象学会的最新公告上。

2007年，美国国家大气研究中心的安德鲁-西姆斯菲尔德(Andrew Heymsfield)和同事乘一架飞机从丹佛国际机场以西由穿洞云形成的降雪中穿过。这架飞机满载各种各样用以研究冰在云团中如何形成的仪器。地面雷达随后捕捉到一种奇特的回声信号，表明这是形状奇特的雪花。

西姆斯菲尔德说：“我们不清楚这是什么，但我们正在经过从地面观测到的这种降水特征。”飞行过程中拍摄的录像显示一片高积云中有一个空洞，两英寸(约合5厘米)厚的降雪恰好位于空洞下面。西姆斯菲尔德和同事接着查看了附近机场的飞行记录，将空洞和雪花与大约一小时前起飞的两架商业涡轮螺旋桨飞机联系起来。

西姆斯菲尔德解释说，两架飞机螺旋桨周围的超低温水珠的运动令其快速冷却、凝结，并作为雪花落向地面。通常情况下，雪花或雨滴在形成时需要一点儿灰尘或其他不完美的状况。但是，如果温度快速冷却至零下35华氏度左右，超低温水珠可以迅速凝结。

为证实这种想法，研究人员将落于穿洞云任一侧的雪花与直接落于下面的冰晶进行了比较，发现从穿洞云落下的雪花比那些形成于周围云团中的雪花更像盘子、结构更简单。西姆斯菲尔德说，结构更为复杂的雪花在落下时堆积成液态水珠。不过，在穿洞云的中心位置，所有液体不是蒸发就是凝结。他说：“这种现象会消除水珠，所以，这些晶体在落下时不会搜集任何水珠。”

美国加州大学圣克鲁斯分校气象专家帕特里克-庄(Patrick Chuang)说：“一开始给我的印象是这是合情合理的。”帕特里克未参与这项研究。随后，研究人员将穿洞云的卫星照片与航班时刻表结合起来，去表明喷气式飞机也可以生成穿洞云和降雪，而不仅仅只有螺旋桨飞机。西姆斯菲尔德说：“超低温水滴在经过喷气式飞机的机翼后迅速凝结。我们确切了解到这种飞机产生了穿洞云。研究人员以前曾把大量降雪与螺旋桨飞机联系起来，但一直没有将这种现象与喷气式飞机联系起来。”

他补充说：“天空中喷气式飞机的飞行次数远远超过螺旋桨飞机，所以，产生这种现象的机会就多了起来。”不过，并非所有从云团中经过的航班都会产生降雪。大约7.8%的地面覆盖着高度适合超低温水珠形成的云团。由于喷气机一般不会在这一高度下飞行，它们可能只有在起降时才会形成穿洞云。西姆斯菲尔德指出，在云团中“穿洞”的飞机产生的多余降水或许并不足以改变全球气候模式，“但是，就某个区域而言，它肯定能提高降雪量。”