我那刻薄的表弟把一只猴子扔进了我在300英里处看到大云的能力里救命!

Question

积雨云的顶部通常约为40000英尺，高度可达60000英尺以上，分别在245英里或300英里的距离内可见。从你能在多远的地方看到雷雨?

我那疯狂的表弟说，比如说，在300英里的地方，他说他不能看到这个云的形成——也许只是它的顶部——因为地球的曲率(距离:300英里——在视线以下11.3618英里(也是59990.14英尺)。我肯定他错了。但这是合乎逻辑的，地球曲率计算是合理的。

Answer 1

你表弟没你想的那么疯狂。相关问题中的计算假设没有树木、建筑物、山丘或山脉，但也假设没有大气扭曲和折射。现在我将忽略最后两个因素。

这个计算是指在这种条件下，人们可以看到非常高的云的顶部有多远。云层的其余部分将在地平线以下。这就是为什么古代人知道地球是球形的。一艘船从港口驶出，开始沉入地平线以下，最后只剩下桅杆尖上的一个乌鸦窝，然后那个乌鸦窝也消失了。

当一艘帆船进港时，一开始能看到的只有望台。一开始，这和一块漂浮物没什么区别。类似的问题也出现在你几乎看不到顶部的遥远的云上。也许除了大气扭曲造成的模糊外，它几乎无法与更近但更低、更小的云区分开来。

你的论点的一个可取之处是大气折射。当我们看到太阳升起时，太阳仍然在地平线以下，而在太阳落下后，它似乎仍然在地平线以上。大气折射通常会使你比简单的直线计算更能看到远处的云。另一方面，大气折射可能会使你甚至看不到远处云的最顶端。大气折射率大致与压力成正比，而与绝对温度成反比。一个非常高的衰减率可能会导致光向上弯曲而不是向下弯曲。(这就是为什么预测日出和日落的准确时间是相当困难的，如果不是不可能的话。)