2018-07-05 16:39:59

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自然现象

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云是大气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴或凝华成的小冰晶,所混合组成的漂浮在空中的可见聚合物。

云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球的表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了云的外观。并且,云可以形成各种的形状,也因在天上的不同高度、形态而分为许多种 。

基本信息

  • 中文名

  • 外文名

    cloud

  • 主要组成

    水滴、过冷水滴、冰晶或混合组成

  • 基本分类

    三族十属二十九类

折叠 编辑本段 形成机理

地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层。由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降。由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体体积逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层。在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云 。

折叠 编辑本段 影响

云吸收从地面散发的热量,并将其反射回地面,这有助于使地球保温。但是云同时也将太阳光直接反射回太空,这样便有降温作用。哪种作用占上风取决于云的形状和位置。

从地面向上十几公里这层大气中,越靠近地面,温度越高,空气也越充足;越往高空,温度越低,空气也越稀薄。

另一方面,江河湖海的水面,以及土壤和动、植物的水分,随着蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后,成云致雨,或凝聚为霜露,然后又返回地面,渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发(汽化),再凝结(凝华)下降。周而复始,循环不已。

水汽从蒸发表面进入低层大气,这里的温度高,所容纳的水汽较多,如果这些湿热的空气被抬升,温度就会逐渐降低,到了一定高度,空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续被抬升,就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0℃,则多余的水汽就液化成小水滴;如果温度低于0℃,则多余的水汽就凝华为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时,我们所说的云就形成了。

折叠 编辑本段 云的分类

按形态分,云的分类如下表所示:

低云

积云

Cu

淡积云

Cu hum

碎积云Fc
浓积云

Cu cong

积雨云

Cb

秃积雨云Cb calv
鬃积雨云Cb cap

层积云

Sc

透光层积云

Sc tra

蔽光层积云

Sc op

积云性层积云

Sc cug

堡状层积云

Sc cast

荚状层积云

Sc lent

层云

St

层云

St

碎层云

Fs

雨层云Ns雨层云Ns

中云

高层云

As

透光高层云

As tra

蔽光高层云

As op

高积云

Ac

透光高积云

Ac tra

蔽光高积云

Ac op

荚状高积云

Ac lent

积云性高积云

Ac cug

絮状高积云

Ac flo

堡状高积云

Ac cast

高云

卷云

Ci

毛卷云

Ci fil

密卷云

Ci dens

伪卷云

Ci not

钩卷云

Ci unc

卷层云

Cs

毛卷层云

Cs fil

薄幕卷层云

Cs nebu
卷积云

Cc

卷积云

Cc

比较笼统地说,云主要有三种形态:一大团的积云、一大片的层云和纤维状的卷云。

而科学上云的分类最早是由法国博物学家让-巴普蒂斯特·拉马克(Jean Lamarck)于1801年提出的。1929年,国际气象组织以英国科学家路克·何华特(Luke Howard)于1803年制定的分类法为基础,按云的形状、组成、形成原因等把云分为十大云属。而这十大云属则可按其云底高度把它们划入三个云族:高云族、中云族、低云族。另一种分法则将积雨云从低云族中分出,称为直展云族。这里使用的云底高度仅适用于中纬度地区。(除英美等国外,世气组织与各国一般采用国际单位制)。

折叠 高云族

高云族的云,中纬度地区云底高度通常大于6000m,形成于对流层较冷的部分。分三属,都是卷云类的。在这高度的水都会凝固结晶,所以这族的云都是由冰晶体所组成的。高云一般呈纤维状,薄薄的并多数会透明。

●卷云(Ci,Cirrus)具有丝缕状结构,柔丝般光泽,分离散乱的云。云体通常白色无暗影,呈丝条状、羽毛状、马尾状、钩状、团簇状、片状、砧状等。卷云见晕的机会比较少,即使出现,晕也不完整。我国北方和西部高原地区,冬季卷云有时会下零星的雪。日出之前,日落以后,在阳光反射下,卷云常呈鲜明的黄色或橙色。我国北方和西部高原地区严寒季节,有时会遇见一种高度不高的云,外形似层积云,但却具有丝缕结构、柔丝般光泽的特征,有时还有晕,此应记为卷云。如无卷云特征,则应记为层积云。卷云又分成4类:

毛卷云(Ci fil):纤细分散的云,呈丝条、羽毛、马尾状。有时即使聚合成较长并具一定宽度的丝条,但整个丝缕结构和柔丝般的光泽仍十分明显。

密卷云(Ci dens):较厚的、成片的卷云,中部有时有暗影,但边缘部分卷云的特征仍很明显。

钩卷云(Ci unc):形状好像逗点符号,云丝向上的一头有小簇或小钩。

伪卷云(Ci not):由鬃积雨云顶部脱离母体而成。云体较大而厚密,有时似砧状。

卷积云(Cc,Cirrocumulus)似鳞片或球状细小云块组成的云片或云层,常排列成行或成群,很像轻风吹过水面所引起的小波纹。白色无暗影,有柔丝般光泽。卷积云可由卷云、卷层云演变而成。有时高积云也可演变为卷积云。整层高积云的边缘,有时有小的高积云块,形态和卷积云颇相似,但不要误认为卷积云。只有符合下列条件中的一个或以上的,才能算做卷积云。

①和卷云卷层云之间有明显的联系。

②从卷云或卷层云演变而成。

③确有卷云的柔丝泽和丝缕状特点。

卷层云(Cs,Cirrostratus)

白色透明的云幕,日、月透过云幕时轮廓分明,地物有影,常有晕环。有时云的组织薄得几乎看不出来,只使天空呈乳白色;有时丝缕结构隐约可辨,好像乱丝一般。我国北方和西部高原地区,冬季卷层云可以有少量降雪。

厚的卷层云易与薄的高层云相混。如日月轮廓分明,地物有影或有晕,或有丝缕结构为卷层云;如只辨日、月位置,地物无影,也无晕,为高层云。卷层云又可分成2类:

薄幕卷层云(Cs nebu):均匀的云幕,有时薄得几乎看不见,只因有晕,才证明其存在;云幕较厚时,也看不出什么明显的结构,只是日月轮廓仍清楚可见,有晕,地物有影。

②毛卷层云(Cs fil):白色丝缕结构明显,云体厚薄不很均匀的卷层云。

折叠 中云族

中云于2000m至6000m的高空形成。它们是由过度冷冻的小水点组成。

高积云(Ac,Altocumulus)

各种云照片各种云照片 高积云的云块较小,轮廓分明,常呈扁圆形、瓦块状、鱼鳞片,或是水波状的密集云条。成群、成行、成波状排列。大多数云块的视宽度角在1-5°。有时可出现在两个或几个高度上。薄的云块呈白色,厚的云块呈暗灰色。在薄的高积云上,常有环绕日月的彩虹,或颜色为外红内蓝的华环。高积云都可与高层云、层积云、卷积云相互演变。高积云又可分成6类:

透光高积云(Ac tra):云块的颜色从洁白到深灰都有,厚度变化也大,就是同一云层,各部分也可能有些差别。云层中个体明显,一般排列相当规则,但是各部分透明度是不同的。云缝中可见青天,即使没有云缝,云层薄的部分,也比较明亮。

蔽光高积云(Ac op):连续的高积云层,至少大部分云层都没有什么间隙,云块深暗而不规则。因为云层的厚度厚,个体密集,几乎完全不透光,但是云底云块个体依然可以分辨得出。

荚状高积云(Ac lent):高积云分散在天空,成椭圆形或豆荚状,轮廓分明,云块不断地变化着。

积云性高积云(Ac cug):这种高积云由积雨云、浓积云延展而成。在初生成的阶段,类似蔽光高积云。

絮状高积云(Ac flo):类似小块积云的团簇,没有底边,个体破碎如棉絮团,多呈白色。

堡状高积云(Ac cast):垂直发展的积云形的云块,远看并列在一线上,有一共同的水平底边,顶部凸起明显,好像城堡。云块比堡状层积云小。

●高层云(As,Altostratus)

云 带有条纹或纤缕结构的云幕,有时较均匀,颜色灰白或灰色,有时微带蓝色。云层较薄部分,可以看到昏暗不清的日月轮廓,看去好像隔了一层毛玻璃。厚的高层云,则底部比较阴暗,看不到日月。由于云层厚度不一,各部分明暗程度也就不同,但是云底没有显著的起伏。高层云可降连续或间歇性的雨、雪。若有少数雨(雪)幡下垂时,云底的条纹结构仍可分辨。高层云常由卷层云变厚或雨层云变薄而成。有时也可由蔽光高积云演变而成。在我国南方有时积雨云上部或中部延展,也能形成高层云,但持续时间不长。高层云又可分成2类:

透光高层云(As tra):较薄而均匀的云层,呈灰白色。透过云层,日月轮廓模糊,好像隔了一层毛玻璃,地面物体没有影子。

蔽光高层云(As op):云层较厚,且厚度变化较大。厚的部分隔着云层看不见日月;薄的部分比较明亮一些,还可以看出纤缕结构。呈灰色,有时微带蓝色。

折叠 低云族

低云是在2000m以下的大气中形成。当中包括浓密灰暗的层云、层积云(不连续的层云)和浓密灰暗兼带雨的雨层云。层云接地就被称为雾。

雨层云(Ns,Nimbostratus)厚而均匀的降水云层,完全遮蔽日月,呈暗灰色,布满全天,常有连续性降水。如因降水不及地在云底形成雨(雪)幡时,云底显得混乱,没有明确的界限。雨层云多数由高层云变成,有时也可由蔽光高积云、蔽光层积云演变而成。雨层云又可分成2类:

雨层云(Ns):云体均匀成层,布满全天,完全遮蔽日、月,呈暗灰色,云底常伴有碎雨云,降连续性雨雪。

碎雨云(Fn):低而破碎的云,灰色或暗灰色。不断滋生,形状多变,移动快。最初是各自孤立分离的,后来可渐并合。常出现在降水时或降水前后的降水云层之下。

层积云(Sc,Stratocumulus)团块、薄片或条形云组成的云群或云层,常成行、成群或波状排列。云块个体都相当大,其视宽度角多数大于5°(相当于一臂距离处三指的视宽度)。云层有时满布全天,有时分布稀疏,常呈灰色、灰白色,常有若干部分比较阴暗。层积云有时可降雨、雪,通常量较小。层积云除直接生成外,也可由高积云、层云、雨层云演变而来,或由积云、积雨云扩展或平衍而成。层积云又可分成5类:

透光层积云(Sc tra):云层厚度变化很大,云块之间有明显的缝隙;即使无缝隙,大部分云块边缘也比较明亮。

②蔽光层积云(Sc op):阴暗的大条形云轴或团块组成的连续云层,无缝隙,云层底部有明显的起伏。有时不一定满布全天。

积云性层积云(Sc cug):由积云、积雨云因上面有稳定气层而扩展或云顶下塌平衍而成的层积云。多呈灰色条状,顶部常有积云特征。在傍晚,积云性层积云有时也可以不经过积云阶段直接形成。

堡状层积云(Sc cast):垂直发展的积云形的云块,并列在一线上,有一个共同的底边,顶部凸起明显,远处看去好像城堡。

荚状层积云(Sc lent):中间厚、边缘薄,形似豆荚、梭子状的云条。个体分明,分离散处。

●层云(St,Stratus)

低而均匀的云层,像雾,但不接地,呈灰色或灰白色。层云除直接生成外,也可由雾层缓慢抬升或由层积云演变而来。可降毛毛雨或米雪。层云又可分成2类:

①层云(St):低而均匀的云层,像雾,但不接地,呈灰色或灰白色。

碎层云(Fs):不规则的松散碎片,形状多变,呈灰色或灰白色。由层云分裂或由雾抬升而成。山地的碎层云早晚也可直接生成。

折叠 直展云族

直展云有非常强的上升气流,所以它们可以一直从底部长到更高处。带有大量降雨和雷暴的积雨云就可以从接近地面的高度开始,然后一直发展到75000尺的高空。在积雨云的底部,当下降中较冷的空气与上升中较暖的空气相遇就会形成像一个个小袋的乳状云。薄薄的幞状云则会在积雨云膨胀时于其顶部形成。

积云(Cu,Cumulus)

垂直向上发展的、顶部呈圆弧形或圆拱形重叠凸起,而底部几乎是水平的云块。云体边界分明。如果积云和太阳处在相反的位置上,云的隆起的中部比边缘要明亮;反之,如果处在同一侧,云的中部显得黝黑但边缘带着鲜明的金黄色;如果光从旁边照映着积云,云体明暗就特别明显。积云是由气块上升、水汽凝结而成。积云又可分成3类:

淡积云(Cu hum):扁平的积云,垂直发展不盛,水平宽度大于垂直厚度。在阳光下呈白色,厚的云块中部有淡影,晴天常见。

碎积云(Fc):破碎的不规则的积云块(片),个体不大,形状多变。

浓积云(Cu cong):浓厚的积云,顶部呈重叠的圆弧形凸起,很像花椰菜;垂直发展旺盛时,个体臃肿、高耸,在阳光下边缘白而明亮。有时可产生阵性降水

●积雨云(Cb,Cumulonimbus)云体浓厚庞大,垂直发展极盛,远看很像耸立的高山。云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,常呈铁砧状或马鬃状。云底阴暗混乱,起伏明显,有时呈悬球状结构。积雨云常产生雷暴、阵雨(雪),或有雨(雪)幡下垂。有时产生飑或降冰雹。云底偶有龙卷产生。积雨云还有同类--雨层云。两者区别是积雨云雨下的时间短,但是很猛;雨层云时间长,但下得没有积雨云那么猛烈。

积雨云又可分成2类:

秃积雨云(Cb calv):浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段,花椰菜形的轮廓渐渐变得模糊,顶部开始冻结,形成白色毛丝般的冰晶结构。秃积雨云存在的时间一般比较短。

鬃积雨云(Cb cap):积雨云发展的成熟阶段,云顶有明显的白色毛丝般的冰晶结构,多呈马鬃状或砧状。

折叠 其他

凝结尾迹是指当喷射飞机在高空划过时所形成的细长而稀薄的云。

夜光云非常罕见,它形成于大气层的中间层,只能在高纬度地区看到。

折叠 编辑本段 看云识天气

长期的观测和实践表明,云的产生和消散以及各类云之间的演变和转化,都是在一定的水汽条件和大气运动的条件下进行的。人们看不见水汽,也看不见大气运动,但从云的生消演变中可以看到水汽和大气运动的一举一动,而水汽和大气运动对雨、雪、冰、雹等天气现象起着极为重要的作用。

千百年来,我国劳动人民在生产实践中根据云的形状、来向、移速、厚薄、颜色等的变化,总结了丰富的"看云识天气"的经验,并将这些经验编成谚语。我们在这里将这些有关"看云识天气"的谚语汇总在一起,有兴趣的朋友不妨留心作一些观察对照。

"天上钩钩云,地上雨淋淋":钩钩云指钩卷云,这种云的后面,常有锋面(特别是暖锋)、低压或低压槽移来,预兆着阴雨将临;

"炮台云,雨淋淋":炮台云指堡状高积云或堡状层积云,多出现在低压槽前,表示空气不稳,一般隔8-10小时左右有雷雨降临。

"云交云,雨淋淋":云交云指上下云层移动方向不一致,也就是说云所处高度的风向不一致,常发生在锋面或低压附近,所以预示有雨,有时云与地面风向相反,则有"逆风行云,天要变"的说法。

"江猪过河,大雨滂沱":江猪指雨层云下的碎雨云,出现这种云,表明雨层云中水汽很充足,大雨即将来临。有时碎雨云被大风吹到晴天无云的地方,夜间便看到有像江猪的云飘过"银河"也是有雨的先兆。

"棉花云,雨快临":棉花云指絮状高积云,出现这种云表明中层大气层很不稳定,如果空气中水汽充足并有上升运动,就会形成积雨云,将有雷雨降临。

"天上灰布悬,雨丝定连绵":灰布云指雨层云,大多由高层云降低加厚蜕变而成,范围很大、很厚,云中水汽充足,常产生连续性降水。

"云往东,车马通;云往南,水涨潭;云往西,披蓑衣;云往北,好晒麦":根据云的移动方向来预测阴晴,云向东、向北移动,预示着天气晴好;云向西、向南移动,预示着会有雨来临。云的移动方向,一般表示它所在高度的风向。这一谚语说明,云在低压内不同部位的分布情况。它适用于密布全天、低而移动较快的云。

"鱼鳞天,不雨也风颠":鱼鳞天指卷积云,出现这种云,表明高层大气层不稳定,如果云层继续降低、增厚,说明本地区已处于低压槽前,很快会下雨或刮风。

"天上鲤鱼斑,明日晒谷不用翻":鲤鱼斑指透光高积云,往往处在由冷变暖的变性高压气团控制下,云层如果没有继续增厚,短期内仍是晴天。

"乌云接落日,不落今日落明日":指太阳落山时,西方地平线下升起一朵城墙似的乌云接住太阳,说明乌云东移,西边阴雨天气系统正在移来,将要下雨。一般来说,如接中云,则当夜有雨;如接高云,则第二天有雨。但如西边的乌云呈条块状或断开,或本地原来就多云,那就不是未来有雨的征兆了。

"西北开天锁,明朝大太阳":指阴雨天时,西北方向云层裂开,露出一块蓝天,称"天开锁"。这说明本地已处在阴雨天气系统后部,随着阴雨系统东移,本地将雨止云消,天气转好。

"太阳现一现,三天不见面":指春、夏时节,雨天的中午,云层裂开,太阳露一露脸,但云层又很快聚合变厚,这表明本地正处在准静止锋影响下,准静止锋附近气流升降强烈、多变。上升气流增强时,云层变厚,降雨增大;上升气流减弱时,云层变薄,降雨减小或停止;中午前后,太阳照射强烈,云层上部受热蒸发,或云层下面上升气流减弱,天顶处的云层就会裂开。随着太阳照射减弱,或云层下部上升气流加强,裂开的云层又重新聚拢变厚。因此,"太阳现一现,常预示继续阴雨"。这句谚语和"太阳笑,淋破庙"、"亮一亮,下一丈"等谚语类同。

"日落射脚,三天内雨落":指太阳从云层的空隙中照射下来,称"日射脚",傍晚出现日射脚,说明对流作用强烈,预示有雨。

"早霞不出门,晚霞行千里":早晨东方无云,西方有云,阳光照到云上散射出彩霞,表明空中水汽充沛或有阴雨系统移来,加上白天空气一般不大稳定,天气将会转阴雨;傍晚如出晚霞,表明西边天空已放晴,加上晚上一般对流减弱,形成彩霞的东方云层,将更向东方移动或趋于消散,预示着天晴。

"久晴大雾阴,久阴大雾晴":指的是久晴之后出现雾,说明有暖湿空气移来,空气潮湿,是天阴下雨的征兆;久阴之后出现雾,表明天空中云层变薄裂开消散,地面温度降低而使水汽凝结成辐射雾,持到日出后雾将消去,就会出现晴天。

在暖季的早晨,如天边出现了堡状云,表示这个高度上的潮湿气层已经很不稳定,到了午间,低层对流一旦发展,上下不稳定的层次结合起来,就会产生强烈的对流运动,形成积雨云而发生雷雨。所以有"清早宝塔云,下午雨倾盆"的谚语。

另外,有天气预兆的云在演变过程中,往往具有一定的连续性、季节性和地方性。当天空中的云按照卷云、卷层云、高层云、雨层云这样的次序从远处连续移来,而且逐渐由少变多,由高变低,由薄变厚时,就预兆很快会有阴雨天气到来;相反,如果云由低变高、由厚变薄、由成层而崩裂为零散状的云时,就不会有阴雨天气。在暖季早晨,天空如出现底平、顶凸、孤立的云块(淡积云),或移动较快的白色碎云(碎积云),表明中低空气层比较稳定,天气晴好。

此外,云的颜色也可预兆一定的天气,如冰雹云的颜色先是顶白底黑,而后云中出现红色,形成白、黑、红色乱绞的云丝,云边呈土黄色。黑色是阳光透不过云体所造成的;白色是云体对阳光无选择散射或反射的结果;红黄色是云中某些云滴(直径在千分之一到百分之一毫米之间)对阳光进行选择散射的结果。有时雨云也呈现淡黄色,但云色均匀,不乱翻腾。还有不少谚语是从云色和云形来预兆要下冰雹的。例如,内蒙古有"不怕云里黑,就怕云里黑夹红,最怕黄云下面长白虫"等谚语,山西有"黄云翻,冰雹天;乱搅云,雹成群;云打架,雹要下"、"黑云黄云土红云,翻来覆去乱搅云,多有雹子灾严重"等谚语。还有"午后黑云滚成团,风雨冰雹一齐来"、"天黄闷热乌云翻,天河水吼防冰蛋"等说法,这些都说明当空气对流强盛,云块发展迅猛,像浓烟一股股地直往上冲,云层上下前后翻滚时,就容易下冰雹。

折叠 编辑本段 颜色分析

天空有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩。这里面,云的厚薄决定了颜色,我们所见到的各种云的厚薄相差很大,厚度可达7-8公里,薄的只有几十米。有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种。很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑;稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白;很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。有时云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做"薄幕卷层云"。孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的;而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看起来比较灰黑。日出和日落时,由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射;而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光特别是红光占着绝对的多数,这时不仅日出、日落方向的天空是红色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色了。由于云的组成有的是水滴,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环或彩虹。

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