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一、云的成因和成分
人们常常看到天空有时碧空无云,有时白云朵朵,有时又是乌云密布。为什么天上有时有云,有时又没有云呢?云究竟是怎样形成的呢? 它又是由有什么组成的?
漂浮在天空中的云彩是由许多细小的水滴或冰晶组成的,有的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时也包含一些较大的雨滴及冰、雪粒,云的底部不接触地面,并有一定厚度。
云的形成主要是由水汽凝结造成的。
我们都知道,从地面向上十几公里这层大气中,越靠近地面,温度越高,空气也越稠密;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,随时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(升华),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后,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°C,则多余的水汽就凝结成小水滴;如果温度低于0°C,则多余的水汽就凝化为小冰晶。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,就是云了。
二、云的九族
天上的云总是形态各异,千变万化的,你知道为什么会这样吗? 前面我们已经知道云主要是由空气上升绝热冷却而形成的,这是云形成的共性,但是水汽在凝结或凝华过程中有着不同的特点,因而形成了不同的云状,这是不同云形成的个性。根据形成云的上升气流的特点,云可分为对流云、层状云和波状云三大类。对流云包括淡积云、浓积云、秃积雨云和鬃积雨云,卷云也属于对流云;层状云包括卷层云、高层云、雨层云和层云;波状云包括层积云、高积云、卷积云。根据云底的高度,云可分成高云、中云、低云三大云族。然后再按云的外形特征、结构和成因可将其划分为十属二十九类(见表1)。它们主要是:
低云
包括层积云、层云、雨层云、积云、积雨云五属(类),其中层积云、层云、雨层云由水滴组成,云底高度通常在2,500米以下。大部分低云都可能下雨,雨层云还常有连续性雨、雪。而积云、积雨云由水滴、过冷水滴、冰晶混合组成,云底高度一般也常在2,500米以下,但云顶很高。积雨云多下雷阵雨,有时伴有狂风、冰雹。
中云
包括高层云、高积云两属(类),多由水滴、过冷水滴与冰晶混合组成,云底高度通常在2,500-5,000米之间。高层云常有雨、雪产生,但薄的高积云一般不会下雨。
高云
包括卷云、卷层云、卷积云三属(类),全部由小冰晶组成,云底高度通常在5,000米以上。高云一般不会下雨,但冬季北方的卷层云、密卷云偶尔会降雪。
| 卷云 | 卷层云 | 卷积云 |
云量和晴阴
云量多少,全凭目测云块占据天空的面积来估计。因为是目测,当然并不十分准确,但也没有更好的办法,全世界的气象站至今还是用这种目测方法估计云量。天气预报广播中的晴、少云、多云和阴,就是根据云量的多少划分的。
通常将整个天空划分为10等份,碧空无云或被云遮蔽不到0.5份时,云量为“0”;云遮盖天空一半时,云量为“5”。云量多时,应估计露出的青天,再推算出云量。云量少时,则直接估计云所遮蔽天空的份数,如云块占全部天空的1/10时,云量为“l”;云块占天空2/10时,云量为“3”,余类推。
天空无云,或者虽有零星云层,但云量不到2成时称为晴;低云量在8成以上称为阴;中、低云的云量为1~3,高云的云量为4~5时,称为少云;中、低云的云量为4~7,高云的云量为6~10时,称为多云。一般说来,当天空被云掩蔽,颜色发白,地上东西显得明亮时,这种云较高。相反,云色呈灰或灰黑色,显得阴沉,这种云则较低。移动慢的云较高,移动快的云较低。
这样做提供了一个判断天气的数量标准,和过去的习惯稍有不同。例如,习惯上以雨停而云散,或有云仍见太阳光为晴;以天空云层密布,阳光罕见,或天色阴暗时为阴。
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":钩钩云指钓卷云,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,表示空气不稳定,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,夜间便看到有象江猪的云飘过"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,预示着天睛。
"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,天气睛好。
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现象。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,反来复去乱搅云,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,象浓烟一股股地直往上冲,云层上下前后翻滚时,就容易下冰。
三、卷积云
云块很小,呈白色细鳞、片状,常成行或成群,排列整齐,似微风吹过水面所引起的小波纹。卷积云只有1类。http://www.kepu.net.cn/gb/earth/weather/water/images/wtr_pic30.jpg
另外,每一种云都有它的特殊性,但不是一成不变的。在一定条件下,这一种云可以转变为那一种云,那一种云又可以转变为另一种云。例如淡积云可以发展成浓积云,再发展成积雨云;积雨云顶部脱离成为伪卷云或积云性高积云;卷积云降低成高层云;而高层云降低又可变成雨层云。
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http://baike.baidu.com/pic/22/11633170060614885_small.jpg> 四、卷云(Cirru
Ci)
卷云是高云的一种,是对流层中最高的云,平均高度超过6000公尺。所以清晨当太阳还没有升到地平线上或傍晚太阳已下山后,光线都会照到这种孤悬高空而无云影的卷云上,经过散射后,显现出漂亮的红色或橘红色的霞象,在夏日的晴空中十分常见。 卷云的成分多以冰晶形态出现,云体呈白色,也因为含有冰晶,所以看起来较透明也较亮,蓝天中的云丝会更加洁净,有蚕丝般的光泽。卷云云层通常不厚,且细致而分散,呈现一丝丝的、具有纤维组织的云彩,像羽毛、头发、乱丝、或马尾,姿态很多,相当有趣。 『蔚蓝色的天空,漂荡着白白的浮云, 像撕薄了的棉絮,铺在倒悬着的碧海上。』─ 最美丽的云就是卷云。 卷云因为云层太高,即使生成小水滴,下降过程中很容易蒸发,不会抵达地面,故在地面上不会感到下雨,象征一整天都会是晴朗的好天气。 你知道坏天气或台风来临前的一两天,天空会出现什么云吗? (提示:它大多出现于十公里以上高空,是所有云层中位置较高的云) 答案是卷云。热带气旋强烈的上升气流会把潮湿的空气带到近五、六千公尺以上的高空,由于温度很低,水气结成了透明的小冰粒,形成像绢丝一样发光的云彩--卷云,这些在高层辐散流场区域的卷云,会从热带气旋中心向外流出,所以当香港还是位于热带气旋边缘时,我们便已看到那些在热带气旋外围的卷云,并称为「台母」。 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。 卷云产生的高度很高,属于高云族,一段距地约6-12千米,至少5500米高。也可以在海拔比较低的寒冷地区存在。在这样的高度上,空气温度很低且水汽很少,云由细小且稀疏的冰晶组成,故比较薄而透光性较好,洁白而亮泽,常具丝缕结构。 卷云形成的原因多样,或由于高空对流而形成,往往带有积云的形状;或由于卷层云边缘展裂面成;或由于高积云抬升转化而成;或由高积云所降雪幡残留空中而成;可见卷云形成的途径是多样的。 已形成的卷云由于所下降的冰晶通过温、湿、风等不同的气层,也会表现为各种形态。分散个体常呈丝缕状、马尾状、羽毛状、钩状、团簇状和片状等多种形态。 由于卷云薄,阳光和月光可以轻易的通过,因此,作用在冰晶上的光线产生许多奇妙的现象,包括晕圈。 卷云可分为毛卷云、密卷云、钩卷云、伪卷云四类。 五、积云
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