天氣最明顯的特征就是天上不斷變換、多姿多彩的云彩，云彩不僅能表明天空中風雨的情況，它更能預(yù)示將來的天氣。我們可以研究云彩的形成和變化、形狀和圖案以及運動和分布，以詳盡了解天氣的變化及其深遠的影響。云彩的形狀多種多樣，但是它的構(gòu)成卻只有幾種，就是了解了這一點，英國藥劑師盧克·霍華德于1803年才提出了云彩分類基本體系，當時人們對大氣的運動形式還不太了解。他用拉丁語來描述自己看到的景象，其著作至今還是大氣分類的基礎(chǔ)，只是稍加改進了。比如，對流云彩現(xiàn)在被叫作積云（一堆云彩堆積在一起），一層一層的云彩被叫作層云（一層層伸展開來的云彩），纖維性云彩被叫作卷云（細絲樣云彩），暴風雨云彩被稱作雨云。

如今，我們認識到有兩種基本的大氣運動形式，可以劃分為三種基本的云彩形式：由當?shù)氐膶α鳟a(chǎn)生的零散的、獨立的、一堆一堆的積云；由云彩大規(guī)模上升而產(chǎn)生的伸展得很廣的一層一層的層云；由這兩種力量綜合產(chǎn)生的帶有以上兩種特征的雙重云彩。

同時，云彩還可以根據(jù)它們通常形成的高度進行分類。有的云彩在海平面或者地球表面形成，有的則在對流頂層形成，在熱帶地區(qū)，其高度約為60000英尺（1英尺約為30.48厘米）。高層云和亂層云通常往上延伸很高，而亂層云同時還會下降到地球表面。積云和積雨云形成的高度較低，但是它們的垂直長度可以延伸到中層甚至很高的位置。

積云：爆米花樣的云團

從性質(zhì)上講，積云都是由對流形成的，溫暖的空氣上升、擴張，然后冷縮凝結(jié)成上面有菜花狀的圓頂，而下面是平臺的形式，下面的平臺表明上升的空氣達到飽和程度，開始凝結(jié)。

云彩的不穩(wěn)定程度和其含水量決定了云彩能上升的高度。最小的積云上升時只能擴張到幾米寬、幾米高的大小。這些小小的白色云朵表明天氣狀況穩(wěn)定，通常出現(xiàn)在中午前后的時間段里，也就是陽光將地面上的空氣曬熱的時候，這些溫暖的看不見的空氣不斷上升，被稱作暖氣流，在上升的過程中，其氣溫逐漸和周圍的氣溫達成平衡，逐漸冷卻，但其相對濕度卻不斷增加，當熱氣流達到飽和的時候，它就會冷卻凝固，形成積云。

其冷卻時潛伏的熱量也散發(fā)到了熱氣流內(nèi)，導(dǎo)致其氣溫升高，浮力增大。最終，熱氣流的溫度變得和周圍的空氣一樣高，這時就不再上升了。大氣的穩(wěn)定性通常會把這種晴天積云（也叫作淡積云）的高度限制在3000英尺以內(nèi)，這些云彩從不會產(chǎn)生降雨。在晴天積云的范圍內(nèi)，通常還會有潮濕和干燥空氣的混合物，它會同時進行凝結(jié)和蒸發(fā)。這種云彩的邊緣非常鋒利，表明它在不斷擴張和增大，但同時也正在凝結(jié)。但是當其蒸發(fā)成為干燥空氣的速度超過其冷凝的速度時，空氣就會冷卻并下降，云彩的邊緣也會平滑。

云彩外表的蒸發(fā)和下降動作使它的寬度保持不變，從而阻止其他云彩在它的范圍內(nèi)形成，這也是小積云之間通常有大片晴空的原因。當熱氣流內(nèi)所有的空氣都和熱空氣混合或者被熱空氣沖淡以后，云彩就開始下降并變成碎積云。

云彩的不斷混合和蒸發(fā)使得它們的壽命只有幾分鐘，但是由于新的熱氣流不斷產(chǎn)生，從外表看來，淡積云幾乎是沒有變化的。中間高度的積云不穩(wěn)定性更強，活力也不斷增加，晴天積云的熱氣流在這里垂直增長得更快。塔狀積云（也叫中積云）里有很多不斷上升的細胞，這些細胞由更小的細胞組成，它們都處于不同的變化形式，其總體的冷卻速度要超過其蒸發(fā)的速度，所以云彩內(nèi)部空氣總體在上升，但有些地方的空氣在下降，其菜花狀的頂部非常清晰，而其基部仍然很平，但是云彩整體會上升到高達19000英尺的地方。

在不穩(wěn)定的空氣里，塔狀積云會很快向上生長，其高度很快超過其寬度，這種炮塔一樣的形狀給它帶來了新的名字——堡狀云。

如果這個炮塔蒸發(fā)得非?？?，就會出現(xiàn)一群動物或者一堆堆羊毛一樣的形狀，它們被形象地稱作絨毛云。

在更不穩(wěn)定的環(huán)境下，塔狀積云會膨脹成為無數(shù)個單個的對流細胞，由于冷凝而向空氣中釋放出大量的能量，使得上升的空氣浮力更大。這種循環(huán)不斷進行，使得濃積云在45000英尺的高度不斷膨脹。在這么高的高度下，小水滴逐漸成為冰粒，從而完全轉(zhuǎn)變?yōu)榉e雨云。

在風的作用下，云彩的頂端會形成一個平坦、纖細的砧狀物，它是一個獨立的雨云，是由積雨云上面的一層空氣不斷升高而形成的，是一種真正的卷云。積雨云通常顏色都比較深，下面可能會有碎云經(jīng)過，一個很大的底部會有十幾英里（1英里約為1.61千米）那么寬，通常會帶來降雨。

更大的積雨云在其砧狀物上會有很多向下的突起，被稱作乳房，表明有強烈的倒灌風，和濕氣、云彩或者周圍的干燥空氣混合在一起。

云彩預(yù)報

云彩術(shù)語 天空覆蓋率

晴朗 10％或更低

以晴為主 10％～20％

局部多云 30％～60％

晴 40％或更低

大部分多云 70％～80％

多云 90％～100％

積云

縱坐標表明大約高度

A．淡積云（晴天積云）　B．絨毛積云　C．堡狀云　D．中層云　E．濃積云　F．積雨云　G．砧狀物　H．突起（塔狀積云）

層云

層云在形成的時候，沒有熱對流的作用，也不會上升，它們的長度要小于寬度，存在的時間也比積云要長，看樣子就是沒有什么特征的一層一層的云彩，它們的寬度大概在5～500英里之間，有時甚至超過500英里，但厚度卻不超過1500～3000英尺。高層云有時會延伸到350000平方英里——差不多是得克薩斯州、俄克拉荷馬州和堪薩斯州加起來那么大。層云或者層狀云是由于穩(wěn)定氣團被大規(guī)模抬起而形成的，它們在任何高度都可以形成。如果一層空氣攀上了另外一層濃密的空氣，或者在平緩傾斜的陸地上面，它們就會擴張并逐漸冷卻，最后彌漫在那層空氣上面，此外空氣收縮凝結(jié)或者被抬升時也會如此。

另外一些過程也會產(chǎn)生不同形狀的霧，其實霧就是地面上的層云。很多層云都是由于冷氣團和暖氣團邊緣地帶的颶風引起空氣上升而形成的，是由于地面上的暖氣團升到了寒冷稠密的空氣之上，不斷擴張、冷卻和凝結(jié)形成的。暖氣流到來最早的征兆就是最高處的云彩。

在40000英尺以上的高度，對流層的上端是纖細的卷云，它們主要由細小、稀疏的冰粒組成，這也是它們之所以透明的原因。和大部分的層云不同，一層層的卷云并不是連續(xù)不斷的。從外表來看，這些云彩潔白精美，約有5000英尺那么厚。除了纖細的、絲綿一樣的形狀，卷云還可能會呈現(xiàn)穗狀或者彎曲的掃帚形狀，這時里面的冰粒會逐漸變大，以深色的、垂直的條紋形式從云層里落下來。

這些條紋通常有一定的弧度或者傾斜度，隨著地面上的風向而有所不同。一般情況下被稱作“騾子尾巴”，有時也用拉丁語稱作“鉤卷云”。暖氣流的卷云后面通常會伴有稀薄透明的約5英里高的卷層云。卷層云也是由冰粒組成，有時會太過于單薄甚至無法用肉眼看見，但是陽光照射到它身上時，會產(chǎn)生一種光環(huán)，這是由六邊形晶體反射的光線形成的。卷層云都很單薄，當太陽和地面的角度超過30°時，地上的物體都可以在卷層云上面投下陰影。

卷層云下面通常會伴隨厚得多的高層云，高層云的高度約有3～4英里（約16000～21000英尺），厚度約為1～2英里。高層云通常不會造成降雨，不過有時云彩上端的冰粒由于過度冷卻會滴落到下層的云彩上，從而產(chǎn)生雪花或者細雨。這些云彩通常為灰色或者淺藍色，呈絲綿狀，帶有細紋或者條紋。光線通過高層云里小水珠的折射，有可能會造成冕——太陽或月亮上面色彩明亮的光環(huán)。

縱坐標表示大約高度

A．卷云　B．鉤卷云（騾子尾巴）　C．卷層云　D．高層云　E．亂層云　F．層云

高層云的基部離地面較低的時候，它的厚度會不斷增加，顏色也越來越深，等它厚度增加，籠罩太陽的時候，就會產(chǎn)生雨和雪，這時就變成了真正的雨云，也就是能夠帶來降雨的最主要的云彩：亂層云。亂層云的基部離地面約6500英尺，它可以垂直向上伸展幾英里，較冷的一端通常由過度冷卻的小雨滴和冰粒組成，而溫暖的底部通常由小水滴組成，這種構(gòu)成對于降雨來說非常理想?？諝饫锏谋＿^度飽和，水滴就會蒸發(fā)，冰粒逐漸變大，最終變成雪花降落下來。冰粒晶體是否會變成雪花降到地面，主要取決于它們下降時通過的空氣的溫度。

如果冰粒在云層里就已經(jīng)融化，云層的顏色會發(fā)生明顯變化：融化線以上的區(qū)域顏色較深，下面的顏色較淺。大部分亂層云造成的降雨在開始時都是雪的形式，到了地面才變成了雨。亂層云下面濕潤的空氣通常會產(chǎn)生面積較小的、細碎的深色云彩，一般叫作飛云。有時，這些飛云會合并成為連續(xù)的云層，一直延伸到亂層云的下面。層云是指位于最下面的層狀云彩，它們延伸的面積很大，5000英尺以下都呈現(xiàn)灰色。

層云一般都是霧氣從地面上升造成的，不過有時高層云、亂層云和積雨云的猛然降落也會形成層云。層云都由小水滴組成，它們溫度過高，不可能產(chǎn)生冰粒，層云不會造成大量降雨或者降雪，最可能造成的結(jié)果就是毛毛細雨。層云里面通常會發(fā)生溫度逆增的現(xiàn)象，這會阻止它垂直上升。層云散開時，會形成一種新的云彩，既可能是一層一層的，也可能是一堆一堆的。

雙重云彩：層狀爆米花堆云彩第三種云彩形式兼有層云和積云的主要特征。作為一種層云，它里面有溫度逆增的現(xiàn)象，可以向上面的空氣傳遞熱量，從而造成云彩上端冷卻。濕潤空氣不斷上升，干冷的空氣下沉，使得層云分裂成為層積云。云彩里面的對流細胞和不斷上升下降的空氣粒子一起，在5000～10000英尺的高空中，形成厚薄不一的波浪狀起伏的云彩。

層積云布滿天空的時候，它們會呈現(xiàn)出長長的、寬大的山脊的形狀，就像是波形的屋頂。由湍流和高山形成的云彩層積云屬于溫暖的云層，很少造成降雨，合并在一起形成小水珠的水汽在云彩下面就蒸發(fā)了，根本就不能到達地面，當然這也會讓下面的云層冷卻，讓它們更加穩(wěn)定，從而阻斷向上升騰的氣流和濕氣，把它們散開。

如果有一層層積云分散成更小的單位，這時高積云很可能就會產(chǎn)生。高積云所在的位置通常在12000～20000英尺之間，通常呈現(xiàn)白色或灰色的層狀或塊狀，上面會有棉球一樣的陰影，這些棉球有時會連在一起，有時不會。

高積云在氣溫低于冰點的20000英尺的高度上會顯得非常高，也更加單薄，形成卷積云，卷積云由過度冷卻的水汽和冰粒組成，里面對流的水汽會產(chǎn)生其特有的波浪形狀，它會讓水手們想起魚鱗的形狀。有一句諺語叫作“如有魚鱗天和騾子尾巴，再高級的船也要小心劃”，意思就是說卷積云通常會是狂風暴雨的前奏。胳膊伸直，握緊拳頭，這種姿勢能幫你辨別雙重云彩：層積云團只有你的拳頭那么大，或者稍大一點，高積云團只有你的拇指那么大，而卷積云的外表尺寸和你的指甲蓋差不多。

a．波浪云出現(xiàn)在穩(wěn)定氣團的頂部，

它被抬上山頂或者起伏地區(qū)以后，會呈波浪狀起伏。它們通常會變成光滑的凸透鏡形狀云彩，被稱作莢狀云。滾軸云的形狀就像是一個長長的圓筒，通常形成于下風向處的湍流旋渦地帶。

b．帽子云是由于干冷的空氣被抬到高山之上的露點而形成的，或者是由上升的熱氣流形成的。帽子云看似是靜止的，但它在迎風的一面不斷增長，而在背風一面則不斷消散。同時，由于塔狀積云的不斷增長阻礙上部濕潤的風吹過來時，也會造成同樣的效果。風吹過不斷上升的熱氣流時所形成的帽子云也叫作傘狀帽，好像幾個帽子堆在一起的樣子。

c．在下風處被湍流抬起的濕潤空氣會不斷凝結(jié)，形成旗幟云，樣子就像是錦旗在山頂擺動。

d．云彩上端強烈的風切變會產(chǎn)生一種特殊的卷云，

d．云彩上端強烈的風切變會產(chǎn)生一種特殊的卷云，就像是打到岸上然后散開的海浪一樣。垂直的旋渦會產(chǎn)生一種特別的波浪狀起伏叫作加爾文-赫爾穆霍茲波浪。如果沒有足夠的濕氣形成可見的云彩，旋渦就會產(chǎn)生危險的晴空湍流。霧：模糊的云層最低的云層可以和地面接觸，和其他的云層一樣，它們也由極小的水滴組成，霧氣只是在地面上形成的或者落到地面上的云彩，在低于-22℉（1華氏度約為-17.22攝氏度）的氣溫下，云彩里的冰晶就會形成冰霧。

霧氣的厚度取決于水滴的大小和密度。霧氣的厚度當然非常重要，因為它會降低可視度，會造成交通事故、飛機停飛以及其他一些嚴重的問題。根據(jù)其不同的形成過程，霧氣可以分為好幾種，此外，它們還可以細分為冷卻霧和溫暖霧。霧氣不但會影響天氣也會影響氣候。在晴朗的日子里，霧氣會反射陽光，減少熱對流，從而減緩地面變暖的速度。

早上有霧的地方很少會有暴風雨。大陸西海岸大面積的霧氣把大量的陽光反射出去，從而使當?shù)氐臏囟冉档?。人類的干預(yù)既可能會讓霧氣增大也可能讓霧氣消散。倫敦有名的“濃豌豆湯”霧就是由于人們不斷燃燒煤炭，向空中排放出很小的微粒，從而加劇了那里的大霧?，F(xiàn)在煤炭燃料的使用大幅度減少，倫敦冬季接受的陽光照耀比以前多了50％。

雙重云彩

縱坐標表示大約高度

A．卷積云　D．層積云　B．高積云　E．波浪狀層積云　C．堡狀高積云輻射霧。

輻射霧是地面上最常見的一種

輻射霧。輻射霧是地面上最常見的一種霧，它是一種冷卻霧，通常在寂靜的、潮濕的夜里形成，當?shù)厍蛳蛲廨椛錈崃繒r，空氣受冷凝結(jié)成水珠。輻射霧通常發(fā)生在山谷谷底，冷空氣從山坡下來后聚集在一起形成輻射霧。

移流霧。

移流霧也是一種冷卻霧，濕潤的空氣經(jīng)過寒冷的表面時形成的一種霧，大部分海霧都是移流霧。平流輻射霧也叫作地面霧，其厚度通常只有幾英尺，有時，地面霧會下沉到山谷里，又被稱作山谷霧。航空和衛(wèi)星照片上通常會顯示大河流域上面柔美多姿的移流霧

上坡霧。

這是第三種冷卻霧，當空氣沿物體表面上升時，其體積擴大，受冷，水汽凝結(jié)成為上坡霧。新漢普郡的華盛頓山會讓從東西兩個方向吹來的風都沿著山坡升到山頂，每年有300天的時間會形成上坡霧。

蒸汽霧。

空氣溫暖的時候就會形成溫暖霧。冷空氣經(jīng)過溫暖的水面會產(chǎn)生蒸汽霧，也叫作海煙。水汽從相對溫暖的水面上升，變冷，然后迅速凝結(jié)成為水霧。

鋒面霧。

當溫暖的鋒面經(jīng)過時，溫暖的雨滴落在下面寒冷的空氣里，雨滴蒸發(fā)，滲進下面寒冷的空氣層，從而形成鋒面霧。這種暖霧通常產(chǎn)生于冬季長時間的降水之后。霧氣較薄，風力較小的時候，霧氣很容易消散，有時候在機場，直升機在霧氣層上面盤旋的時候，會攪動上面溫暖的空氣，使得表面的霧氣蒸發(fā)。另外一種除霧的辦法就是撒下鹽面或者冰粒，讓霧粒增大，墜落下來，要想成功除霧，這種昂貴的方法要不斷進行，直到霧氣完全消散，否則，周圍的霧氣很快就會聚攏過來，因為大自然的威力是無窮的，霧氣面積非常大。

下一期將會給大家講解：野外暴風雨的相關(guān)知識

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