36 度的天气好热，躲到云彩里会凉快点吗？

36 度的天气里，云的温度是多少呢？

作者：漠北，大气科学/强风暴物理学

这是结论啊~需要结论的小伙伴看这一段就可以了~

题主图中淡积云云内的温度约为 23.5℃-22.2℃ 左右，题主所拍摄云朵是典型的暖云（水云），相对的则是冷云（冰云）。

-- 计算过程

其实要计算云的温度，仅仅知道地面温度是不够的，或者说是不够精确的。

如果需要相对精确的知道云内的温度，还需要知道当地的湿度情况，如果更好则应该提供露点温度。

根据图片提供的信息，在某度地图街景中查询出图片是在上海市宝山区铁峰路与友谊路交汇处拍摄的。

图中的云种是低云族积云属的云种（淡积云）

查找到最近的气象站，为上海宝山气象站。

如果图片是在今天下午拍摄的，那么整个宝山区下午的空气湿度都在 70% 左右，另外查询到地面的气温（空气温度）为 33 ℃，并不是 36℃。地面气压则为 1002 hPa 左右。

--

则以 70% 和 33 ℃ 来计算

〇、思路

-- 详细步骤

一、求出露点温度

1、

首先Clapeyron-Clausius 公式（双克方程）的积分表达式，这个是基础：

es(t) 为对纯水面的饱和水汽压，Rv 是水汽的比气体常数，Lv 是潜热项（积分是在假定 Lv 是常数的情况下）

2、

双克方程有参数化表达的 Tetens 公式

将 t=33 ℃，即 T=306.15 K 代入，解出饱和水汽压 es 为 50.26786999 hPa

3、

根据相对湿度 U 的定义

将 U=70%，es=50.26786999 hPa 代入，解得实际水汽压 e=35.18750899

4、

将 e 带回 Tetens 公式

解出露点温度 Td=299.9375994 K，即 td=26.8 ℃

OK，我们有了地面温度 t，有了地面的露点温度 td，就可以计算气块的抬升和凝结了，也就是计算云内的温度。（所以露点仪是一个好东西……

二、计算云内温度

对于积云来说，非常适合用于计算云内温度。

因为积云是一种热力性质的云朵，是由空气热泡块（即空气块）抬升所形成的云朵。

需要知道的是：

1、

对于空气块来说，在抬升的过程中只要没有发生水汽凝结（无相变），那么它的热力性质满足干绝热过程：

R 是湿空气（带有水汽）的比气体常数，cp 为湿空气的比定压热容。

2、

在空气块到达某一个高度以后，空气块达到饱和，水汽开始凝结，水汽凝结所释放的相变潜热开始参与空气块内的热力过程，即由干绝热过程转变为了湿绝热过程：

而这个某一个高度就是抬升凝结高度 LCL，而这个高度作为干绝热和湿绝热的分水岭，尤其重要。而计算抬升凝结高度，我们就需要露点温度 Td，这也是在（一）中计算露点温度的原因所在。

三、

观察上面两个方程

对于干绝热过程来说，是一个常微分方程，我们可以将其积分（得到的方程称为泊松方程）然后代入温度和高度求解。

而对于湿绝热过程来说，这个方程（被称为假绝热方程）是一个非线性的微分方程，是很难求解出解析解的，而采用数值计算方法又十分繁琐。

所以大气热力学图解应运而生。

可以将热力学图解理解为一个计算器，通过曲线的交点、曲线围成的面积计算出方程的数值解和能量积分。

我截取了一小块（也只需要这一小块）来说明

而实际的大小是

图上的干绝热线就是根据干绝热方程绘制，湿绝热线则是根据假绝热方程绘制。等饱和比湿线则是许多组双曲线，是根据等饱和比湿方程绘制的。

四、

经过那么多的铺垫和计算，我们得到了基本的参数。

终于到了最激动人心的计算时刻了

1、

由于上海宝山的实测气压为 1002 hPa，t=33 ℃，计算得到 td=26.8 ℃。我们在大气热力图解上描绘出两个点

T（33，1002），Td（26.8，1002）

在 T 处沿着干绝热线上升，Td 处沿着等饱和比湿线上升，它们的交点即为抬升凝结高度 LCL。

可以看见，LCL 的高度约为 910 hPa，约为 1000m 的高度。这与淡积云的云底高度是相符合的。

可以看见，淡积云的云底温度约为 25℃，当然，受到边缘湍流混合的作用，这个温度是不准确的，我们需要上升到 900-870hPa 左右的高度才能确定淡积云云内的温度。

2、

经过了 LCL，云的热力学过程从干绝热转变为了湿绝热，而此时也需要沿着湿绝热线继续上升。

我们继续上升，可以看见，

云内的温度从 25 摄氏度下降到了 23.5 至 22.2 摄氏度左右。

五、总结

现在就可以回答题主的问题了，在地面温度为 33 ℃（气象站温度并不是 36 ℃），湿度为 70%，气压为 1002 hPa 的条件下：

题主图中淡积云云内的温度约为 23.5℃-22.2℃ 左右，题主所拍摄云朵是典型的暖云（水云），相对的则是冷云（冰云）。

另外，上面的计算准么？略准，但是在实际观测面前，误差是一定存在的。

最后，我要感谢现代气象观测仪器如探空气球、探空雷达、露点仪等等等的出现，让现代气象工作者不用饱受如此繁杂的计算的过程。

不过，大气科学作为一个理学学科，每位工作在一线的预报员妥妥的都流淌着学霸的气息啊……