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天上是什么云?云的三族十属

 天圣我材 2020-03-31

  三族十属

  

    云是大气中水汽凝结或凝华成的水滴、过冷水滴、冰晶或他们混合组成的其底不接地的可见聚合物(如果其底接地就变成了雾)。

  云由云高、云量、云状三个特征来描述。

  云高是指云底距地面的垂直距离。

  云按照云高,用2km和6km划分了低云、中云、高云三个云族:

  

  具有丰富经验的专业人员可以目测得出较为正确的云高结果,但更多时候需要通过仪器测量,比如气球测量、激光测云仪等等。而云量全凭目测云块占天空的面积来估计

  根据云状,云大致分为层云、积云、卷云。根据字面意思容易推测,层云如幕布般覆盖范围广且连续,积云是小范围面积上堆积形成纵深较高的云朵,卷云就是翻卷的云。

    低云

  高度小于2km

  低云族中的积云(Cu)是顶部成圆弧形或重叠的圆形突起,底部几乎水平。

  

   积云还分为淡积云和浓积云。淡积云比较扁平,而浓积云垂直发展较盛,呈花椰菜形或像重叠在一起的泡沫或圆弧状突起。总的来说就是淡积云较淡,浓积云较浓.

  这个是淡积云:

  

  淡积云

  这才是真的浓积云:

  

  而积雨云比浓积云还要高耸,垂直发展很盛,其上部越过冻结层(也就是垂直高度上的0℃分界线),因而至少在某些部位开始结冰,且易水平铺展开来,呈砧状或大羽毛状:

  

  典型云顶呈砧状的鬃积雨云

  也正因为积雨云非常高,太阳难以通过厚重的云层到达云底,因此云底常十分黑暗。

  

  低云

  层积云

  层积云由薄片、圆片或滚轴云条组成,整列个体都相当大,呈灰或灰白色,云块常成群、成行或排列成波状。“天上鲤鱼斑,明天晒谷不用翻”说的就是层积云。

  中云根据是否能透过太阳光分为透光/蔽光中云,简单来讲就是你能看到太阳在哪儿或者能明显区分天蓝云白,它就透光,你找不到太阳在哪儿或者觉得灰蒙蒙地,它就是蔽光中云。

  

  透光层积云

  

  透光层积云

   

  蔽光层积云

  低云

  层云

  层云是低而均匀的云层,常呈灰色或灰白色。

  其实云和雾很像,都是由各种状态的H2O的可见聚合物构成,区别大概只在于是否和地面接触。

  

  层云

  至于雨层云,很明显和降水有关。

  下面是云底高度在2km到6km的中云云族

  中云云族中的云属都带有“高”字,高层云、高积云。

  大概是因为以前由于观测条件显示,科学家们无法观测到6km以上的云,因此他们“合理推测”6km以上无云,位于2km-6km的中云就是海拔最高的云,因此将中云称作高x云,然而云属称呼既然已经用习惯了。

  中云分为高层云和高积云,高层云块头很大,常布满天空,它被 肢解 崩解之后变成高积云。高层云大概像灰色幕布一样基本均匀、覆盖整篇天空,高层云中允许间隙的存在,但一定具备纤缕结构或毛细管的形态。

  

    如果间隙太大,你可以看到一朵一朵的云,它就是高积云了。

  

  高积云

 如果已经知道云底高度,判断出是中云,那么很容易分辨出它是高层云还是高积云。

  可是不同高度的层云除了处在不同高度,老是长得很像。如果把高层云和层云(低云中那个层云)放在一起,就很难清了,毕竟非专业人士的目测云高通常有问题。

   

  这直接观察只能知道它是层云,不能目测出高度啊!倘若我们能推测出云高就很好办了。

  

  上面云图的解释

  我们明确知道拍摄地点和海拔,海拔1100米处,小于2Km,显然是低云族中的。

  至于我们乘坐飞机时拍摄的云呢?我们知道,一般飞机飞行过程中都在对流层顶部或平流层底,而这两层的分界线在我国(中纬度地区)约为11km,而中云和高云的分界线在6km,可以认为因而飞机上拍摄的云都是高云族中的。

  

  不知道对流层顶在哪儿的看这儿

  根据温度梯度

  将地球的大气层划分为五个圈层,从低到高为:对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。在对流层温度梯度为负,在平流层为正,对流层顶是由负转正的分界面。由于热辐射作用不同季节对流层顶会变化,夏季对流层顶较高;不同地区对流层顶高度也不同,低纬度对流层顶较高,一般为7~9km,中纬度次之,为10~12km,高纬度的对流层顶最高,为6~18km。

  不同参考书对于低中高纬度的高度区间划分、甚至不同课上的划分都并不统一,不过这不重要,我们只需要记住这是根据温度梯度划分的.

  高云云族的云属名称都带“卷”字.

  高云云族是最美的一族,不管是从地面看还是从飞机上看。比如卷云:纤细、毛羽状,分离散出的云,通常是白色,没有影子。

  

  卷云1(中科大D320宿舍路口向东方向拍摄

  

  卷云2(中科大伊斯特操场向东方向拍摄

  高云

  卷云

  卷云(Ci)分为毛卷云、钩卷云、密卷云、伪卷云

   【毛卷云 Ci fil】

  纤细的、平直或弯曲的丝缕状云,各部分分散,没有融合成片的现象,并且任何一端没有小簇或小钩

  【钩卷云Ci UrlC】

  形状好像点符号,云丝向上一端有小簇或小钩,常系统排列

  【密卷云 Ci dens】

  常融合成片,中部有时有淡影,但边缘部分卷云的特征仍很明显。有时厚度较大,容易误认为中云或低云。

  【伪卷云 Ci not】

  积雨云顶上冻结部分与其主体分离后所形成的较厚的卷云,常成砧状。在未脱离母体前只记Cb,不单独记Ci not。

  毛卷云:

  

  毛卷云

  

  毛卷云

  

  毛卷云

  

  毛卷云

  

  江面上出现的毛卷云,被夕阳映射呈金黄色,由于高空风的垂直切变,毛卷云成箭头形

  

  冰晶结构明显的毛卷云

  上面的都是毛卷云,下面是钩卷云:

  

  钩卷云

  

  钩卷云

  

  钩卷云

  还有密卷云和伪卷云:

  

  密卷云。因为云体较厚,很容易让人误会是中云或者低云,注意密卷云属于高云族。

  

  伪卷云

  密卷云和伪卷云的区别只在于尾巴长不长。

  长尾巴的就是密卷云,虽然云体厚度较大,然好歹还有较长的尾巴;尾巴不长的就是伪卷云。

  高云

  卷层云和卷积云

  高云族中还有卷层云(Cs)和卷积云两属。

  卷层云下,日月轮廓分明,时常可见晕,纵然云厚,可是地面仍然有影。有时云的组织几乎看不出来,只觉得天空不是那么蔚蓝;有时乱丝若隐若现,分布全天,又或丝状清晰、如欲割裂天空。但是最最主要的判断还是晕、日月轮廓分明、地物有影。

  晕,是大气光象——“晕、华、虹、极光、海市蜃楼”里面那个晕!是很容易跟华弄混的那个晕!

  晕(Halo)和华都是以日、月为中心的光学现象,呈彩色环状、弧状、柱状或亮点状。晕内红外紫,华的光环比晕小得多,色序正好与晕相反,内缘呈现青蓝色,中间以黄色为主,最外缘为红色,通常称为华盖。晕在卷层云中,而华多产生于透光层积云和透光高积云中。

   

  晕和毛卷层云

  

  晕和薄幕卷层云

  

  华

  至于卷积云(Cc),是白色白色细鳞片或小薄球状组成的云层或云片,性质类似卷云(Ci),多半没有影子,常排列成行成群,视若水面微波。

  

  卷积云一般生成及消失都比较快,常在卷云(Ci)或卷层云(Cs)退化的阶段出现。书上说:

  【只要符合下列条件之一的,就可以记作Cc:① 和Ci或Cs之间有明确的联系,② 眼见从Ci或Cs蜕变而成,③ 确有冰晶云的特质,而且云的个体视角大部分小于1°(相当于在一臂距离处小指的视宽度)。】

  卷积云有时长得跟高积云(Ac)很像,比如这个:

  

  这是卷积云

  若是高云(大于6km),那就是是卷积云,若低于6km,则是中云,那么就是高积云。

   

   云根据高度分为三个云族,用2km和6km划分了低云、中云和高云,经验丰富的人才能比较准确地目测出云高,俺是不行的。两种云状之间有时候是很难于区别的,通常在云状观测和识别的过程中,要抓住云属本身的特征综合分析,还要连续观测。

  

    图片来源:

  中国科学技术大学《大气探测学》课程

  麦李婷供图

  部分图片来自网络

  撰稿:胖妞不胖

  美编:胖妞不胖

  来源:石头科普工作室

  编辑:Kun

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