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天气最明显的特征就是天上不断变换、多姿多彩的云彩，云彩不仅能表明天空中风雨的情况，它更能预示将来的天气。我们可以研究云彩的形成和变化、形状和图案以及运动和分布，以详尽了解天气的变化及其深远的影响。云彩的形状多种多样，但是它的构成却只有几种，就是了解了这一点，英国药剂师卢克·霍华德于1803年才提出了云彩分类基本体系，当时人们对大气的运动形式还不太了解。他用拉丁语来描述自己看到的景象，其著作至今还是大气分类的基础，只是稍加改进了。比如，对流云彩现在被叫作积云（一堆云彩堆积在一起），一层一层的云彩被叫作层云（一层层伸展开来的云彩），纤维性云彩被叫作卷云（细丝样云彩），暴风雨云彩被称作雨云。 如今，我们认识到有两种基本的大气运动形式，可以划分为三种基本的云彩形式：由当地的对流产生的零散的、独立的、一堆一堆的积云；由云彩大规模上升而产生的伸展得很广的一层一层的层云；由这两种力量综合产生的带有以上两种特征的双重云彩。 同时，云彩还可以根据它们通常形成的高度进行分类。有的云彩在海平面或者地球表面形成，有的则在对流顶层形成，在热带地区，其高度约为60000英尺（1英尺约为30.48厘米）。高层云和乱层云通常往上延伸很高，而乱层云同时还会下降到地球表面。积云和积雨云形成的高度较低，但是它们的垂直长度可以延伸到中层甚至很高的位置。 积云：爆米花样的云团从性质上讲，积云都是由对流形成的，温暖的空气上升、扩张，然后冷缩凝结成上面有菜花状的圆顶，而下面是平台的形式，下面的平台表明上升的空气达到饱和程度，开始凝结。 云彩的不稳定程度和其含水量决定了云彩能上升的高度。最小的积云上升时只能扩张到几米宽、几米高的大小。这些小小的白色云朵表明天气状况稳定，通常出现在中午前后的时间段里，也就是阳光将地面上的空气晒热的时候，这些温暖的看不见的空气不断上升，被称作暖气流，在上升的过程中，其气温逐渐和周围的气温达成平衡，逐渐冷却，但其相对湿度却不断增加，当热气流达到饱和的时候，它就会冷却凝固，形成积云。 其冷却时潜伏的热量也散发到了热气流内，导致其气温升高，浮力增大。最终，热气流的温度变得和周围的空气一样高，这时就不再上升了。大气的稳定性通常会把这种晴天积云（也叫作淡积云）的高度限制在3000英尺以内，这些云彩从不会产生降雨。在晴天积云的范围内，通常还会有潮湿和干燥空气的混合物，它会同时进行凝结和蒸发。这种云彩的边缘非常锋利，表明它在不断扩张和增大，但同时也正在凝结。但是当其蒸发成为干燥空气的速度超过其冷凝的速度时，空气就会冷却并下降，云彩的边缘也会平滑。 云彩外表的蒸发和下降动作使它的宽度保持不变，从而阻止其他云彩在它的范围内形成，这也是小积云之间通常有大片晴空的原因。当热气流内所有的空气都和热空气混合或者被热空气冲淡以后，云彩就开始下降并变成碎积云。 云彩的不断混合和蒸发使得它们的寿命只有几分钟，但是由于新的热气流不断产生，从外表看来，淡积云几乎是没有变化的。中间高度的积云不稳定性更强，活力也不断增加，晴天积云的热气流在这里垂直增长得更快。塔状积云（也叫中积云）里有很多不断上升的细胞，这些细胞由更小的细胞组成，它们都处于不同的变化形式，其总体的冷却速度要超过其蒸发的速度，所以云彩内部空气总体在上升，但有些地方的空气在下降，其菜花状的顶部非常清晰，而其基部仍然很平，但是云彩整体会上升到高达19000英尺的地方。 在不稳定的空气里，塔状积云会很快向上生长，其高度很快超过其宽度，这种炮塔一样的形状给它带来了新的名字——堡状云。 如果这个炮塔蒸发得非常快，就会出现一群动物或者一堆堆羊毛一样的形状，它们被形象地称作绒毛云。 在更不稳定的环境下，塔状积云会膨胀成为无数个单个的对流细胞，由于冷凝而向空气中释放出大量的能量，使得上升的空气浮力更大。这种循环不断进行，使得浓积云在45000英尺的高度不断膨胀。在这么高的高度下，小水滴逐渐成为冰粒，从而完全转变为积雨云。 在风的作用下，云彩的顶端会形成一个平坦、纤细的砧状物，它是一个独立的雨云，是由积雨云上面的一层空气不断升高而形成的，是一种真正的卷云。积雨云通常颜色都比较深，下面可能会有碎云经过，一个很大的底部会有十几英里（1英里约为1.61千米）那么宽，通常会带来降雨。 更大的积雨云在其砧状物上会有很多向下的突起，被称作乳房，表明有强烈的倒灌风，和湿气、云彩或者周围的干燥空气混合在一起。 云彩预报云彩术语 天空覆盖率 晴朗 10％或更低 以晴为主 10％～20％ 局部多云 30％～60％ 晴 40％或更低 大部分多云 70％～80％ 多云 90％～100％  积云 纵坐标表明大约高度 A．淡积云（晴天积云） B．绒毛积云 C．堡状云 D．中层云 E．浓积云 F．积雨云 G．砧状物 H．突起（塔状积云） 层云 层云在形成的时候，没有热对流的作用，也不会上升，它们的长度要小于宽度，存在的时间也比积云要长，看样子就是没有什么特征的一层一层的云彩，它们的宽度大概在5～500英里之间，有时甚至超过500英里，但厚度却不超过1500～3000英尺。高层云有时会延伸到350000平方英里——差不多是得克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州加起来那么大。层云或者层状云是由于稳定气团被大规模抬起而形成的，它们在任何高度都可以形成。如果一层空气攀上了另外一层浓密的空气，或者在平缓倾斜的陆地上面，它们就会扩张并逐渐冷却，最后弥漫在那层空气上面，此外空气收缩凝结或者被抬升时也会如此。 另外一些过程也会产生不同形状的雾，其实雾就是地面上的层云。很多层云都是由于冷气团和暖气团边缘地带的飓风引起空气上升而形成的，是由于地面上的暖气团升到了寒冷稠密的空气之上，不断扩张、冷却和凝结形成的。暖气流到来最早的征兆就是最高处的云彩。 在40000英尺以上的高度，对流层的上端是纤细的卷云，它们主要由细小、稀疏的冰粒组成，这也是它们之所以透明的原因。和大部分的层云不同，一层层的卷云并不是连续不断的。从外表来看，这些云彩洁白精美，约有5000英尺那么厚。除了纤细的、丝绵一样的形状，卷云还可能会呈现穗状或者弯曲的扫帚形状，这时里面的冰粒会逐渐变大，以深色的、垂直的条纹形式从云层里落下来。 这些条纹通常有一定的弧度或者倾斜度，随着地面上的风向而有所不同。一般情况下被称作“骡子尾巴”，有时也用拉丁语称作“钩卷云”。暖气流的卷云后面通常会伴有稀薄透明的约5英里高的卷层云。卷层云也是由冰粒组成，有时会太过于单薄甚至无法用肉眼看见，但是阳光照射到它身上时，会产生一种光环，这是由六边形晶体反射的光线形成的。卷层云都很单薄，当太阳和地面的角度超过30°时，地上的物体都可以在卷层云上面投下阴影。 卷层云下面通常会伴随厚得多的高层云，高层云的高度约有3～4英里（约16000～21000英尺），厚度约为1～2英里。高层云通常不会造成降雨，不过有时云彩上端的冰粒由于过度冷却会滴落到下层的云彩上，从而产生雪花或者细雨。这些云彩通常为灰色或者浅蓝色，呈丝绵状，带有细纹或者条纹。光线通过高层云里小水珠的折射，有可能会造成冕——太阳或月亮上面色彩明亮的光环。  纵坐标表示大约高度 A．卷云 B．钩卷云（骡子尾巴） C．卷层云 D．高层云 E．乱层云 F．层云 高层云的基部离地面较低的时候，它的厚度会不断增加，颜色也越来越深，等它厚度增加，笼罩太阳的时候，就会产生雨和雪，这时就变成了真正的雨云，也就是能够带来降雨的最主要的云彩：乱层云。乱层云的基部离地面约6500英尺，它可以垂直向上伸展几英里，较冷的一端通常由过度冷却的小雨滴和冰粒组成，而温暖的底部通常由小水滴组成，这种构成对于降雨来说非常理想。空气里的冰粒过度饱和，水滴就会蒸发，冰粒逐渐变大，最终变成雪花降落下来。冰粒晶体是否会变成雪花降到地面，主要取决于它们下降时通过的空气的温度。 如果冰粒在云层里就已经融化，云层的颜色会发生明显变化：融化线以上的区域颜色较深，下面的颜色较浅。大部分乱层云造成的降雨在开始时都是雪的形式，到了地面才变成了雨。乱层云下面湿润的空气通常会产生面积较小的、细碎的深色云彩，一般叫作飞云。有时，这些飞云会合并成为连续的云层，一直延伸到乱层云的下面。层云是指位于最下面的层状云彩，它们延伸的面积很大，5000英尺以下都呈现灰色。 层云一般都是雾气从地面上升造成的，不过有时高层云、乱层云和积雨云的猛然降落也会形成层云。层云都由小水滴组成，它们温度过高，不可能产生冰粒，层云不会造成大量降雨或者降雪，最可能造成的结果就是毛毛细雨。层云里面通常会发生温度逆增的现象，这会阻止它垂直上升。层云散开时，会形成一种新的云彩，既可能是一层一层的，也可能是一堆一堆的。 双重云彩：层状爆米花堆云彩第三种云彩形式兼有层云和积云的主要特征。作为一种层云，它里面有温度逆增的现象，可以向上面的空气传递热量，从而造成云彩上端冷却。湿润空气不断上升，干冷的空气下沉，使得层云分裂成为层积云。云彩里面的对流细胞和不断上升下降的空气粒子一起，在5000～10000英尺的高空中，形成厚薄不一的波浪状起伏的云彩。 层积云布满天空的时候，它们会呈现出长长的、宽大的山脊的形状，就像是波形的屋顶。由湍流和高山形成的云彩层积云属于温暖的云层，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发了，根本就不能到达地面，当然这也会让下面的云层冷却，让它们更加稳定，从而阻断向上升腾的气流和湿气，把它们散开。 如果有一层层积云分散成更小的单位，这时高积云很可能就会产生。高积云所在的位置通常在12000～20000英尺之间，通常呈现白色或灰色的层状或块状，上面会有棉球一样的阴影，这些棉球有时会连在一起，有时不会。 高积云在气温低于冰点的20000英尺的高度上会显得非常高，也更加单薄，形成卷积云，卷积云由过度冷却的水汽和冰粒组成，里面对流的水汽会产生其特有的波浪形状，它会让水手们想起鱼鳞的形状。有一句谚语叫作“如有鱼鳞天和骡子尾巴，再高级的船也要小心划”，意思就是说卷积云通常会是狂风暴雨的前奏。胳膊伸直，握紧拳头，这种姿势能帮你辨别双重云彩：层积云团只有你的拳头那么大，或者稍大一点，高积云团只有你的拇指那么大，而卷积云的外表尺寸和你的指甲盖差不多。  a．波浪云出现在稳定气团的顶部， 它被抬上山顶或者起伏地区以后，会呈波浪状起伏。它们通常会变成光滑的凸透镜形状云彩，被称作荚状云。滚轴云的形状就像是一个长长的圆筒，通常形成于下风向处的湍流旋涡地带。  b．帽子云是由于干冷的空气被抬到高山之上的露点而形成的，或者是由上升的热气流形成的。帽子云看似是静止的，但它在迎风的一面不断增长，而在背风一面则不断消散。同时，由于塔状积云的不断增长阻碍上部湿润的风吹过来时，也会造成同样的效果。风吹过不断上升的热气流时所形成的帽子云也叫作伞状帽，好像几个帽子堆在一起的样子。  c．在下风处被湍流抬起的湿润空气会不断凝结，形成旗帜云，样子就像是锦旗在山顶摆动。 d．云彩上端强烈的风切变会产生一种特殊的卷云，  d．云彩上端强烈的风切变会产生一种特殊的卷云，就像是打到岸上然后散开的海浪一样。垂直的旋涡会产生一种特别的波浪状起伏叫作加尔文-赫尔穆霍兹波浪。如果没有足够的湿气形成可见的云彩，旋涡就会产生危险的晴空湍流。雾：模糊的云层最低的云层可以和地面接触，和其他的云层一样，它们也由极小的水滴组成，雾气只是在地面上形成的或者落到地面上的云彩，在低于-22℉（1华氏度约为-17.22摄氏度）的气温下，云彩里的冰晶就会形成冰雾。 雾气的厚度取决于水滴的大小和密度。雾气的厚度当然非常重要，因为它会降低可视度，会造成交通事故、飞机停飞以及其他一些严重的问题。根据其不同的形成过程，雾气可以分为好几种，此外，它们还可以细分为冷却雾和温暖雾。雾气不但会影响天气也会影响气候。在晴朗的日子里，雾气会反射阳光，减少热对流，从而减缓地面变暖的速度。 早上有雾的地方很少会有暴风雨。大陆西海岸大面积的雾气把大量的阳光反射出去，从而使当地的温度降低。人类的干预既可能会让雾气增大也可能让雾气消散。伦敦有名的“浓豌豆汤”雾就是由于人们不断燃烧煤炭，向空中排放出很小的微粒，从而加剧了那里的大雾。现在煤炭燃料的使用大幅度减少，伦敦冬季接受的阳光照耀比以前多了50％。  双重云彩 纵坐标表示大约高度 A．卷积云 D．层积云 B．高积云 E．波浪状层积云 C．堡状高积云辐射雾。 辐射雾是地面上最常见的一种  辐射雾。辐射雾是地面上最常见的一种雾，它是一种冷却雾，通常在寂静的、潮湿的夜里形成，当地球向外辐射热量时，空气受冷凝结成水珠。辐射雾通常发生在山谷谷底，冷空气从山坡下来后聚集在一起形成辐射雾。  移流雾。 移流雾也是一种冷却雾，湿润的空气经过寒冷的表面时形成的一种雾，大部分海雾都是移流雾。平流辐射雾也叫作地面雾，其厚度通常只有几英尺，有时，地面雾会下沉到山谷里，又被称作山谷雾。航空和卫星照片上通常会显示大河流域上面柔美多姿的移流雾  上坡雾。 这是第三种冷却雾，当空气沿物体表面上升时，其体积扩大，受冷，水汽凝结成为上坡雾。新汉普郡的华盛顿山会让从东西两个方向吹来的风都沿着山坡升到山顶，每年有300天的时间会形成上坡雾。  蒸汽雾。 空气温暖的时候就会形成温暖雾。冷空气经过温暖的水面会产生蒸汽雾，也叫作海烟。水汽从相对温暖的水面上升，变冷，然后迅速凝结成为水雾。 锋面雾。 当温暖的锋面经过时，温暖的雨滴落在下面寒冷的空气里，雨滴蒸发，渗进下面寒冷的空气层，从而形成锋面雾。这种暖雾通常产生于冬季长时间的降水之后。雾气较薄，风力较小的时候，雾气很容易消散，有时候在机场，直升机在雾气层上面盘旋的时候，会搅动上面温暖的空气，使得表面的雾气蒸发。另外一种除雾的办法就是撒下盐面或者冰粒，让雾粒增大，坠落下来，要想成功除雾，这种昂贵的方法要不断进行，直到雾气完全消散，否则，周围的雾气很快就会聚拢过来，因为大自然的威力是无穷的，雾气面积非常大。 下一期将会给大家讲解：野外暴风雨的相关知识 你可能对户外旅游技巧的其他同类型文章感兴趣： |
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