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朱杰 赵桂香 郝婧宇 李清华 徐可文 时光荏苒，沧海桑田变幻无穷，而天上的云彩一如既往，缓慢悠扬，似在倾听，似在微笑，又似在诉说。云，从古至今就与人们的生活息息相关。唐代诗人王维在《过香积寺》中写道“不知香积寺，数里入云峰”，唐代诗人崔颢在《黄鹤楼》中也写下“黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠”的千古绝唱。
《世说新语·赏誉》中有这样的一个故事：王仲祖、刘真长造殷中军谈，谈竟，俱载去。刘谓王曰：“渊源真可。”王曰：“卿故堕其云雾中。”后便引申出“云里雾里”“一头雾水”的俗语和“堕云雾中”的成语，比喻迷惑不解。由此可见云和雾带给人的是神秘、虚无和缥缈，那么云到底为何物呢？ 云，通俗地讲，就是一团水汽，它是由大量细微的水滴、冰晶和灰尘组成的悬浮在大气中的可见聚合体。由于大气压力随高度的增加不断降低，空气上升时膨胀、冷却，饱和水气压也会随着降低，当空气中的水汽达到饱和并凝结成大量细微的水滴漂浮在空中时，就形成了云，而在地面形成则称之为雾。 文人雅士坐看云起云落，它们有的宛如长蛇，横卧天际；有的薄如羽翼，悠然轻盈；有的状若泼墨，恢弘大气；有的好似国画，色彩绚丽。有时候像层峦叠嶂的郁郁山林；有时候又像万马奔腾的汪洋河海；有时候晴空万里，下一秒就乌云密布，风雨欲来……那么，云为何有千变万化的姿态？人们又是如何去对云分类的呢？ 云朵的形态各异，第一是由于不同高度的气温不一样；第二是由于高空风速差异；第三是水汽含量在不同高度也不相同。不同的物理过程会生成不同的云。气象学中，云是天气系统的一种表现形式，根据云的外观、高度，结合云形成的过程，对云进行分类。目前，国际上通用的做法是将云分为低、中、高云和直展云。中国依据这一分类体系，结合气象观测、天气预报的需要和云的基本外形，具体将云分成三族十属二十九类云状。按照云底高度将云分为低、中、高三族，然后再区分为十属（卷云、卷层云、卷积云、高层云、高积云、层云、层积云、雨层云、积云和积雨云），并进一步细分为二十九类，如淡积云、碎积云、透光层积云、堡状高积云、毛卷云等。 云的观测过去主要以人工观测为主，包含云高、云状等项目。每天，观测员会间隔三小时或一小时观测一次天空状况，通过观测对比，记录云的生成、发展和消亡的过程，从而预判未来天气的变化。随着气象探测技术的不断发展，气象部门在观测方面也逐渐由人工观测向自动化观测改革。取而代之的是各种自动化的观测仪器，如雷达可观测到云内水滴、雨滴等分布情况，而气象卫星则可探测到云顶亮温，业务人员对观测成果的干预更为智能化、自动化、数字化，但对云状的观测，目前尚无有效的手段。我们相信，随着科技发展，人工智能技术的运用这一难题必将获得突破。
在公众熟知的天气预报中，经常会听到晴天、多云、阴天等词汇，这便是根据云在天空中的占比作为依据确定的。从视觉上来看，晴天或少云时，碧空如洗，万里无云或仅有少量积云（云量在0%～10%为晴天，10%～30%为少云）；多云时，云层覆盖大部分天空，且云层多为积云或范围不大的层状云，阳光可透过云层照射到地面（云量在30%～70%为多云）；阴天时，大范围层状云覆盖天空，对透光率影响较大，一般看不到太阳（云量大于70%则为阴天），带给人一种“黑云压城城欲摧”的感觉，也预示着风雨即将来临。而我国劳动人民也根据丰富的生活观察，对云的万千变化有了宝贵的经验总结，即云的谚语。 千百年来，我国劳动人民在生产生活中根据云的形状、来向、移速、厚薄、颜色等的变化，总结了丰富的“看云识天气”经验，并将这些经验编成谚语。如“天上钩钩云，地下雨淋淋”，钩钩云即钩卷云，出现在暖锋面和低压之前，说明暖锋面或低压即将到来，预示着下雨天气的到来；然而，钩钩云出现在雨后或者冬季，就会出现连续的晴天或霜冻天气，因此又有“钩钩云消散，晴天多干旱”“冬钩云，晒起尘”的说法。又如“天上鱼鳞斑，晒谷不用翻”，是指状若鲤鱼斑一样的透光高积云，这样的天气多表现为晴朗，具有良好的光照，谷子不用翻就能晒干，是天气将转晴的征兆。在高压控制下，高空的冷空气下沉，冲破连续的云层形成鱼鳞状。但是，如果云体为状若细小鱼鳞的卷积云，则会多雨并伴有大风，这种云多发生在低压槽前或台风外围，出现在雨前或雨后，所以又有“鱼鳞天，不雨也风颠”的谚语。 此外，还有大家熟知的“早霞不出门，晚霞行千里”“处暑有雨十八江，处暑无雨干断江”“早看东南，晚看西北”“朝有破紫云，午后雷雨临”“天上乌云盖，大雨来得快”“云往东，车马通；云往南，水涨潭；云往西，披蓑衣；云往北，好晒麦”，等等。 气象谚语是中国劳动人民在长期生产生活实践中总结出来的预测未来天气变化的经验性俗语，可以便捷地帮助百姓估测常见的天气及变化趋势，言简意赅，朗朗上口，具有浓厚的民间文学色彩，在民间流传广泛而且久远，是中华民族智慧的结晶。然而，谚语多是人们观察当地天气的经验总结，其适用范围具有一定的局限性。 云在天气预报中有着十分关键的作用，在预报员眼中，云揭示着大气的运行状态，是天气的“招牌”，是“风向标”和“晴雨表”。通过对云“前生今世”演变的直接分析，可以了解到大气中的气流变化、层结状态以及水汽含量等，再结合数值预报和预报员的综合研判，便可获知天气系统的实际状态、发展趋向和变化强度，从而判识未来天气的演变，尤其是短时临近天气的变化情况。 另外，气象部门利用气象卫星、天气雷达、探空及地面观测等多源观测手段，采用数值融合和数据同化等方法，获取分析天空中的云量、云状、云底高和云顶高等重要信息，为预报员提供数据参考，为天气预报制作提供有力的信息支持。其中，气象卫星观测作为一种天基观测，不受时间和空间的限制，更具观测覆盖范围广、频次高的优势，所反映的信息也更为客观。卫星观测实现了卫星云图的“可视化”，用数学方法完美诠释了云的“物理问题”。 近年来，我国气象卫星如风云系列卫星的观测能力以及物理解译能力日趋完善，同时高新科技和设备的应用如闪电成像仪、干涉式大气垂直探测仪等也使得对云的观测和研究变得更加立体，空天地一体化综合观测的逐步实现也是云观測的发展趋势。 预报员常常通过云图分析预报未来的降水天气情况。在他们看来，看似简单的卫星云图就像地球的脉络，包含着未来天气的各种信息。通过可见光云图可以看出云的结构、云的厚度，红外云图依据的是云顶亮温，可反映云发展的程度，再结合水汽云图分辨出云的种类后便知晓对应的天气意义，而经过超级计算机的数值计算和模拟，从中分解出的温度、湿度、风场和气压等信息，加上人工分析研判，就可以预测未来的天气演变趋势。 预报员可以通过高新设备实时传送回的监测数据和数值天气预报模式，了解大气环流变化、进行捕风捉云，他们既能背出各种传统的气象谚语，也能依靠各种先进设备“解放双手”，尤其在汛期，更加能摸准强对流天气的脉搏。 熟悉的天气预报，熟悉的《渔舟唱晚》旋律缓缓响起，在气象部门看来，虚无缥缈的云是一道风景、一种预言，是地球母亲在轻轻吟唱，在娓娓道来，是对广袤大地倾诉的深沉热爱，是挥洒在天空画卷中的神秘诗篇，也是深藏于大自然的喃喃之语，这其中的奥秘在等待着我们不断探索、不断发现。 |
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