揭開雲的奧秘(1 / 2)

揭開雲的奧秘

雲的形成

雲是地球上龐大的水循環的有形結果。太陽照在地球表麵,水蒸發形成水蒸氣,一旦水汽過飽和,水分子就會聚集在空氣中的微塵周圍,由此產生的水滴或冰晶將陽光散射到各個方向,這就產生了雲的外觀。

因為雲反射和散射所有波段的電磁波,所以雲的顏色成灰色,雲層比較薄時成白色,但是當它們變得太厚或濃密而使得陽光不能通過的話,它們看起來是灰色或黑色的。

從地麵向上十多千米這層大氣中,越靠近地麵,溫度越高,空氣也越稠密;越往高空,溫度越低,空氣也越稀薄。

另一方麵,江河湖海的水麵,以及土壤和動植物的水分,隨時蒸發到空中變成水汽。水汽進入大氣後,成雲致雨,或凝聚為霜露,然後又返回地麵,滲入土壤或流入江河湖海。以後又再蒸發,再凝結下降。周而複始,循環不已。

水汽從蒸發表麵進入低層大氣後,這裏的溫度高,所容納的水汽較多,如果這些濕熱的空氣被抬升,溫度就會逐漸降低,到了一定高度,空氣中的水汽就會達到飽和。如果空氣繼續被抬升,就會有多餘的水汽析出。如果那裏的溫度高於0℃,則多餘的水汽就凝結成小水滴;如果溫度低於0℃,則多餘的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多並達到人眼能辨認的程度時,就是雲了。其他行星的雲不一定會由水組成的,如金星的硫酸雲。

雲的成因分類

雲形成於當潮濕空氣上升並遇冷時的區域。鋒麵雲:鋒麵上暖氣團抬升形成的雲;地形雲:當空氣沿著正地形上升時形成的雲;平流雲:當氣團經過一個較冷的下墊麵時形成的雲,例如一個冷的水體;對流雲:因為空氣對流運動而產生的雲;氣旋雲:因為氣旋中心氣流上升而產生的雲。

雲的形態分類

雲主要有三種形態:一大團的積雲、一大片的層雲和纖維狀的卷雲。

而科學上雲的分類最早是由法國博物學家讓·巴普蒂斯特·拉馬克於1801年提出的。1929年,國際氣象組織以英國科學家路克·何華特於1803年製定的分類法為基礎,按雲的形狀、組成、形成原因等把雲分為十大雲屬。而這十大雲屬則可按其雲的高度把它們劃入三個雲族:高雲族、中雲族、低雲族。另一種分法則將積雨雲從低雲族中分出,稱為直展雲族。這裏使用的雲的高度僅適用於中緯度地區。

高雲族

高雲形成於6000米以上高空,對流層較冷的部分。分三屬,都是卷雲類的。在這高度的水都會凝固結晶,所以這族的雲都是由冰晶體所組成的。高雲一般呈纖維狀,薄薄的並多數會透明。高雲族又分為卷雲、卷積雲、卷層雲三類。

卷雲,即具有絲縷狀結構,柔絲般光澤,分離散亂的雲。卷積雲,即似鱗片或球狀細小雲塊組成的雲片或雲層,常排列成行或成群,很像輕風吹過水麵所引起的小波紋。白色無暗影,有柔絲般光澤。卷層雲,即為白色透明的雲幕,日、月透過雲幕時輪廓分明,地物有影,常有暈環。

中雲族

中雲於2500米至6000米的高空形成。它們是由過度冷凍的小水點組成的。可分為高積雲、高層雲兩類。

高積雲,即雲塊較小,輪廓分明,常呈扁圓形、瓦塊狀、魚鱗片,或是水波狀的密集雲條。成群、成行、成波狀排列。薄的雲塊呈白色,厚的雲塊呈暗灰色。在薄的高積雲上,常有環繞日月的虹彩,或顏色為外紅內藍的華環。高積雲都可與高層雲、層積雲、卷積雲相互演變。

高層雲,即帶有條紋或纖縷結構的雲幕,有時較均勻,顏色灰白或灰色,有時微帶藍色。雲層較薄部分,可以看到昏暗不清的日月輪廓,看上去好像隔了一層毛玻璃。厚的高層雲,則底部比較陰暗,看不到日月。

由於雲層厚度不一,各部分明暗程度也就不同,但是雲底沒有顯著的起伏。高層雲可降連續或間歇性的雨、雪。若有少數雨下垂時,雲底的條紋結構仍可分辨。高層雲常由卷層雲變厚或雨層雲變薄而成。有時也可由蔽光高積雲演變而成。

低雲族

是在2500米以下的大氣中形成的。當中包括濃密灰暗的層雲、層積雲和濃密灰暗兼帶雨的雨層雲。層雲接地就被稱為霧。低雲族可分為雨層雲、層積雲、層雲、積雲、積雨雲。

雨層雲是厚而均勻的降水雲層,完全遮蔽日月,呈暗灰色,布滿全天,常有連續性降水。雨層雲多數由高層雲變成,有時也可由蔽光高積雲、蔽光層積雲演變而成。

層積雲,即由團塊、薄片或條形雲組成的雲群或雲層,常成行、成群或波狀排列。雲塊個體都相當大,其視寬度角多數大於5度。雲層有時滿布全天,有時分布稀疏,常呈灰色、灰白色,常有若幹部分比較陰暗。層積雲有時可降雨、雪,通常量較小。層積雲除直接生成外,也可由高積雲、層雲、雨層雲演變而來,或由積雲、積雨雲擴展或平衍而成。