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天上是什么云?云的三族十属

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小编在去年到友校上暑校的时候被计算机学院的同学指着天上的云问:这是什么云?

我答不出来

刚考完大气与海洋学的本编我答不出来!

我能想起为什么天是蓝的

我能回答为什么夜晚城市天空是红色的

可我不知道天边是什么云……


就是上面这片云!

俺憋了半天:俺不记得了,学过就忘了。

同学看了我一眼,会心一笑:你就是瞎编我也不懂啊,咋那么老实!

我???

小编痛定思痛,回校之后决定弄清楚云的三族十属,下次不管谁再问, 装逼 简单解释还是没问题的!

正值一年一度大气海洋学“识云”活动,愉快决定跟大家分享一下。

可惜因为疫情大家今年在全国各地

没办法“借鉴”作业了哈哈哈哈

三族十属


要讨论云的三云十属,首先,我们要知道云是什么。

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解地的可见聚合物(如果其底接地就变成了雾)。

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

小编在认真思考过后,决定将关注点放在云状上。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,卷云嘛,就是会卷的云喽。实际上,这个推测非常合理(得益于前辈们为云命名的准确性)。

下面从云底高度在2km以下的低云族开始。

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,就像俺小时候画的云朵


这画的是云,不是饺子!

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(前辈们命名是真的妙!

这个是淡积云:


淡积云

但有时俺以为的浓积云其实是淡积云,比如:


而这图左边是淡积云,右边是浓积云:


这才是真的浓积云:


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。


厚重的云底常十分黑暗(灵魂画手本手

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


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吧!


层云

至于雨层云嘛,既然它带“雨”字,很明显和降水有关喽,雨天怎么还会有人指着天边的云彩问俺“天上是什么云”呢?这俺就不管了。

下面是云底高度在2km到6km的中云云族

不知道大家在看三云十属的表格时有没有发现一件非常有意思的事情是,中云云族中的云属都带有“高”字,高层云、高积云。

你明明是中云还称高?

俺 合理 胡乱猜测,这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,他们就懒得改了。

好了言归正传。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。小编一开始想象高层云大概像灰色幕布一样基本均匀、覆盖整篇天空、不留一点缝隙:

不留缝隙!

后来发现自己很蠢——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。


有缝隙!!

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

小编觉得中云内部的分类是最简单的了!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。所以小编看图的时候会特地注意云高,再去不同族里找对应。

比如大气探测学的一张图:


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16~18km。

实际上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.

你会发现高云云族的云属名称都带“卷”字.

俺又 合理推测 胡乱猜测,这可能是因为6km以上的地方风很大,把云吹乱了,它就会打卷儿。

不得不说高云云族是小编认为最美的一族,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。有没有读出无拘无束、自由飘荡的感觉?


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

这些名字都非常形象!

毛卷云似羽毛

钩卷云似钩儿

密卷云是大块儿

伪卷云是假的卷云,它不好看(假的,别信俺

伪卷云既有大块儿又有羽毛和钩儿。

倘若你愿意仔细一点看它们的定义,可能会有更加清楚的了解;但若你没有耐心,直接看图体会吧。

【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

有一说一,我觉得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;尾巴不长的就是假卷云,噢不,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。

没错,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。

如果你没有亲眼看到过晕和华,那也没有关系,卑微小编在大气光象中也只见过虹,我们一起来欣赏一下:


晕和毛卷层云


晕和薄幕卷层云


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

分别这两者的话,要么你能目测出云高,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,然而目测云高对于普通人如你我都挺难;要么你能连续观测看之前有没有卷云或者卷层云。

要是有人像开头的胖友一样,突然兴起指着天边的云问,俺判断出了云状判断不出云高,俺一定让他自己目测云高,按照他目测的高度回答。

可机智死我了

那么当初友校上空的云我现在认识了吗?


很遗憾,我不行。天上的云不如教科书上单独列出来的云属,简单明了、容易区分

太难了!

它们变化太多了!

不同属的云怎么能同时处在一片天空下?


但倘若能回到那个令人窒息的下午,我一定会瞎扯淡:

假装知道很多的亚子

你看即使在同一片天空,不同地方的云形态差别很大。右边天空那几块大的是积云,积云下方那两条云你看到了吗?我猜那是高云族的毛卷云,中间离我们更远的一层比较像透光高层云,我们可以看到落日余晖不是?如果云在类似的高度,看不到太阳光,那它就是蔽光高层云。说是它是高层云,其实在云族的划分里面它只是“中云”哈哈哈哈。左边片云没有光照,灰灰的亚子,可能是因为太阳落到它的地平线下,照不到它了吧。

然后再假装谦虚地说大实话:


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。所以直接看天识云就盲猜,不一定准确啦!

这是俺们从百度找的图,能概括今天说的大部分了:


最后

看过本文的小伙伴们

希望你们被问“这是什么云”时不会像小编当初一样傻傻说不知道

希望你们可以来一段即兴 装* 科普

也希望身边的胖友善待俺们这些仅仅学过三族十属皮毛的学生

最后的最后

正在学大气海洋学的胖友们

不要紧张,

当然我觉得没几个人会紧张

这门课你在考前认真背两三天

对付考试完全没问题;

但是也不要掉以轻心

认真学和不认真学的差别还是蛮大的

祝你们好运。

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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


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