立秋，清华为你寄出漫画云！

来源：滚动播报

（来源：清华大学）

你有没有发现

这个夏天，北京的天空格外出片

引得你时常

停下脚步，抬头仰望

每每驻足，总有一朵云

向你发出美好的邀约

云游夏日

你能唤出它们的名字吗？

哪一朵，最像你记忆中的夏天？

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立秋一到，夏天的云就退场了吗？

云的颜色、形状和来去

又透露了哪些天气信号？

趁夏意未尽、秋意初起

小清邀请

清华大学地球系统科学系

副教授彭怡然

助理教授董文浩

2025级博士生张盛乾

和您一起

从清华园上空的一朵云开始

试着读懂天空

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先从出镜率最高的云开始

这个夏天

北京天空频频出现“漫画云”

先是蓬松饱满的“棉花糖云”

接着是通透治愈的“冷涡蓝”

每一帧都像漫画里走出来的画面

大家纷纷开启“大片创作模式”

也在追问：

“涡子”竟是“何方神圣”？

为什么“冷涡蓝”格外好看？

先说答案：严格来说，“冷涡云”不是气象学标准分类中的一种云。

当我们站在地面上看到那些极其壮观、层层叠叠的巨大积云时，常会说这是“冷涡云”，它更像是大家给一类天空景观起的昵称。

但实际上，冷涡（例如，东北冷涡等）是一个在高度可达数千米的高空旋转的冷性低压环流系统。它像一个巨大的搅拌机，把冷空气源源不断地向南、向下输送，并与低层的暖湿空气激烈碰撞。在这个搅拌过程中，不同高度上会成批地产生浓积云、积雨云和高积云。

这种“上冷下暖”的结构也会让大气变得不稳定。白天地面受太阳加热，暖湿空气向上冲，就容易形成一朵朵边界清楚的积云，看起来很像漫画里的天空。但如果水汽充足、抬升强、风场条件合适，这些积云就可能继续长大，发展成积雨云，带来短时强降水、雷电、大风甚至冰雹。

所以，冷涡有时送来通透蓝天和“漫画云”，有时也会让天空迅速切换到雷雨模式。它很上镜，也很善变。

冷涡频繁出现，不能简单地直接归因于气候变化。

天气系统本身有很强的自然波动，比如大气环流、海温异常、季节内振荡等都会影响冷涡活动。气候变化可能改变冷涡发生的背景条件，例如温度、水汽、环流形态和极端降水潜力，但要判断“某段时间冷涡偏多是不是气候变化导致的”，需要长期统计、模式模拟和归因分析，不能只凭一次或一个月的现象下结论。

“涡”子（冷涡）一定会回来。冷涡是中高纬度环流的常客。虽然随着夏季向秋季过渡，副热带高压退缩，冷涡的主战场会发生偏移，但在春、夏、秋季，冷涡都会频繁造访，持续为北方地区带来凉爽天气、漫画云或是突如其来的风雨。

你知道吗？天空中的云，也有自己的“OOTD”。

有的像棉花糖，蓬松又立体；有的像羽毛，轻盈飘逸；还有的像一层灰白色的幕布，静静铺满天空。

我们平时最容易辨认的，主要是积云、层云和卷云三类形态差异较大的云。它们如何分类？又有什么特点？一起来认认看。

小清云课堂

☁开讲啦！

流云卷舒，神秘莫测

快来跟彭怡然老师一起

学会分辨云的形状和种类

然后再去翻翻手机里的云相册吧

我们能看见的云，其实是由无数很小的水滴、冰晶或者两者的混合物聚集而成。云的形状之所以千变万化，是因为大气本身一直在运动。

空气上升得快，就容易形成边界清楚、像棉花一样的积云；空气大范围缓慢抬升，就容易形成铺展开来的层云；高空风很强时，云会被拉成长条或羽毛状；如果对流发展得很强，积云可以长成高大的积雨云，带来雷雨、大风甚至冰雹。

而云的颜色主要取决于两个因素：光从什么角度穿过云，以及光走了多远的距离。

云遮蔽天空比例不高的时候，云中的水滴或冰晶粒子散射不同波长的太阳光（即不同颜色的光如赤橙黄绿青蓝紫都被散射），组合在一起就是白色，这时候云看起来是白色的。

云遮蔽天空比例较高的时候，大部分阳光被遮挡，从云的下方（也就是地面）往上看到的就是灰色甚至是黑色的云体。

傍晚的太阳光在照到云之前，穿透的大气层比较厚（因为傍晚的太阳斜照向地面，阳光与地面的夹角变小），大气中的颗粒物散射了波长较短的蓝紫光，留下波长较长、穿透力较强的红橙光，照到云上就是红橙色的晚霞，朝霞也是同样的原理。

关于云最常见的误解之一，便是云很轻、很虚。其实云看起来轻飘飘，是因为水滴和冰晶非常小，能被上升气流托住。但一朵淡积云（云体较矮，像零散的棉花团，多出现在晴朗天气）里含有的水量可能达到数百吨甚至更多。

假设一朵淡积云体积约为1立方公里、平均液态水含量约为每立方米0.5克，那么其中液态水的总质量就可达到约500吨——若按每辆小汽车重约1.25吨估算，相当于约400辆小汽车。它之所以能飘在空中，是因为云滴非常细小，它们下落的终端速度极慢，上升气流稍稍一托，就能让这只500吨的巨兽在空中悬浮。

换个维度来看，那些看起来离我们很近的“棉花云”，其实可能非常大。

普通积云的水平尺度可以有几百米到几公里；强对流云或积雨云可以高达十几公里，顶部接近对流层顶。一个成熟的雷暴云，尺度足以覆盖一座城市的一部分。

我们通常肉眼看到的是它的一面，实际上它可能是一个巨大的三维天气系统。

我国古代劳动人民积累了丰富的看云经验，这些经验在现代气象学中也能找到相应的科学解释。一起来看看你猜对几个！

但需要特别注意的是，“看云识天气”的准确性受地域、季节和地形等影响较大，古人总结的一些谚语是长期经验性统计的“朴素大数据”，部分符合气象学原理和规律，但局限性极大，仅少数能作为短时、定性参考，远远无法和专业的气象预报相比。

日常肉眼观测难以精准判断云高、云类型，也无法准确量化云的含水量和降水概率等，很难精确判断云的演化趋势，且天气变化受多尺度系统叠加影响，仅靠云的外观无法反映全貌。

小清特别提示：遇到某些有明显危险信号的云类型（例如快速发展的积雨云，夏天午后常见的高耸浓厚积云发展成黑浓低沉云体时），应及时避险。这种方法可以作为户外活动的风险判断辅助手段，但更建议在出行、农业、防灾等情况下以官方天气预报、雷达图等为准，切勿仅凭观云做决定。

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一朵云，看似轻盈

却是地球系统中非常关键的一环

它影响太阳辐射如何进入地球

也影响地表热量如何散出

它参与水循环

连接降水、雷暴和极端天气

它还关联着气溶胶、云微物理、对流参数化

数值模式和人工智能预报等科技前沿问题

在清华

从微米级的微小云滴

到尺度横跨全球的气候模型

科学家们正一步步破译地球大气的深层密码

近期，全国多地遭遇洪涝灾情。大家也普遍感受到，超出传统认知的极端天气越来越常见。那么，为什么暴雨如此难以精准预测？

首先，暴雨难“算准”，并不是因为科学家不知道雨从云里来，而是因为云内部的过程太快、太细、太复杂。云滴怎样碰并增长，冰晶如何形成并下落，暖湿空气何时突然爆发成强对流，降水粒子在下落途中又会不会蒸发、融化或重新冻结——这些过程往往发生在几米到几百米、几秒到几分钟的尺度上，而天气和气候模式的网格通常比它们大得多。计算机无法逐一看见每一颗云滴和冰晶。

为了克服这一难点，清华大学地球系统科学系双管齐下，从微观捕捉与宏观追踪两个维度发力。

林岩銮教授团队长期深耕云、深对流、极端降水和台风领域。研究团队发展了多套应用于WRF（天气研究与预报模式）和CIESM（联合地球系统模式）的物理参数化方案，为计算机算准强降水和灾害性天气安上了超倍显微镜。

与此同时，董文浩助理教授课题组则另辟蹊径，利用前沿的全球风暴解析模式（GSRM）从宏观视角纵览全球。研究团队对暴雨的制造机（包含中尺度对流系统和热带气旋）进行自动追踪，全生命周期剖析这些庞大对流系统的诞生、发展、减弱与消亡。

此外，彭怡然副教授课题组基于数值模式研究气溶胶和云对天气和气候的影响效应。2025年首次对液态层状云的“离散效应”开展全球定量评估，并提出适用于全球气候模式的云滴谱型参数化方案，为气溶胶和云对地球的“冷却效应”提供了新的科研视角。

这一微观破译+宏观追踪的科研合力，深入揭示了在气候变化背景下全球暴雨系统的响应机制，让原本变幻莫测的夏日暴雨变得有迹可循。

未来几十年，地球会变成什么样？这个问题或许无法立刻验证，但科学家可以在超级计算机里，搭建一颗“数字孪生地球”。

清华大学地球系统科学系持续研发联合地球系统模式（CIESM）。它不同于日常关注几月几号下雨的短期天气预报，而是聚焦于地球系统长周期的演变规律。

CIESM将地球的大气、海洋、陆地、海冰等多个圈层编织进同一套极其复杂的计算动力系统中，并集成了深对流、云微物理和辐射等由清华团队自主开发或改进的物理方案。目前，该模式已完成了第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的相关气候模拟试验，其成果直接服务于政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告。

通过这颗“数字孪生地球”，可以定量评估未来全球极端高温、长期干旱和群发性暴雨的时空格局与潜在风险，为国家制定双碳战略与气候适应对策提供硬核的科学支撑。

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夏意未尽，天空的故事还在继续

一批新同学

即将走进清华园

大学生活大概也像夏日天空

有明亮，有骤雨

有层层展开的未知

也有穿过云层之后

骤然抵达眼前的光

愿你们在这里

既能抬头看见云的千姿百态

也能低头走进问题深处

既能享受雨后澄澈的蓝天

也能在风起云涌时

学会辨认方向

下一次抬头时

别忘了

在留言区告诉我们

你在清华园遇见过哪一朵难忘的云？

策划｜苑洁 陈韩梅

统筹｜陈韩梅 王佳音

鸣谢｜地学系

图片｜邢乐涛 方铁树 胡亮 杨屿涵 孙文辉 柏子谦 李昂 钟豪 贾桂昊 胡亮 王江东 黄润楠 部分图片由AI辅助生成

制图｜周禹峥

排版｜李烨婉儿

编辑｜陈韩梅 李烨婉儿