全方位「雲科普」：今天你抬頭看雲了嗎？

「雲」這個字，在現代社會被賦予了很多新的意義，比如雲盤、雲社區、雲養貓等。這種雲概念是基於「雲計算」技術，實現各種終端設備之間的互相聯通。然而日常提起雲，或許更容易映入人們腦海的還是天上那一團團變幻莫測、形態各異的聚合物。

由於和雲有關的知識非常多且複雜，今天小編為大家從宏觀角度整理了自然氣象學中有關雲的基礎知識，看看它究竟有什麼奇妙之處。

2009年10月的全球平均雲量 圖片來源NASAEarth Observatory

雲的定義

在概念上，雲是大氣層中以水為主，包含其他多種較少量化學物質構成的可見液滴或冰晶集合體，這些懸浮的顆粒物也被稱作氣溶膠。在實務上，雲專指距離地面較遠的液滴冰晶集合體，距離地表較近的則被稱為霧，不過二者在化學構成上是相同的。

各式各樣的雲 原圖均來源網路

在太陽系的其他一些行星和衛星上也曾觀測到雲的存在，由於各個星球的特性不同，構成雲的物質也有很多種。比如金星的雲層是由二氧化硫和硫酸液滴構成的；火星有很高很薄的水冰雲；木星和土星都有一個由氨氣雲構成的外層雲蓋、硫化銨構成的中間層和裡層的水雲蓋；土星的衛星土衛六上的雲主要是由甲烷構成，等等。

圖片來源NASA/JPL-Caltech

上圖是由木星探測器伽利略號探測器在1990年飛掠金星時拍攝的金星雲層。規模較小的雲結構已被強化，而偏藍的色調則是以紫外線濾鏡拍攝

雲的成因

簡而言之，雲是由水形成的。當大氣中的水汽達到飽和蒸汽壓時，就會成雲。在地球上，水汽能達到飽和的情況通常有兩種：空氣的冷卻和水汽的增加。當潮濕空氣所處位置的溫度較低時容易飽和，此時水分子聚集在空氣中的微塵周圍，便形成了雲。當雲的密度超過空氣浮力時，有些雲會落至地面，形成降水。

使得潮濕空氣位於低溫地區而成雲的原因主要包括以下幾種：

鋒面雲：冷暖鋒交會時，溫度與水汽含量較高的暖氣團因為重量較輕而在鋒面處抬升成雲。中國每年4-6月的梅雨就是由鋒面雲形成的。

暖鋒出現會產生連續性降雨 圖片來源中文百科

地形雲：當潮濕空氣因為海風、季風、信風、谷風等原因被吹到一個地形爬升的地方時，濕潤的空氣會沿著正地形上升至低溫的高空，形成雲。由地形雲導致的雨被稱為地形雨，具有代表性的地區是印度的乞拉朋吉。

地形雨成因示意圖 圖片來源中國科普博覽

平流雲：當氣團經過一個較冷的下墊面時，可能會成雲。

氣旋雲：海綿水汽隨氣旋氣流上升而產生雲。

雲的分類

生活中經常能看到形態各異的雲，那麼這些雲分別都叫什麼名字呢？

在世界氣象組織（WMO）發布的《國際雲圖集》中，雲被分為十大基本雲屬，包括卷積雲、高積雲、雨層雲等。這十大雲屬又按照雲底高度被劃入三個雲族：高雲、中雲和低雲。

雲識別指南 原圖來源Met Office/WMO

從它們的名字和形狀不難看出，十大雲屬是有一定特徵的，這種特徵在它們英文表述的拉丁文前後綴中更加明顯。它們包括：

層雲（stratus/strato）：水平、分層並光滑，由氣團上升凝結形成。

積雲（cumulus/cumulo）：堆積、蓬鬆，由較弱的大氣對流形成。

捲雲（cirrus/cirro）：羽狀、小束，由高層潮濕空氣飽和而形成。

雨雲（nimbus/nimbo）：蘊藏著雨

中層（alto）：拉丁語中alto有「高」的意思

另外，這十個雲屬又按形狀和內部結構被細分為不同的種類，並且按雲的透明程度、排列和形成原因被分成不同的變種，總共有約100種組合。另外，雲的不同顏色受到雲本身的形態以及水滴或冰晶對光線的折射與散射的影響，因此我們能看到顏色、形狀各不相同的雲。

想要用最快的方式判斷看到的雲屬於哪種類型？這裡有一張圖可以幫你答疑解惑。

雲分類指南 原圖來源《國際雲圖集》

雲的影響

介紹了雲的成因與分類，最後要講講雲的存在對地球和人類活動產生了哪些影響。

雲對地球有著保溫和降溫兩種作用：雲吸收地面散發的熱量，並反射回地面，形成保溫，而雲也同時將太陽光反射至太空，有助於地球的降溫。不同形狀的雲在不同位置也會起到不一樣的作用。

另外，通過雲的生消演變可以觀察到水汽和大氣運動，而水汽和大氣運動對雨雪冰雹等天氣現象有著重要作用。比如堡狀高積雲或堡狀層積雲出現時可能會有雷雨，而卷積雲出現的地區可能會有大風天氣等。有史以來，人們在日常生活中會根據云的形狀、來向、厚薄等因素進行氣象觀測。現在根據衛星雲圖和天氣圖進行的氣象觀測則更為科學和準確，可以讓人們更好地了解所處地區未來幾天的天氣狀況。

位於澳大利亞維多利亞州米爾杜拉（Mildura）機場的氣象雷達站 圖片來源網路

了解了這麼多關於雲的知識，你是不是已經迫不及待要觀察一下天空中的雲是什麼類型了？

如果此時此刻天上沒有雲也不要緊，這裡有一些奇妙的雲的圖片，一起來看看吧！

挪威羅弗敦群島上空的毛捲雲 攝影Ximonic (Simo R?s?nen)

西弗吉尼亞，夕陽映照下的高積雲 攝影： Kent Mason

雨層雲 圖片來源網路

肯亞北部的暴風雲 攝影： 2015 Ami Vitale

美國黃石國家公園內因山火引起的火積雲 攝影：Brocken Inaglory

曾經被誤認為是UFO的莢狀雲（積雲的一種）圖片來源Alpsdake/Wikimedia Commons

參考資料

［1］雲的分類. 世界氣象組織 https://public.wmo.int/zh-hans/%E4%B8%96%E7%95%8C%E6%B0%94%E8%B1%A1%E6%97%A52017/%E4%BA%91%E7%9A%84%E5%88%86%E7%B1%BB

［2］新《國際雲圖集》融合了19世紀的傳統和21世紀的技術. 世界氣象組織. 2017.3.22 https://public.wmo.int/en/media/press-release/new-international-cloud-atlas-19th-century-tradition-21st-century-technology

［3］雲. 維基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%91

［4］Clouds, The Airline Pilots Forum & Resource https://www.theairlinepilots.com/forumarchive/met/clouds.php#Cirrocumulus

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本文轉自：大自然愛好者微信平台

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