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云是地球上庞大的水循环的有形的结果
作者:  来源:  撰写时间:2016-12-25

云的形成原因

  云是指停留大气层上的水滴或瓦斯或冰晶胶体的集合体。云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球的表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了云的外观。

  云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球的表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了云的外观。因为云反射和散射所有波段的电磁波,所以云的颜色成灰度色,云层比较薄时成白色,但是当它们变得太厚或浓密而使得阳光不能通过的话,它们可以看起来是灰色或黑色的。

  地球以外行星也会有云,但水不一定是其它行星的云的主要成分,如金星的硫酸云。

  形成原因

  云形成于当潮湿空气上升并遇冷时的区域。这可能发生在:

  ①锋面云,锋面上暖气团抬升成云。

  ②地形云,当空气沿着正地形上升时。

  ③平流云,当气团经过一个较冷的下垫面时,例如一个冷的水体。

  ④对流云,因为空气对流运动而产生的云。

  ⑤气旋云,因为气旋中心气流上升而产生的云。

云的形成原因 

云的颜色

  天空有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩,浮生萦云。这里面,云的厚薄决定了颜色,我们所见到的各种云的厚薄相差很大,厚度可达7-8公里,薄的只有几十米。有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种。很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑;稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白;很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。有时云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”。孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的;而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看起来比较灰黑。日出和日落时,由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射;而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光特别是红光占着绝对的多数,这时不仅日出、日落方向的天空是红色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色了。由于云的组成有的是水滴,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环或彩虹。

  高云族

  高云形成于6000m以上高空,对流层较冷的部份。分三属,都是卷云类的。在这高度的水都会凝固结晶,所以这族的云都是由冰晶体所组成的。高云一般呈纤维状,薄薄的并多数会透明。

  ●卷云(Ci,Cirrus)

  云类和高度比具有丝缕状结构,柔丝般光泽,分离散乱的云。云体通常白色无暗影,呈丝条状、羽毛状、马尾状、钩状、团簇状、片状、砧状等。卷云见晕的机会比较少,即使出现,晕也不完整。我国北方和西部高原地区,冬季卷云有时会下零星的雪。日出之前,日落以后,在阳光反射下,卷云常呈鲜明的黄色或橙色。我国北方和西部高原地区严寒季节,有时会遇见一种高度不高的云,外形似层积云,但却具有丝缕结构、柔丝般光泽的特征,有时还有晕,此应记为卷云。如无卷云特征,则应记为层积云。卷云又分成4类:

  ① 毛卷云(Ci fil):纤细分散的云,呈丝条、羽毛、马尾状。有时即使聚合成较长并具一定宽度的丝条,但整个丝缕结构和柔丝般的光泽仍十分明显。

  ②密卷云(Ci dens):较厚的、成片的卷云,中部有时有暗影,但边缘部分卷云的特征仍很明显。

  ③ 钩卷云(Ci unc):形状好像逗点符号,云丝向上的一头有小簇或小钩。

  ④伪卷云(Ci not):由鬃积雨云顶部脱离母体而成。云体较大而厚密,有时似砧状。

  ●卷积云(Cc,Cirrocumulus)

  卷积云似鳞片或球状细小云块组成的云片或云层,常排列成行或成群,很像轻风吹过水面所引起的小波纹。白色无暗影,有柔丝般光泽。卷积云可由卷云、卷层云演变而成。有时高积云也可演变为卷积云。整层高积云的边缘,有时有小的高积云块,形态和卷积云颇相似,但不要误认为卷积云。只有符合下列条件中的一个或以上的,才能算做卷积云。

  ①和卷云或卷层云之间有明显的联系。

  ② 从卷云或卷层云演变而成。

  ③确有卷云的柔丝泽和丝缕状特点。

  ●卷层云(Cs,Cirrostratus)

  卷层云白色透明的云幕,日、月透过云幕时轮廓分明,地物有影,常有晕环。有时云的组织薄得几乎看不出来,只使天空呈乳白色;有时丝缕结构隐约可辨,好像乱丝一般。我国北方和西部高原地区,冬季卷层云可以有少量降雪。

  厚的卷层云易与薄的高层云相混。如日月轮廓分明,地物有影或有晕,或有丝缕结构为卷层云;如只辨日、月位置,地物无影,也无晕,为高层云。

  卷层云又可分成2类:

  ①薄幕卷层云(Cs nebu):均匀的云幕,有时薄得几乎看不见,只因有晕,才证明其存在;云幕较厚时,也看不出什么明显的结构,只是日月轮廓仍清楚可见,有晕,地物有影。

  ②毛卷层云(Cs fil):白色丝缕结构明显,云体厚薄不很均匀的卷层云。

  中云族

  中云于2000m至6000m的高空形成。它们是由过度冷冻的小水点组成。

  ●高积云(Ac,Altocumulus)

  高积云的云块较小,轮廓分明,常呈扁圆形、瓦块状、鱼鳞片,或是水波状的密集云条。成群、成行、成波状排列。大多数云块的视宽度角在1-5°。有时可出现在两个或几个高度上。薄的云块呈白色,厚的云块呈暗灰色。在薄的高积云上,常有环绕日月的彩虹,或颜色为外红内蓝的华环。高积云都可与高层云、层积云、卷积云相互演变。高积云又可分成6类:

  ①透光高积云(Ac tra):云块的颜色从洁白到深灰都有,厚度变化也大,就是同一云层,各部分也可能有些差别。云层中个体明显,一般排列相当规则,但是各部分透明度是不同的。云缝中可见青天,即使没有云缝,云层薄的部分,也比较明亮。

  ②蔽光高积云(Ac op):连续的高积云层,至少大部分云层都没有什么间隙,云块深暗而不规则。因为云层的厚度厚,个体密集,几乎完全不透光,但是云底云块个体依然可以分辨得出。

  ③荚状高积云(Ac lent):高积云分散在天空,成椭圆形或豆荚状,轮廓分明,云块不断地变化着。

  ④积云性高积云(Ac cug):这种高积云由积雨云、浓积云延展而成。在初生成的阶段,类似蔽光高积云。

  ⑤絮状高积云(Ac flo):类似小块积云的团簇,没有底边,个体破碎如棉絮团,多呈白色。

  ⑥堡状高积云(Ac cast):垂直发展的积云形的云块,远看并列在一线上,有一共同的水平底边,顶部凸起明显,好像城堡。云块比堡状层积云小。

  ●高层云(As,Altostratus)

  带有条纹或纤缕结构的云幕,有时较均匀,颜色灰白或灰色,有时微带蓝色。云层较薄部分,可以看到昏暗不清的日月轮廓,看去好像隔了一层毛玻璃。厚的高层云,则底部比较阴暗,看不到日月。由于云层厚度不一,各部分明暗程度也就不同,但是云底没有显著的起伏。高层云可降连续或间歇性的雨、雪。若有少数雨(雪)旛下垂时,云底的条纹结构仍可分辨。高层云常由卷层云变厚或雨层云变薄而成。有时也可由蔽光高积云演变而成。在我国南方有时积雨云上部或中部延展,也能形成高层云,但持续时间不长。

  高层云又可分成2类:

  ① 透光高层云(As tra):较薄而均匀的云层,呈灰白色。透过云层,日月轮廓模糊,好像隔了一层毛玻璃,地面物体没有影子。

  ②蔽光高层云(As op):云层较厚,且厚度变化较大。厚的部分隔着云层看不见日月;薄的部分比较明亮一些,还可以看出纤缕结构。呈灰色,有时微带蓝色。

  低云族

  低云是在2000m以下的大气中形成。当中包括浓密灰暗的层云、层积云(不连续的层云)和浓密灰暗兼带雨的雨层云。层云接地就被称为雾。

  雨层云

  ●雨层云(Ns,Nimbostratus)

  厚而均匀的降水云层,完全遮蔽日月,呈暗灰色,布满全天,常有连续性降水。如因降水不及地在云底形成雨(雪)旛时,云底显得混乱,没有明确的界限。雨层云多数由高层云变成,有时也可由蔽光高积云、蔽光层积云演变而成。雨层云又可分成2类:

  ①雨层云(Ns):云体均匀成层,布满全天,完全遮蔽日、月,呈暗灰色,云底常伴有碎雨云,降连续性雨雪。

  ② 碎雨云(Fn):低而破碎的云,灰色或暗灰色。不断滋生,形状多变,移动快。最初是各自孤立分离的,后来可渐并合。常出现在降水时或降水前后的降水云层之下。

  ●层积云(Sc,Stratocumulus)

       团块、薄片或条形云组成的云群或云层,常成行、成群或波状排列。云块个体都相当大,其视宽度角多数大于5°(相当于一臂距离处三指的视宽度)。云层有时满布全天,有时分布稀疏,常呈灰色、灰白色,常有若干部分比较阴暗。层积云有时可降雨、雪,通常量较小。层积云除直接生成外,也可由高积云、层云、雨层云演变而来,或由积云、积雨云扩展或平衍而成。层积云又可分成5类:

  ①透光层积云(Sc tra):云层厚度变化很大,云块之间有明显的缝隙;即使无缝隙,大部分云块边缘也比较明亮。

  ②蔽光层积云(Sc op):阴暗的大条形云轴或团块组成的连续云层,无缝隙,云层底部有明显的起伏。有时不一定满布全天。

  ③积云性层积云(Sc cug):由积云、积雨云因上面有稳定气层而扩展或云顶下塌平衍而成的层积云。多呈灰色条状,顶部常有积云特征。在傍晚,积云性层积云有时也可以不经过积云阶段直接形成。

  ④堡状层积云(Sc cast):垂直发展的积云形的云块,并列在一线上,有一个共同的底边,顶部凸起明显,远处看去好像城堡。

  ⑤荚状层积云(Sc lent):中间厚、边缘薄,形似豆荚、梭子状的云条。个体分明,分离散处。

  ●层云(St,Stratus)

  低而均匀的云层,象雾,但不接地,呈灰色或灰白色。层云除直接生成外,也可由雾层缓慢抬升或由层积云演变而来。可降毛毛雨或米雪。层云又可分成2类:

  ① 层云(St):低而均匀的云层,像雾,但不接地,呈灰色或灰白色。

  ②碎层云(Fs):不规则的松散碎片,形状多变,呈灰色或灰白色。由层云分裂或由雾抬升而成。山地的碎层云早晚也可直接生成。

云的形成原理  

直展云族

  直展云有非常强的上升气流,所以它们可以一直从底部长到更高处。带有大量降雨和雷暴的积雨云就可以从接近地面的高度开始,然后一直发展到75000尺的高空。在积雨云的底部,当下降中较冷的空气与上升中较暖的空气相遇就会形成像一个个小袋的乳状云。薄薄的幞状云则会在积雨云膨胀时于其顶部形成。

  ●积云(Cu,Cumulus)

  垂直向上发展的、顶部呈圆弧形或圆拱形重叠凸起,而底部几乎是水平的云块。云体边界分明。如果积云和太阳处在相反的位置上,云的中部比隆起的边缘要明亮;反之,如果处在同一侧,云的中部显得黝黑但边缘带着鲜明的金黄色;如果光从旁边照映着积云,云体明暗就特别明显。积云是由气块上升、水汽凝结而成。积云又可分成3类:

  ① 淡积云(Cu hum):扁平的积云,垂直发展不盛,水平宽度大于垂直厚度。在阳光下呈白色,厚的云块中部有淡影,晴天常见。

  ②碎积云(Fc):破碎的不规则的积云块(片),个体不大,形状多变。

  ③ 浓积云(Cu cong):浓厚的积云,顶部呈重叠的圆弧形凸起,很象花椰菜;垂直发展旺盛时,个体臃肿、高耸,在阳光下边缘白而明亮。有时可产生阵性降水。

  ●积雨云(Cb,Cumulonimbus)

  积雨云云体浓厚庞大,垂直发展极盛,远看很象耸立的高山。云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,常呈铁砧状或马鬃状。云底阴暗混乱,起伏明显,有时呈悬球状结构。积雨云常产生雷暴、阵雨(雪),或有雨(雪)旛下垂。有时产生飑或降冰雹。云底偶有龙卷产生。积雨云还有同类——雨层云。两者区别是积雨云雨下的时间短,但是很猛;雨层云时间长,但下得没有积雨云那么猛烈。

  积雨云又可分成2类:

  ①秃积雨云(Cb calv):浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段,花椰菜形的轮廓渐渐变得模糊,顶部开始冻结,形成白色毛丝般的冰晶结构。秃积雨云存在的时间一般比较短。

  ②鬃积雨云(Cb cap):积雨云发展的成熟阶段,云顶有明显的白色毛丝般的冰晶结构,多呈马鬃状或砧状。

  其他

  凝结尾迹是指当喷射飞机在高空划过时所形成的细长而稀薄的云。

  夜光云非常罕见,它形成于大气层的中间层,只能在高纬度地区看到。


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