云彩为什么有不同的形状?云的分类

爱亲子 | 十万个为什么 / 作者:奥特曼额娘 / 时间:2019-01-09 /5328℃

天空中的云彩千姿百态,有时天高云淡,有时乌云密布,有时像柔丝轻羽,有时像鱼鳞水波,有时还像山峦叠起、城堡连绵。为什么会有这些不同形态的云彩呢?

云彩的形态不同,第一是由于不同高度的气温不一样;第二是由于风速的不同;第三是高度不同,水汽的含量也不一样。

在大气层中,每升高1000米,气温大约降低5℃至6℃。如果地面上的温度是20℃,到4000米以上的空中,温度就变为0℃以下了,所以在4000~5000米高处的云彩是水滴云。

地面气温若在20℃以下,到4000米以上时,水汽就会凝固起来不变成水滴,而变成冰晶状态。所以7000~8000米高处的云彩都是由小粒冰晶集结而成的。

在大气层中,结晶的小冰粒不容易消失,而水滴是很容易蒸发的。距地面高度越高,风力越强,一旦形成了冰晶,云彩就不容易消失,会被强风吹得像拖了根尾巴似的,天空中美丽的卷云就是这样形成的。

水滴云会被蒸发变成烟一样的形态。积云、积乱云都是水滴云,在这些云附近的天空风力较弱,所以不会像卷云那样拖着长长的尾巴。

天空中越高的地方,云层越淡,这是因为越高的天空中,水汽的含量越少的缘故。


云的分类

云的科学分类最早是由法国博物学家尚·拉马克于1801年提出的。1929年,国际气象组织以英国科学家路克·何华特于1803年制定的分类法为基础,按云的形状、组成、形成原因等把云分为十大云属。而这十大云属则可按其云底高度把它们划入三个云族:高云族、中云族、低云族。另一种分法则将积雨云从低云族中分出,称为直展云族。这里使用的云底高度仅适用于中纬度地区。(除英美等国外,世气组织与各国一般采用国际单位制。)

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。高云族主要包括卷云、卷积云、卷层云。

卷云,分离散开处呈白色细丝状,或白色碎片状或窄条状。
卷积云,云块很小,云体呈白色细鳞,片状,有时部分云块呈絮状、堡状或者荚状,常排列成群或成行,像水面上的小波纹,多数云块的视角小于1°,边缘有纤维结构。
卷层云,白色透明的云幔,有丝缕状结构或呈均匀薄幕状,可以部分或全部遮蔽天穹,常伴有晕

中云族

中云于2500m至6000m的高空形成。它们是由过度冷冻的小水点组成。中云族主要包括高积云、高层云。

高积云,云块较小,轮廓分明,在厚薄、形状上有很大差异。薄的云块呈白色,能见日月轮廓,厚的云块呈暗灰色,日月轮廓分辨不清。常呈椭圆形、瓦块状、鱼鳞片或水波状的密集云条,常成群、成行、成波状排列,云块的视角宽度为1º~5º。

高层云,云体均匀成层,外观或平淡无奇、或呈纤维状,呈灰白色或灰色。云层较厚,多在1500~3500米之间,云底部常出现条纹结构,一般延伸覆盖近几万平方千米的天空

低云族

低云是在2500m以下的大气中形成。当中包括浓密灰暗的积云、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)。

雨层云云底很低、漫无定形,云体均匀成幕状,云层很厚,一般厚度为4000~5000米,能遮蔽日、月,呈暗灰色,云底经常出现碎雨云。雨层云覆盖范围很大,常布满天空。
层积云,云块一般较大,其薄厚或形状有很大差异,有条状、片状或团状,结构较松散。层积云外形看起来像积云,有时分散的云块会融合成一整片连续的云层,有时云块间有缝隙,看起来就像是“棉花糖机忘记了关闭开关”。无论是连续的还是有缝隙的,层积云的颜色变化多端,而且云底一般有很清晰的轮廓。颜色
层云,云体均勾成层,呈灰色,似雾,但不与地接,常笼罩山腰,厚度一般在400-500米之间;云底离地面高度常在2000米以下

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。包括积云和积雨云。

积云,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。
积雨云云体浓厚而庞大,垂直发展极其旺盛,远看很像耸立的高山。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。

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。

夜光云,常呈淡蓝色或银灰色,是夜光云中的冰晶颗粒散射太阳光的结果,夜光云看起来有点像卷云,但比它薄得多,而且颜色为银白色或蓝色,出现在凌晨太阳升起或者黄昏太阳降落时
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