《區(qū)分云的類型》課件_第1頁
《區(qū)分云的類型》課件_第2頁
《區(qū)分云的類型》課件_第3頁
《區(qū)分云的類型》課件_第4頁
《區(qū)分云的類型》課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩45頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

區(qū)分云的類型歡迎來到云的世界!在這個詳細的課程中,我們將一起探索大氣中最神奇的現(xiàn)象之一——云。云是地球大氣中水汽凝結(jié)或升華的可見聚集體,它們形態(tài)多樣,變化無窮,是天氣變化的重要指示器。本課件將帶領(lǐng)大家系統(tǒng)地了解不同類型的云,從它們的形成條件、特征到識別方法。我們將學習國際云分類系統(tǒng),探索云與天氣變化的關(guān)系,并掌握辨別各種云型的實用技巧。無論你是氣象愛好者、學生還是專業(yè)人士,這些知識都將幫助你更好地理解天空變化的奧秘。讓我們開始這段穿越云層的旅程吧!什么是云?云的科學定義云是由大量微小水滴或冰晶懸浮在空氣中形成的可見聚集體。這些水滴和冰晶直徑通常只有0.01-0.1毫米,小到能夠懸浮在空中而不會立即下落。云的物理本質(zhì)從物理學角度看,云是大氣中水汽凝結(jié)或升華的結(jié)果。當空氣中的水汽達到飽和點,并遇到凝結(jié)核時,便會形成可見的云。云的形成條件云的形成需要三個基本條件:充足的水汽、降溫機制(使水汽達到飽和)以及存在適當?shù)哪Y(jié)核(如塵埃、鹽粒等微粒)。當這三個條件同時滿足時,云就會形成。云的形成過程是大氣中水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。通過了解云的基本概念,我們能更好地理解它們在天氣系統(tǒng)中的角色和意義。不同的形成條件會導致各種不同形態(tài)和特性的云,這也是我們接下來要詳細探討的內(nèi)容。云的構(gòu)成成分水滴云中最常見的成分是微小水滴,直徑通常為1-100微米。這些水滴形成于低于0°C的溫度環(huán)境,即使在零度以下,水也可以以過冷狀態(tài)存在而不結(jié)冰。在中低層云中,水滴是主要成分。冰晶在高空云層(通常高于5000米)和極低溫條件下,云主要由冰晶組成。這些微小的冰粒呈現(xiàn)各種形狀,從簡單的六角柱狀到復雜的樹枝狀結(jié)構(gòu),是卷云等高空云的主要成分。氣溶膠云中還含有各種氣溶膠粒子,如塵埃、海鹽、污染物等微粒,它們作為凝結(jié)核幫助水汽凝結(jié)或升華。沒有這些微粒,即使空氣過飽和,也難以形成云。云的微觀成分直接影響其宏觀特性。含水量高的云往往密度更大、顏色更深;冰晶云則通常呈現(xiàn)透明或半透明狀態(tài)。了解云的微觀結(jié)構(gòu),有助于我們理解不同云型的視覺特征和氣象意義。云的總體分類依據(jù)按高度分類國際氣象組織將云按其底部高度分為高云、中云和低云三類:高云:通常底部在6000米以上中云:底部在2000-6000米之間低云:底部在2000米以下特殊的"垂直發(fā)展云"如積雨云可橫跨多個高度層,從低空一直延伸到高空。按形態(tài)分類根據(jù)外觀形態(tài),云可分為四大類:層狀云:水平延展、均勻的片狀云積狀云:垂直發(fā)展、團塊狀的云卷狀云:纖維狀、羽毛狀的高空云雨云:能產(chǎn)生降水的厚實云層這些基本形態(tài)相互組合,構(gòu)成了氣象學中的十種基本云屬。這兩種分類方式相互結(jié)合,形成了完整的云分類系統(tǒng)。例如,"高積云"既表明了它的高度范圍(中云),也描述了它的形態(tài)特征(積狀)。在觀察云時,高度和形態(tài)是我們需要首先識別的關(guān)鍵特征。層云(Stratus)的基本介紹典型形態(tài)層云是一種均勻、水平延展的灰色云層,就像一層鋪在天空中的"毯子"。它沒有明顯的輪廓或結(jié)構(gòu),整體呈現(xiàn)模糊的外觀,云底通常很低,有時甚至會與地面接觸形成霧。形成條件層云主要形成于穩(wěn)定氣層中空氣廣泛、緩慢上升或迎風坡地形抬升時。它們通常出現(xiàn)在溫暖和冷空氣交界處、前鋒系統(tǒng)附近,或冷空氣流過較暖水面時。天氣特征層云天氣通常陰冷、潮濕,能見度較低。它可能帶來毛毛細雨或小雪,但降水量通常較小。持續(xù)的層云常預示著穩(wěn)定但陰沉的天氣。層云在冬季和沿海地區(qū)尤為常見,特別是在晨間,隨著太陽升起和大氣加熱,它們往往會逐漸消散或轉(zhuǎn)變?yōu)閷臃e云。識別層云的關(guān)鍵是注意其均勻、無結(jié)構(gòu)的外觀和低高度,這與其它低云有明顯區(qū)別。積云(Cumulus)的基本介紹積云是最容易辨認的云類型之一,以其獨特的棉花狀或花菜狀外觀而聞名。這些云在水平和垂直方向都有明顯的邊界,云底平坦而云頂呈圓頂狀,在陽光照射下呈現(xiàn)明亮的白色,邊緣部分輪廓分明。積云主要形成于對流旺盛的條件下,特別是在日間太陽加熱地表,導致空氣上升時。所以它們在晴朗的夏季午后最為常見,被稱為"晴天之云"。積云通常表示天氣良好,但如果它們開始垂直發(fā)展變得更高,可能會轉(zhuǎn)變?yōu)榉e雨云并帶來雷雨。氣象學上將積云分為幾個子類:小積云(Cuhum)、中積云(Cumed)和大積云(Cucon),反映了它們不同的發(fā)展階段。積云是觀察天氣變化的重要指標,它們的形態(tài)變化可以提供短期天氣趨勢的線索。卷云(Cirrus)的基本介紹羽毛狀外觀卷云以其纖細、白色的羽毛狀或絲狀結(jié)構(gòu)為特征,常常呈現(xiàn)出細長的纖維狀條紋。它們看起來纖薄輕盈,在陽光下顯得特別明亮。高空分布作為高云家族的成員,卷云通常形成于8000-12000米的高空,是所有云型中海拔最高的一種。在這個高度,氣溫通常低于-40°C。冰晶構(gòu)成卷云完全由冰晶組成,這是由于高空極低的溫度導致。這些冰晶在強風的作用下被拉長,形成了卷云特有的絲狀結(jié)構(gòu)。卷云的出現(xiàn)常常預示著天氣系統(tǒng)的變化。在氣壓系統(tǒng)的前沿,卷云通常是暖鋒接近的第一個信號,提前12-24小時出現(xiàn)。觀察卷云的移動方向和密度變化,可以幫助預測未來的天氣發(fā)展。偶爾,卷云會形成所謂的"馬尾云"或"鉤狀卷云",這些特殊形態(tài)有著更具體的天氣預示意義。雨層云(Nimbostratus)的特征深灰色云幕雨層云呈現(xiàn)出均勻的深灰色到暗灰色云層,幾乎完全遮蔽陽光持續(xù)降水能產(chǎn)生連續(xù)、穩(wěn)定的中到大強度降水,雨雪可持續(xù)數(shù)小時甚至數(shù)天厚實云層云層垂直厚度可達數(shù)千米,橫向延伸范圍通常超過數(shù)百公里雨層云是典型的降水云系,通常與鋒面系統(tǒng)緊密相關(guān)。它們常常出現(xiàn)在暖鋒或錮囚鋒之前,覆蓋廣大區(qū)域并帶來持續(xù)性降水。雨層云的云底高度較低,一般在600-1500米之間,但其頂部可延伸至5000米以上。觀察者很難看到雨層云的云底,因為在其下方通常會有破碎的低云或雨幕遮擋視線。雨層云與層云的主要區(qū)別在于其更大的厚度、更深的顏色以及持續(xù)的降水特性。在雨層云天氣系統(tǒng)中,能見度通常很差,光線昏暗,給人一種"天昏地暗"的感覺。積雨云(Cumulonimbus)的特征雷暴天氣常伴有閃電、雷鳴、強降水和陣風砧狀云頂成熟期頂部擴展成砧狀或纖維狀垂直發(fā)展底部低至1公里,頂部可達12-16公里混合成分云底有水滴,高處為冰晶,中部混合積雨云被稱為"云中之王",是所有云型中最為壯觀也最具破壞力的一種。它由旺盛的對流產(chǎn)生,通常在熱而濕的不穩(wěn)定大氣中快速發(fā)展。從外觀上看,積雨云呈現(xiàn)出深灰色或幾乎黑色的底部,與白色的高塔狀結(jié)構(gòu)形成鮮明對比。積雨云的生命周期通常包括發(fā)展期、成熟期和消散期三個階段,整個過程可能持續(xù)1-3小時。在成熟期,積雨云能產(chǎn)生各種劇烈天氣現(xiàn)象,包括雷暴、冰雹、颮線、甚至龍卷風。氣象預報員和飛行員對積雨云尤為關(guān)注,因為它們代表著嚴重的航空危險。層積云(Stratocumulus)的特征塊狀或卷波狀結(jié)構(gòu)層積云呈現(xiàn)出灰白相間的塊狀、卷波狀或卵石狀排列,這些結(jié)構(gòu)通常排列成行或組。與均勻的層云不同,層積云有明顯的亮暗交替模式。低空大面積覆蓋作為低云家族成員,層積云常出現(xiàn)在500-2000米高度,能覆蓋廣闊的天空區(qū)域,有時形成"云海"景觀。它們橫向延伸范圍常達數(shù)十甚至上百公里。光透射特性層積云厚度適中,陽光常能部分穿透,在云層間形成明顯的光束。這種特性使層積云成為攝影師捕捉壯觀天光的理想對象。層積云是較穩(wěn)定氣層中弱對流活動的產(chǎn)物,常出現(xiàn)在高壓區(qū)邊緣或冷空氣團中。它們很少產(chǎn)生降水,即使有也僅為小雨或毛毛雨。層積云的出現(xiàn)通常預示著相對穩(wěn)定的天氣,適合進行戶外活動,但視天空覆蓋程度可能影響溫度。高積云(Altocumulus)的特征2-7公里出現(xiàn)高度高積云通常出現(xiàn)在中層大氣,比低云高但低于高云2-5°C溫度范圍云內(nèi)溫度通常在零度附近,常含過冷水滴300-500米垂直厚度相比其他云類,高積云厚度適中高積云是中云家族中最為多樣化的成員,呈現(xiàn)出灰白色或白色的片層、卷波狀或小團塊狀結(jié)構(gòu),常被形象地稱為"羊群云"或"魚鱗云"。這些云塊或云片排列規(guī)則,大小相近,邊緣輪廓分明,中間部分通常較厚,呈灰色,邊緣較薄,呈白色。高積云的形成通常與氣層中等高度的不穩(wěn)定性有關(guān),常出現(xiàn)在溫暖和冷空氣交界處或前鋒系統(tǒng)前方。"塔狀高積云"(Accastellanus)向上凸起的小塔形結(jié)構(gòu),預示著中層大氣不穩(wěn)定,可能是未來雷暴的征兆。早晨出現(xiàn)高積云常被視為"午后有雨"的傳統(tǒng)預報信號,特別是當它們數(shù)量增多且下部變暗時。這種變化表明其發(fā)展為雨云的可能性增大。高層云(Altostratus)的特征透光特性高層云厚度適中,允許太陽或月亮以"磨砂玻璃"效果透過,產(chǎn)生弱光暈但不形成陰影均勻外觀呈現(xiàn)均勻的灰色或藍灰色云層,覆蓋面積廣闊,結(jié)構(gòu)較為平滑,沒有明顯的云塊或紋理水汽含量含有水滴和冰晶混合物,隨高度和溫度變化比例不同,影響云層的光學特性天氣指示常與暖鋒系統(tǒng)相關(guān),預示著廣泛但強度不大的降水即將到來,是天氣變化的重要信號高層云是典型的中層云,高度通常在3000-6000米之間,厚度可達1000米以上。它無論在垂直還是水平方向都具有相當大的范圍,常覆蓋整個可見天空。高層云的出現(xiàn)通常是暖鋒接近的信號,預示著天氣將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殛幱辍WR別高層云的關(guān)鍵是觀察太陽的可見度和光線特征。如果太陽變得模糊,如隔毛玻璃,而地面物體不再產(chǎn)生清晰陰影,很可能是高層云而非卷層云(后者太陽輪廓仍清晰)或雨層云(后者太陽完全不可見)。卷積云(Cirrocumulus)的特征卷積云是高云家族中最為精致的一種,呈現(xiàn)出白色細小的斑塊、波紋或漣漪狀結(jié)構(gòu),組成所謂的"魚鱗云"或"羊群云"。這些云塊排列緊密,直徑通常小于1度(伸手拇指寬度),沒有陰影。它們完全由冰晶組成,通常出現(xiàn)在6000-8000米的高空。卷積云的形成與高空的波動和不穩(wěn)定性有關(guān),常出現(xiàn)在高空冷空氣中,特別是在高層急流附近。它們經(jīng)常與其他卷狀云同時出現(xiàn),如卷云或卷層云。由于其結(jié)構(gòu)精細,卷積云常被不專業(yè)觀察者忽略,但仔細觀察天空可以發(fā)現(xiàn)這種美麗的高空云型。卷積云的存在通常比較短暫,它們可能在幾小時內(nèi)形成、變化和消散。在某些情況下,卷積云的出現(xiàn)可能預示著氣壓系統(tǒng)的變化和未來24-48小時內(nèi)天氣的轉(zhuǎn)變。在航空氣象中,卷積云的存在可能表明高空有輕至中度顛簸。卷層云(Cirrostratus)的特征透明薄紗極其透明的云層,如薄紗或白霧覆蓋天空日暈月暈冰晶折射光線形成22°或46°的光環(huán)現(xiàn)象高空分布通常位于6000-10000米的高空天氣預示常表明暖鋒接近,預示未來12-24小時可能有降水卷層云是一種均勻、透明的高云,覆蓋廣闊的天空區(qū)域,有時甚至覆蓋整個可見天空。它完全由冰晶構(gòu)成,這些冰晶以特定角度排列,使陽光或月光穿過時產(chǎn)生折射效應(yīng),形成日暈或月暈現(xiàn)象。卷層云的存在可能不易察覺,初期可能只表現(xiàn)為天空色調(diào)略微變白,使天空藍色變得不那么深邃。從天氣預報角度看,卷層云是暖鋒系統(tǒng)前鋒的典型信號,常在層云和雨層云之前12-24小時出現(xiàn)。隨著暖鋒接近,卷層云通常會變得越來越厚,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔釉?,然后可能發(fā)展為雨層云,帶來持續(xù)降水。識別卷層云的一個簡單方法是觀察太陽周圍是否有日暈現(xiàn)象,以及太陽邊緣是否保持清晰(區(qū)別于高層云)。中云的判別要點高層云辨識均勻的灰色或藍灰色云幕太陽或月亮如隔毛玻璃可見沒有明顯的結(jié)構(gòu)或云塊光線柔和,地面物體不產(chǎn)生銳利陰影覆蓋范圍廣,可能占據(jù)整個天空高積云辨識灰白相間的片狀或團塊狀呈現(xiàn)魚鱗或羊群狀排列塊狀云之間有藍天可見云塊大小約為2-5度角(手指寬度)早晨出現(xiàn)預示午后可能有雷陣雨高度參照標準中云通常出現(xiàn)在2000-6000米的高度范圍,需要注意的是,這個高度是相對于觀測者所在地面而言。在山區(qū)或高原地區(qū)觀云時,需要考慮到地形因素對云高判斷的影響。實用判別技巧:如果云塊比拳頭(伸手臂后)大但仍有明顯間隙,很可能是高積云;如果云層連續(xù)但太陽模糊可見,則可能是高層云。識別中云時,需要綜合考慮其高度、結(jié)構(gòu)和光學特性。特別要注意中云在天氣預報中的重要意義:高積云形態(tài)的變化和高層云的出現(xiàn),都可能是前鋒系統(tǒng)接近的信號,應(yīng)結(jié)合其他氣象要素進行綜合分析。低云的判別要點層云特征層云呈現(xiàn)出灰色均勻的云層,無明顯結(jié)構(gòu),像一張灰色的"毯子"覆蓋在低空。云底高度通常很低,在100-600米之間,能見度通常較差。層云可能帶來毛毛雨或細雨,但降水量較小。層積云特征層積云是灰白相間的塊狀云層,有明顯的亮暗交替結(jié)構(gòu),如"卵石"或"波浪"狀排列。云底高度通常在300-1500米,較層云稍高。層積云很少產(chǎn)生明顯降水,常預示穩(wěn)定的天氣。雨層云特征雨層云是深灰色至暗灰色的厚實云層,常常遮蔽陽光使天色昏暗。它產(chǎn)生持續(xù)的中到大強度降水,是鋒面系統(tǒng)中的主要降水云。雨層云比其他低云厚得多,垂直厚度可達數(shù)千米。低云的判別主要依賴于觀察其高度、結(jié)構(gòu)、顏色深淺和降水特性。在實際判斷中,可以參考云底與地標建筑或山體的相對位置進行高度估計。如果云底低于附近山峰或高樓頂部,基本可以確定為低云。另外,低云的移動速度通常比中云和高云慢,這也是一個有用的觀察指標。高云的判別要點卷云(Cirrus)判別呈現(xiàn)纖細的白色絲狀或羽毛狀結(jié)構(gòu),不規(guī)則分布,邊緣纖維狀。陽光照射下非常明亮,常隨高空風移動。形態(tài)多變,可能呈馬尾狀、鉤狀或散開的纖維束狀。卷層云(Cirrostratus)判別透明均勻的薄紗狀云層,覆蓋范圍廣,太陽或月亮輪廓清晰可見但周圍常有光暈。云層邊緣可能有卷云狀纖維。整體呈現(xiàn)白色或淡藍白色,有時幾乎難以察覺。卷積云(Cirrocumulus)判別由小塊狀、漣漪狀或魚鱗狀細小云塊組成,排列整齊,通常呈帶狀或片狀分布。云塊直徑小于視角1度(伸臂拇指寬度)。呈現(xiàn)純白色,無陰影部分。高云的判別需要注意它們的共同特點:均出現(xiàn)在6000米以上的高空、完全由冰晶構(gòu)成、通常呈白色、不產(chǎn)生降水到地面。觀察高云時最好使用太陽鏡,以減少強光干擾,尤其在觀察卷層云時。高云的出現(xiàn)和變化序列對天氣預報有重要價值,特別是卷云逐漸增多并轉(zhuǎn)變?yōu)榫韺釉疲僮優(yōu)楦邔釉频倪^程,常常預示著暖鋒系統(tǒng)的接近。高云通常隨高空風快速移動,其方向可能與地面風或低云移動方向不同,觀察這種差異有助于了解不同高度的氣流狀況。云的變化與天氣關(guān)系薄云階段高空出現(xiàn)纖細卷云,逐漸增多,天氣晴朗干燥增厚階段卷云轉(zhuǎn)變?yōu)榫韺釉坪透邔釉?,云層變厚,太陽變得模糊厚云階段云層繼續(xù)加厚變?yōu)橛陮釉疲柾耆徽趽?,濕度上升降水階段開始出現(xiàn)持續(xù)降水,氣壓下降,風向可能發(fā)生變化云的厚度是判斷降水可能性的重要指標之一。云越厚,含水量越大,產(chǎn)生降水的可能性就越高。垂直厚度大的云,如積雨云和雨層云,是主要的降水云型。而觀察云的厚度可以通過其顏色深淺和太陽能否透過來判斷:云色越深,陽光越難透過,表明云層越厚。云的形態(tài)變化序列常能預示天氣系統(tǒng)的演變。例如,從卷云開始,逐漸發(fā)展為卷層云、高層云,最后變?yōu)橛陮釉频倪^程,通常表明暖鋒系統(tǒng)正在接近,天氣將轉(zhuǎn)為陰雨。而午后出現(xiàn)的小積云逐漸發(fā)展為積雨云,則往往預示局地雷陣雨的形成。了解這些云序和天氣系統(tǒng)的關(guān)系,是天氣預報的基礎(chǔ)技能之一。云的國際分類系統(tǒng)簡介世界氣象組織云圖集世界氣象組織(WMO)發(fā)布的《國際云圖集》是云分類的權(quán)威性標準,首版于1896年出版,定期更新,最新版本包含電子版和傳統(tǒng)印刷版。該圖集提供了詳盡的云型描述、照片和觀測指導,是全球氣象人員的重要參考工具。十種基本云屬國際云分類系統(tǒng)將云分為十種基本云屬(云族),每個云屬下又分為若干種和變種。這十種基本云屬是:卷云、卷積云、卷層云、高積云、高層云、雨層云、層積云、層云、積云和積雨云。分類基于云的高度、形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征。云的編碼系統(tǒng)為便于氣象電報和國際交流,每種云型都有特定的數(shù)字代碼。低云用CL代碼表示,中云用CM表示,高云用CH表示。例如,在氣象電報中,"CL9"表示積雨云,"CM7"表示高層云和高積云。這種編碼系統(tǒng)使全球氣象數(shù)據(jù)交換更加高效。國際云分類系統(tǒng)為我們觀察和記錄云的變化提供了共同的"語言",保證了全球氣象觀測的一致性和可比性。了解這一分類系統(tǒng)對氣象愛好者和專業(yè)人員都非常有益,有助于準確描述天空狀況并進行有效的天氣分析。在應(yīng)用中,我們通常會結(jié)合云的屬、種、變種和附屬云等多級分類信息,以獲得對云的全面準確描述。復合云型介紹過渡類型云在實際觀測中,我們常會遇到難以歸入單一云型的"過渡類型"云。這些云兼具兩種或多種云型的特征,表明它們正處于一種云型向另一種云型轉(zhuǎn)變的過程中。常見的過渡類型包括:層積云向雨層云的過渡(Sc-Ns)高積云向高層云的過渡(Ac-As)積云向積雨云的過渡(Cu-Cb)這些過渡類型在天氣預報中具有特殊價值,因為它們往往預示著天氣系統(tǒng)的演變方向。發(fā)展演變關(guān)聯(lián)云的發(fā)展演變遵循一定的規(guī)律,了解這些規(guī)律有助于預測天氣變化。以下是幾個典型的云演變序列:暖鋒系統(tǒng):卷云→卷層云→高層云→雨層云→層云熱對流系統(tǒng):小積云→中積云→大積云→積雨云冷鋒后:碎積云→層積云→晴天在觀測中,注意云的演變速度也很重要??焖僮兓ǔR馕吨鞖庀到y(tǒng)移動迅速,而緩慢變化則可能表明系統(tǒng)發(fā)展較慢。在復雜的天氣系統(tǒng)中,同時存在多種云型是很常見的。例如,在暖鋒接近時,我們可能在高空看到卷云和卷層云,中層有高層云,低空有層云或?qū)臃e云。這種垂直分層的云系結(jié)構(gòu),為我們提供了大氣不同高度層狀況的立體信息。記錄和分析復合云型時,我們通常按照高度從低到高的順序描述,并特別注意記錄主導云型和次要云型。在氣象電報中,會使用特定的編碼組合來表示這種復雜的云狀況。云的垂直發(fā)展初始積云階段從普通積云開始,由地面加熱和上升氣流形成快速發(fā)展階段云體迅速垂直發(fā)展,高度可達6-8公里成熟期頂部形成特征性的砧狀結(jié)構(gòu),開始產(chǎn)生降水4消散期上升氣流減弱,云頂纖維化,結(jié)構(gòu)松散積雨云的垂直發(fā)展過程是大氣對流的壯觀展示。在適宜條件下,普通積云可在1-2小時內(nèi)迅速發(fā)展為巨大的積雨云。這一過程始于不穩(wěn)定氣層中強烈的上升氣流,隨著水汽凝結(jié)釋放潛熱,進一步增強了上升運動,形成正反饋機制。積雨云成熟時,其頂部可達對流層頂(約12-16公里),此時遇到穩(wěn)定的平流層,上升氣流受阻,云頂開始水平擴展形成特征性的"砧狀"結(jié)構(gòu)。這一階段,云內(nèi)部存在強烈的上下氣流,水滴和冰晶在其中不斷循環(huán)增大,最終變得足夠重而下落,形成降水。消散期的積雨云主要由云頂?shù)睦w維狀冰晶云組成,上升氣流減弱,降水逐漸停止。整個生命周期通常持續(xù)2-4小時,但在特定條件下,多個積雨云可以連續(xù)形成,導致持續(xù)數(shù)小時的雷暴天氣。云的空間分布低云覆蓋率%中云覆蓋率%高云覆蓋率%云的空間分布在全球范圍內(nèi)存在明顯差異,這與大氣環(huán)流、地形和洋流等因素密切相關(guān)。赤道地區(qū)的積雨云帶(ITCZ)是全球云量最豐富的區(qū)域之一,這里旺盛的對流活動產(chǎn)生了大量高聳的積雨云。中緯度風暴帶則以鋒面系統(tǒng)相關(guān)的云系為主,如雨層云和高層云。海陸分布對云型也有顯著影響。海洋上空更易形成層積云和積云,而陸地上則更容易出現(xiàn)對流云如積云和積雨云。大陸東岸多以層狀云為主,而西岸則積狀云較多。山區(qū)因地形抬升效應(yīng)常產(chǎn)生特殊的波狀云或帽狀云。季節(jié)因素也導致云的分布變化。例如,東亞季風區(qū)夏季多積雨云和雨層云,冬季則多高積云和卷云。通過研究云的空間分布規(guī)律,氣象學家能更好地理解全球水循環(huán)和能量平衡過程。云的水平形態(tài)34云的水平形態(tài)是我們從地面觀察云時最直觀的特征之一。這些形態(tài)反映了形成云的大氣動力學過程:片狀云通常形成于層狀抬升過程中;絮狀云則是對流活動的產(chǎn)物;波狀云常由大氣波動引起;而纖維狀云則與高空強風和冰晶的存在有關(guān)。在實際觀察中,一種云可能呈現(xiàn)多種形態(tài)的組合。例如,積雨云底部可能呈絮狀,中部呈塊狀,頂部則呈纖維狀。這種形態(tài)的垂直變化提供了云內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理過程的重要信息。理解云的水平形態(tài)有助于我們更準確地識別云型,尤其是當云處于遠距離或特殊角度難以判斷高度時。形態(tài)特征往往是云型分類的重要依據(jù)之一,也是氣象觀測員必須掌握的基本技能。片狀云如層云、雨層云,水平延展范圍大,垂直厚度相對較小,外觀均勻連續(xù),邊界模糊絮狀云如積云,呈分散的團塊狀,有明顯的邊界和輪廓,常呈棉團或花菜狀波狀云如波狀高積云,呈現(xiàn)規(guī)則的波紋或魚鱗狀排列,常出現(xiàn)在穩(wěn)定氣層的界面處纖維狀云如卷云,呈現(xiàn)絲狀或羽毛狀結(jié)構(gòu),邊緣呈纖維狀發(fā)散云與季節(jié)氣候的關(guān)系夏季常見云型午后熱對流產(chǎn)生的積云和積雨云高溫高濕季風氣流帶來的層積云臺風系統(tǒng)外圍的卷云和高層云清晨海上常見的輻射霧和層云夏季云系特點:發(fā)展迅速,垂直厚度大,云底高,降水強度大但持續(xù)時間短冬季常見云型冷鋒過境帶來的雨層云和層云大陸高壓控制下的高積云和卷云濕冷穩(wěn)定氣流形成的層積云海陸溫差大時形成的海霧和層云冬季云系特點:移動緩慢,水平范圍大,云底低,降水強度小但持續(xù)時間長過渡季節(jié)云型春季鋒面活動頻繁,層狀云和積狀云交替出現(xiàn)秋季氣溫變化大,晨霧和層積云常見季風轉(zhuǎn)換期,多變的云系結(jié)構(gòu)云高日變化和季節(jié)變化明顯過渡季云系特點:復雜多變,同時存在多種云型,天氣變化快云的季節(jié)性變化是氣候特征的重要組成部分。在中國大部分地區(qū),夏季多對流性云系,如積云、積雨云,由于太陽輻射強烈導致地面加熱和不穩(wěn)定對流。冬季則以層狀云為主,如層云、雨層云,這與冬季大氣層結(jié)更加穩(wěn)定有關(guān)。不同地理區(qū)域的云季節(jié)變化也各異。例如,東南沿海在夏季受臺風影響會出現(xiàn)大量螺旋云系;西北地區(qū)冬春季節(jié)則因強烈的溫度梯度和風速產(chǎn)生較多波狀云。了解當?shù)氐脑萍竟?jié)特征,有助于我們做出更準確的短期天氣判斷和預測。云與天氣預報預警信號云某些云型和變化是惡劣天氣的前兆。特征性砧狀頂?shù)姆e雨云表明雷暴已發(fā)展成熟;下方呈乳狀突起的高積云(Accast)預示幾小時后可能出現(xiàn)雷雨;而急速增多和加厚的卷云則可能是鋒面系統(tǒng)接近的信號。云序列分析云的演變序列對預報尤為重要。例如,卷云→卷層云→高層云→雨層云的序列通常表明暖鋒接近;而積云→濃積云→積雨云的發(fā)展則預示午后將有雷陣雨。通過監(jiān)測云的演變速度和方向,可以估計天氣系統(tǒng)的移動和強度。云圖解讀現(xiàn)代天氣預報廣泛利用衛(wèi)星云圖分析。不同波段(可見光、紅外、水汽通道)的云圖提供了云的不同特性信息。衛(wèi)星云圖序列動畫可顯示天氣系統(tǒng)的運動和發(fā)展,是短期預報的重要工具。在天氣預報中,云的觀測是最古老也是最基本的方法之一。即使在現(xiàn)代科技發(fā)達的今天,云觀測仍是天氣預報的重要組成部分。專業(yè)氣象人員通過觀察云的類型、高度、厚度、覆蓋度和變化趨勢,結(jié)合其他氣象要素,能夠做出較為準確的短期預報。航空氣象尤其依賴云的觀測。不同的云型對飛行有不同影響:積雨云可能帶來嚴重顛簸和結(jié)冰;層云和霧影響能見度;而波狀云則可能表明存在晴空顛簸。飛行員和空中交通管制人員需要詳細了解云的特征及其對航行的影響。卷云實例觀測鉤狀卷云鉤狀卷云(Ciunc)是一種特殊形態(tài)的卷云,其末端向上彎曲成鉤狀。這種形態(tài)通常出現(xiàn)在副熱帶急流附近,預示著高空氣流的強烈轉(zhuǎn)向。在氣象學中,鉤狀卷云常被視為鋒面系統(tǒng)接近的早期信號,尤其是暖鋒。馬尾卷云馬尾卷云(Cifib)呈現(xiàn)出平行的絲狀或須狀結(jié)構(gòu),如同馬尾一般。這種卷云形態(tài)與高空強風密切相關(guān),絲狀結(jié)構(gòu)的方向通常指示了高空風的方向。馬尾卷云的出現(xiàn)常預示高空有強風急流,可能帶來天氣系統(tǒng)的快速變化。散亂卷云散亂卷云(Ciint)呈現(xiàn)不規(guī)則分布的白色纖維狀或小片狀結(jié)構(gòu)。這種形態(tài)的卷云通常出現(xiàn)在穩(wěn)定天氣的高壓區(qū)內(nèi),或是在天氣系統(tǒng)通過后的恢復期。散亂卷云通常意味著近期天氣將保持穩(wěn)定。卷云的氣象意義主要體現(xiàn)在其預示作用上。作為高空云,卷云通常是首先反映高空氣流變化的指示器。觀察卷云的數(shù)量、形態(tài)和移動方向,可以推斷高空環(huán)流的特點和變化趨勢。例如,卷云迅速增多并從西向東移動,可能預示著西風帶中的天氣系統(tǒng)正在接近。在天氣變化序列中,卷云通常是第一個出現(xiàn)的信號云。后續(xù)如果出現(xiàn)卷層云,并逐漸加厚轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔釉?,則表明暖鋒系統(tǒng)正在靠近,未來12-24小時可能有降水。因此,及時識別和跟蹤卷云的變化,對于短期天氣預報具有重要價值。積云實例觀測1-2公里典型高度積云底部的常見高度范圍,反映了抬升凝結(jié)高度30分鐘平均生命周期單個積云從形成到消散的典型時間5-10°C云內(nèi)溫度積云內(nèi)部溫度通常低于周圍空氣65%夏季晴天出現(xiàn)率溫暖季節(jié)晴朗日子中出現(xiàn)積云的比例積云是晴好天氣的標志性云型,觀察其發(fā)展情況可以預測短期天氣變化。在上午,如果出現(xiàn)小積云(Cuhum)并保持穩(wěn)定規(guī)模,通常表明大氣較為穩(wěn)定,當天將維持晴好天氣。但如果這些小積云迅速發(fā)展為中積云(Cumed)甚至大積云(Cucon),并且云底變暗,則可能預示午后有雷陣雨。積云的排列方式也提供了重要信息。成行排列的積云(積云街)通常表明存在低空輻合線,這種情況下積云更容易發(fā)展為積雨云。而分散均勻分布的積云則表明大氣條件相對均勻,發(fā)展強對流的可能性較小。觀察積云的日變化規(guī)律也很有意義。晴天積云通常遵循"日出少,午時多,日落消"的規(guī)律,這反映了太陽輻射對地面加熱和對流發(fā)展的影響。如果積云在日落后仍不消散反而繼續(xù)發(fā)展,可能意味著有較強的天氣系統(tǒng)正在接近。層云實例觀測層云是一種低空均勻云層,常見于穩(wěn)定的天氣系統(tǒng)中。其特點是水平延展、厚度較薄且均勻,呈現(xiàn)灰色無結(jié)構(gòu)的"毯子"狀。層云底部高度很低,通常在100-600米之間,有時甚至與地面接觸形成霧。層云通常出現(xiàn)在冷空氣層下方的穩(wěn)定氣層中,或是雨后的殘留云系。在陰雨天氣中,層云常作為雨層云消散后的殘留云,或是持續(xù)輕微降水的云層。雖然層云本身通常只產(chǎn)生毛毛雨或細雨,但它常常預示著陰冷潮濕的天氣。層云覆蓋的天空能見度較差,濕度高,對農(nóng)業(yè)和交通有一定影響。觀察層云的厚度變化可以預測天氣趨勢。如果層云逐漸變薄,能見度提高,可能預示天氣轉(zhuǎn)晴;而如果層云變厚變暗,則可能發(fā)展為雨層云并帶來更多降水。層云在清晨較為常見,隨著太陽升起和氣溫上升,往往會逐漸消散或轉(zhuǎn)變?yōu)閷臃e云。層積云實例觀測早晨形態(tài)日出后初現(xiàn),排列整齊的卷波狀或小塊狀,體積小,間隙大中午形態(tài)云塊增大,灰色部分增多,結(jié)構(gòu)漸變得不均勻,覆蓋度增加下午形態(tài)云塊融合,部分區(qū)域可能出現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu),光透射性降低傍晚形態(tài)云層變薄,結(jié)構(gòu)重新變得清晰,日落時可能呈現(xiàn)紅色或金色層積云是低云中最常見的一種,以其特有的灰白相間塊狀或波浪狀結(jié)構(gòu)而著稱。這種云的觀測意義重大,因為它往往指示著穩(wěn)定的天氣條件。在高壓區(qū)內(nèi)部或鋒面過境后,層積云的出現(xiàn)通常表明天氣將在短期內(nèi)保持穩(wěn)定,很少帶來明顯降水。從形成機制看,層積云通常是大氣中弱對流與層狀力學過程共同作用的結(jié)果。它可能由層云在太陽加熱下演變而來,或是積云在大氣逆溫層阻擋下水平擴展形成。在海岸線附近,陸地和海洋溫差也常導致層積云的形成。實際觀測中,層積云具有多種變體和子類型。其中最特殊的是"乳狀層積云"(Scmam),其底部有連續(xù)排列的乳狀突起,這通常表明云層上方存在不穩(wěn)定層,可能在未來發(fā)展為對流性降水。觀察層積云的結(jié)構(gòu)變化,有助于判斷低空大氣穩(wěn)定度的變化趨勢。雨層云實例觀測形成階段由高層云加厚演變而來,逐漸遮蔽陽光成熟階段呈深灰色均勻云層,產(chǎn)生持續(xù)中到大強度降水嵌入發(fā)展有時出現(xiàn)嵌入式對流單體,局部加強降水3消散階段降水減弱,云層變薄,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷釉苹驅(qū)臃e云4雨層云是最主要的持續(xù)降水云系,與大尺度天氣系統(tǒng)如鋒面和氣旋密切相關(guān)。它特有的深灰色到暗灰色厚實云層能遮蔽陽光,使天色昏暗。雨層云的云底較低,通常在600-1500米之間,但云層可向上延伸至5000米以上,含水量豐富。觀察者站在雨層云下方時,常難以看清云底結(jié)構(gòu),因為視線被雨幕或下方的碎裂層云阻擋。持續(xù)的中到大強度降水是雨層云的主要特征。這種降水可以是雨、雪或雨夾雪,具體取決于氣溫條件。與積雨云帶來的陣性降水不同,雨層云的降水強度相對均勻,可持續(xù)數(shù)小時甚至數(shù)天,影響范圍廣泛,對農(nóng)業(yè)、交通和水文具有重要影響。雨層云天氣系統(tǒng)往往與氣壓下降、濕度增加和能見度降低同時出現(xiàn)。在雨層云覆蓋條件下,日夜溫差減小,形成相對穩(wěn)定但潮濕陰冷的天氣環(huán)境。準確識別雨層云及其演變趨勢對預測大范圍降水天氣至關(guān)重要。高積云實例觀測魚鱗狀高積云高積云最經(jīng)典的形態(tài)之一是魚鱗狀高積云(Acstrat),呈現(xiàn)出整齊的小鱗片狀排列,覆蓋大面積天空。這種形態(tài)在地面觀察者看來,非常像魚的鱗片,因而得名。魚鱗狀高積云通常出現(xiàn)在大氣中存在溫和垂直風切變的條件下,常預示天氣系統(tǒng)的接近。塔狀高積云塔狀高積云(Accast)具有向上凸起的小塔狀結(jié)構(gòu),表明中層大氣存在不穩(wěn)定性。這種云型特別值得關(guān)注,因為它常常是未來幾小時內(nèi)天氣不穩(wěn)定的信號。如果塔狀結(jié)構(gòu)迅速增多和加高,可能預示著午后發(fā)生雷陣雨的可能性增大。透鏡狀高積云透鏡狀高積云(Aclent)呈現(xiàn)出平滑的橢圓形或透鏡形狀,邊緣清晰,常懸浮在山區(qū)或丘陵地帶的上空。這種特殊云型與山地波動有關(guān),是滑翔愛好者尋找的上升氣流指標。透鏡狀高積云可能長時間保持靜止狀態(tài),即使在強風條件下也是如此。高積云是預示天氣變化的重要指標之一。傳統(tǒng)氣象諺語"早上羊群云,午后必有雨"反映了高積云與天氣變化的關(guān)聯(lián)。這主要是因為高積云常出現(xiàn)在鋒面系統(tǒng)前方,預示著大尺度天氣系統(tǒng)的接近。觀察高積云的變化趨勢尤為重要:如果高積云數(shù)量增多,結(jié)構(gòu)變得更厚,底部變暗,則天氣惡化的可能性增大。在航空氣象中,高積云也是飛行員關(guān)注的對象。在高積云中飛行可能遇到輕至中度顛簸,特別是在塔狀高積云區(qū)域。此外,高積云內(nèi)的過冷水滴可能導致飛機結(jié)冰,影響飛行安全。因此,高積云的觀測和預報對航空作業(yè)具有重要的實用價值。高層云與降水的聯(lián)系透光性減弱高層云加厚導致太陽光透射明顯減弱云層增厚高層云垂直厚度增加至1000-2000米以上3底部變暗云底顏色由灰變?yōu)樯罨?,表明含水量增加出現(xiàn)雨幡云底出現(xiàn)不到達地面的降水條紋(雨幡)開始降水持續(xù)的弱到中等強度降水到達地面高層云向雨層云的演變是天氣系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵過程。高層云本身通常不產(chǎn)生明顯降水,但當它繼續(xù)加厚發(fā)展,就可能轉(zhuǎn)變?yōu)橛陮釉撇沓掷m(xù)性降水。這一轉(zhuǎn)變過程通常與大尺度上升運動增強有關(guān),特別是在暖鋒上升坡面或低壓系統(tǒng)中。觀察高層云是否向雨層云轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵指標包括:云底高度是否下降、云層厚度是否增加、云底顏色是否變深、太陽能否透過以及是否出現(xiàn)雨幡等。通過監(jiān)測這些變化,觀測者可以預估降水開始的時間和可能的強度。高層云向雨層云轉(zhuǎn)變的時間因天氣系統(tǒng)移動速度而異,在快速移動的鋒面系統(tǒng)中可能僅需數(shù)小時,而在緩慢系統(tǒng)中則可能需要12小時以上。此過程的觀測對于短期天氣預報,特別是未來6-12小時降水預報具有重要價值。這也是為什么傳統(tǒng)氣象觀測每天定時多次觀云的原因之一。特殊云型:乳狀云乳狀層積云乳狀層積云(Scmam)是低云家族中的特殊變種,其特點是云底具有連續(xù)規(guī)則排列的乳房狀或囊狀下垂突起。這些突起通常大小相近,直徑為數(shù)百米,形成獨特的"天花板"效果。乳狀層積云通常出現(xiàn)在云層底部為穩(wěn)定層而上部為不穩(wěn)定層的條件下。乳狀高積云乳狀高積云(Acmam)與乳狀層積云形態(tài)相似,但出現(xiàn)在更高的海拔(2000-6000米)。這種云的乳狀突起通常較小,排列更加緊密。乳狀高積云的出現(xiàn)常常預示中層大氣存在較強的不穩(wěn)定性,特別是當這些乳狀突起明顯垂直發(fā)展時。天氣預示意義乳狀云結(jié)構(gòu)是大氣不穩(wěn)定性的重要指標。無論是低云還是中云出現(xiàn)乳狀結(jié)構(gòu),都預示著未來6-12小時內(nèi)可能出現(xiàn)對流性天氣,如陣雨或雷暴。這一預警價值使乳狀云成為氣象觀測中特別關(guān)注的云型之一。乳狀云的形成機制與大氣層結(jié)密切相關(guān)。當較暖濕的空氣上覆于穩(wěn)定層之上時,暖濕氣流中的對流活動被穩(wěn)定層阻擋,只能在局部突破,形成下垂的囊狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)內(nèi)部通常存在小尺度的對流循環(huán),是濕空氣試圖突破穩(wěn)定層的表現(xiàn)。在各種乳狀云中,乳狀積雨云(Cbmam)具有最強的天氣預示作用。它們常常出現(xiàn)在強雷暴即將發(fā)生之前,代表著強對流系統(tǒng)正在形成。如果您觀察到乳狀結(jié)構(gòu)在積雨云底部快速發(fā)展,應(yīng)警惕短時強降水和雷暴大風的可能性。特殊云型:莢狀云山體阻擋氣流遇到山體障礙被迫抬升水汽凝結(jié)上升氣流冷卻至露點溫度形成云莢狀形成氣流越過山頂形成駐波和莢狀結(jié)構(gòu)保持靜止云形態(tài)保持不變但內(nèi)部空氣持續(xù)流動莢狀云是一種最為奇特的云型之一,呈現(xiàn)出光滑的透鏡狀或杏仁狀結(jié)構(gòu),邊緣清晰,往往像"飛碟"一樣懸浮在天空中。它主要出現(xiàn)在有山地或丘陵的地區(qū),特別是在垂直于風向的山脊附近。盡管環(huán)境中存在強風,莢狀云卻能在相同位置保持靜止,這一特性使其更顯神秘。從氣象學角度看,莢狀云(也稱為透鏡狀云)是山地波動現(xiàn)象的可見表現(xiàn)。當穩(wěn)定的氣流越過山體時,會在背風一側(cè)形成一系列波動,就像水流越過石塊形成波紋一樣。在這些波浪的波峰處,如果空氣冷卻至露點溫度,就會形成莢狀云。雖然云看起來靜止不動,但實際上空氣在持續(xù)流過云體,在上游邊緣凝結(jié),在下游邊緣蒸發(fā)。莢狀云在航空氣象中尤為重要,它表明區(qū)域內(nèi)存在山地波動,可能伴隨嚴重的晴空顛簸和強下沉氣流。另一方面,滑翔愛好者卻尋找這種云,因為它下方可能存在強勁的上升氣流,有利于無動力飛行。莢狀云通常出現(xiàn)在高空穩(wěn)定而低空風速較大的天氣條件下,常見于冷鋒過境后或冬季高壓期間。特殊云型:卷卷云卷卷云的基本特征卷卷云是一種特殊的高云類型,呈現(xiàn)出散亂成束的纖維狀結(jié)構(gòu),就像凌亂的頭發(fā)或羊毛絨一樣。它通常出現(xiàn)在6000-8000米的高空,完全由冰晶構(gòu)成。與常規(guī)卷云相比,卷卷云的排列更加紊亂,沒有明顯的線性結(jié)構(gòu),更像是一團團細碎的冰晶纖維。從物理形成機制看,卷卷云通常與高空的垂直風切變和湍流有關(guān)。當原本平滑的卷層云經(jīng)歷強烈的風切變或湍流擾動時,云層會被"撕裂"成散亂的纖維束,形成卷卷云。這種過程常發(fā)生在高空急流附近或鋒面系統(tǒng)的上層部分。氣象意義與天氣預示作為過渡型云型,卷卷云常常出現(xiàn)在天氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的時期。它可能是快速移動的冷鋒后部的殘留云,表明大尺度天氣系統(tǒng)正在通過該區(qū)域。在某些情況下,卷卷云的出現(xiàn)預示著高空濕度增加和高空環(huán)流的變化,可能是未來天氣變化的早期信號。在溫帶氣旋系統(tǒng)中,卷卷云有時出現(xiàn)在鋒面云系的外圍區(qū)域,特別是在冷鋒通過后的區(qū)域。它的存在表明高空仍有足夠的濕度維持云的形成,但垂直運動已經(jīng)減弱。觀察卷卷云的增減變化,有助于判斷高空濕度場的演變。卷卷云的觀測需要特別注意與其他高云的區(qū)分。它與卷云的主要區(qū)別在于結(jié)構(gòu)的紊亂程度:卷云通常有明顯的絲狀或羽毛狀結(jié)構(gòu),而卷卷云則更像是蓬松的纖維束。與卷層云相比,卷卷云不形成連續(xù)的云幕,而是呈分散的塊狀或束狀分布。在實際觀測中,卷卷云常與其他高云共存,形成復雜的高空云系。特別是在變性氣旋中,可能同時觀察到卷云、卷層云和卷卷云等多種高云類型。這些共存的高云表明高空濕度分布的復雜性和高空環(huán)流的多樣性。卷層云導致的光學現(xiàn)象卷層云中的冰晶能產(chǎn)生多種奇特的大氣光學現(xiàn)象,其中最常見的是日暈和月暈。22度暈是最基本的暈現(xiàn)象,表現(xiàn)為圍繞太陽或月亮的一個圓環(huán),內(nèi)側(cè)呈淡紅色,外側(cè)呈淺藍色。這種現(xiàn)象由卷層云中六角柱狀冰晶對光線的折射造成,光線在穿過冰晶兩個相鄰側(cè)面之間的60度棱角時發(fā)生最小偏轉(zhuǎn)22度。除了基本的22度暈外,卷層云還可能產(chǎn)生其他暈現(xiàn)象,如46度暈(由光線穿過冰晶的底面和側(cè)面形成)、幻日或"假太陽"(在太陽兩側(cè)出現(xiàn)的亮點)、環(huán)天頂?。ㄔ谔柹戏匠尸F(xiàn)的彩色?。┮约疤栔ㄌ柹舷路窖由斓墓庵┑?。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)取決于冰晶的形狀、大小、方向以及觀察者的位置。從氣象學角度看,日暈和月暈常被視為天氣變化的征兆。傳統(tǒng)氣象諺語"日暈三更雨,月暈午時風"反映了這一觀點。這主要是因為卷層云常是暖鋒系統(tǒng)的前導云,其出現(xiàn)可能預示著天氣系統(tǒng)的接近和未來24小時內(nèi)降水的可能性。因此,觀察日暈或月暈不僅是欣賞大自然奇觀的機會,也是獲取天氣預報信息的一種方式。云的顏色與天氣晚霞現(xiàn)象日落時分,太陽光需要穿過更長的大氣路徑,短波長的藍色和綠色光被散射掉,只剩下紅色和橙色光到達云層,使云呈現(xiàn)出金紅色。這一現(xiàn)象在高積云和卷云上特別明顯,形成壯觀的晚霞。"朝霞不出門,晚霞行千里"的諺語反映了晚霞常預示次日晴好天氣的規(guī)律。朝霞現(xiàn)象日出時分的紅色云彩(朝霞)與晚霞形成機制類似,但氣象意義不同。朝霞通常表明東方的大氣中含有大量懸浮顆?;蛩?,這些物質(zhì)將在一天內(nèi)影響天氣。因此,朝霞常被視為天氣惡化的信號,特別是當紅色特別濃烈時。云色與天氣預示云的顏色深淺直接反映其厚度和含水量。烏云(深灰至黑色)通常表明云層厚實且含水量高,可能帶來降水。特別是積雨云底部的墨綠色或黑綠色,常是強對流和可能出現(xiàn)冰雹的信號。而潔白明亮的積云則表明水汽含量適中,通常伴隨晴好天氣。云的顏色變化不僅是美學現(xiàn)象,也是重要的天氣指示器。特別是云顏色的突變常預示天氣的急劇變化。例如,原本白色的積云底部突然變暗,可能表明其正在轉(zhuǎn)變?yōu)榉e雨云;而雨層云中出現(xiàn)的局部更暗區(qū)域,可能是強降水帶接近的信號。觀察云的顏色時,應(yīng)結(jié)合太陽角度和當?shù)匚廴緺顩r進行判斷。在城市或工業(yè)區(qū),空氣污染可能導致云呈現(xiàn)異常的黃色或褐色。同樣,沙塵暴接近時,云可能帶有黃褐色調(diào)。這些"非自然"顏色通常與特殊的大氣條件有關(guān),值得特別關(guān)注。云的命名和拉丁詞根高度前綴Cirro-(卷):指高云家族,高度在6000米以上Alto-(高):指中云家族,高度在2000-6000米Strato-(層):暗示低云家族或水平擴展的云這些前綴可以組合使用,如"高積云"(Alto-cumulus)表示中高度的團塊狀云。形態(tài)詞根Cumulus(積):來自拉丁文"堆積",指垂直發(fā)展、團塊狀云Stratus(層):來自拉丁文"鋪開",指水平延展的片狀云Nimbus(雨):來自拉丁文"雨",指產(chǎn)生降水的云這些基本詞根可以相互組合,如"雨層云"(Nimbo-stratus)表示產(chǎn)生持續(xù)降水的層狀云。特征后綴-genitus:表示該云由另一類云轉(zhuǎn)變而來-mutatus:表示該云正在轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪活愒铺胤N云的拉丁詞根:如lenticularis(透鏡狀)、castellanus(塔狀)、mammatus(乳狀)這些后綴和特種云名稱增添了對云特性的詳細描述,如Aclen指透鏡狀高積云?,F(xiàn)代云的命名系統(tǒng)最早由英國藥劑師和業(yè)余氣象學家盧克·霍華德于1803年提出。他借鑒了林奈的生物分類法,首次用拉丁詞匯創(chuàng)建了云的基本分類。這一系統(tǒng)經(jīng)過兩個世紀的發(fā)展和完善,形成了今天國際通用的云命名體系。了解云的拉丁命名可以幫助我們理解云的類型和特征。例如,聽到"積雨云"(Cumulonimbus)這個名稱,我們可以知道這是一種垂直發(fā)展(Cumulo-)且產(chǎn)生降水(nimbus)的云。同樣,"高層云"(Altostratus)表明這是一種中高度(Alto-)的層狀(stratus)云。掌握這些詞根的含義,有助于記憶和識別各種云型。識云小技巧一形狀記憶法利用形狀特征快速識別云類型是最基本的技巧。積云家族(積云、積雨云)呈現(xiàn)出明顯的垂直發(fā)展和團塊狀結(jié)構(gòu),就像"棉花糖"或"花菜";層云家族(層云、雨層云)則呈現(xiàn)均勻的水平延展,如"灰色毯子"覆蓋天空;卷云家族(卷云、卷層云)則是高空的纖維狀或薄紗狀結(jié)構(gòu)。比例尺估計法使用視角比例尺估計云塊大小有助于區(qū)分相似云型。例如,高積云和卷積云都是小塊狀排列,但高積云的云塊大小約為2-5度角(伸臂拇指寬度),而卷積云則小于1度。同樣,積云的寬高比接近1:1或垂直更高,而層積云則明顯水平延展更寬。相對位置判斷法當天空中同時存在多種云型時,利用它們的相對位置和透視關(guān)系可以判斷高度。例如,如果一種云明顯遮擋另一種云,則前者通常高度較低;如果通過一種薄云能隱約看到另一種云,則前者通常為高云。觀察云的移動速度也有助于判斷高度,高云通常移動更快。形狀記憶法最適合初學者快速建立對云的基本認識。在實踐中,可以將典型云型的形狀與生活中常見物體聯(lián)系起來:積云像棉花糖,層積云像魚鱗,卷云像羽毛,積雨云像鐵砧等。這種聯(lián)想方法有助于形成直觀印象,加深記憶。值得注意的是,實際觀測中的云往往比標準圖片中的更為復雜多變。云的形態(tài)會隨著發(fā)展階段和環(huán)境條件而變化,有時會呈現(xiàn)過渡形態(tài)或混合特征。因此,識別云型需要綜合考慮多種特征,不能僅依賴單一因素。隨著觀測經(jīng)驗的積累,您將能夠更準確地辨識各種復雜的云型。識云小技巧二顏色特征識別法云的顏色提供了重要的辨識線索。高云因反射全部陽光而呈現(xiàn)純白色;中云通?;野紫嚅g;低云則因厚度和水含量不同呈現(xiàn)從白色到深灰色不等。積雨云底部特有的墨綠色或黑綠色是強對流的標志。紋理細節(jié)觀察法仔細觀察云的紋理和結(jié)構(gòu)細節(jié)。卷云有纖維狀或絲狀結(jié)構(gòu);高積云呈現(xiàn)出明顯的小塊狀或魚鱗狀排列;層云則無明顯內(nèi)部結(jié)構(gòu);積雨云特有的纖維狀砧頂是其獨特標志。層次判斷法熟悉云的垂直分層有助于定位云的高度范圍。高云(6000米以上)、中云(2000-6000米)和低云(2000米以下)各有特征。觀察云與地標建筑或山體的相對位置可輔助判斷高度。透光性評估法觀察太陽或月亮透過云層的情況。卷層云允許太陽清晰可見但周圍有暈;高層云使太陽輪廓模糊如隔毛玻璃;而雨層云則完全遮蔽陽光。這一方法特別適用于區(qū)分高層云系。顏色與紋理結(jié)合觀察是云型識別的核心技巧。例如,積云在發(fā)展過程中,顏色會從白色逐漸變?yōu)榛野咨?,底部可能變暗,這表明其水含量增加,可能正向積雨云轉(zhuǎn)變。同樣,層積云的灰白相間塊狀結(jié)構(gòu)是其區(qū)別于均勻灰色層云的關(guān)鍵特征。在不同的光線條件下,同一類云可能呈現(xiàn)不同的顏色和可見度。例如,側(cè)光照明下的云結(jié)構(gòu)更加清晰;逆光觀察則更容易判斷云的厚度;而順光觀察則有助于區(qū)分不同的灰度層次。因此,理想的觀云時間是日出后或日落前,側(cè)光使云的紋理和立體結(jié)構(gòu)更加明顯。識云小技巧三12-24小時卷云提前量卷云增多到鋒面降水的典型時間間隔3-6小時高層云變化高層云加厚到開始降水的常見時間30-60分鐘積雨云發(fā)展積云快速發(fā)展為積雨云的時間90%預警準確率經(jīng)驗豐富的觀云者預測短期天氣的準確率云是天氣變化的"先行者",學會識別云的演變規(guī)律可以預測即將到來的天氣。幾個關(guān)鍵的云變化征兆包括:卷云迅速增多并轉(zhuǎn)變?yōu)榫韺釉?,預示鋒面系統(tǒng)接近;高積云云底變暗并開始加厚,預示未來幾小時可能有降水;午后積云快速垂直發(fā)展并出現(xiàn)塔狀結(jié)構(gòu),預示將出現(xiàn)雷陣雨;積雨云頂部擴展形成砧狀結(jié)構(gòu),表明雷暴已達成熟期。觀察云的演變速度也很重要。云系變化迅速通常意味著天氣系統(tǒng)移動快,變化劇烈;而緩慢的云演變則表明系統(tǒng)移動慢,但可能持續(xù)時間較長。同樣,留意云的覆蓋范圍變化也有助于判斷天氣系統(tǒng)的規(guī)模:局部云系變化通常反映小尺度天氣過程,而大范圍云系變化則表明大尺度系統(tǒng)正在影響區(qū)域。積累觀云經(jīng)驗是提高預測準確性的關(guān)鍵。通過長期觀察并記錄云的變化與隨后的天氣關(guān)系,您將逐漸建立起適合當?shù)氐?云-天氣"經(jīng)驗?zāi)P?。這種經(jīng)驗在專業(yè)氣象預報資源不可得時(如戶外活動、航海等情況)特別有價值。云圖判讀實戰(zhàn)訓練(案例1)案例描述這張圖片展示了一個典型的多層云系,畫面中可以觀察到至少三種不同的云型同時出現(xiàn)。頂部可見薄而透明的纖維狀結(jié)構(gòu);中層呈現(xiàn)出灰白相間的片狀云塊;而低層則有暗灰色的厚云層。這是一個鋒面系統(tǒng)接近時常見的云配置。圖片拍攝于春季午后,當時氣壓計讀數(shù)顯示壓力逐漸下降,地面溫度約為15°C,濕度逐漸上升。根據(jù)觀測站記錄,這一云系是從西向東移動。云型辨識分析頂部的云:根據(jù)其高空位置、纖維狀結(jié)構(gòu)和透明度,可以確定為卷云(Cirrus)。這些卷云呈現(xiàn)出典型的"馬尾狀"結(jié)構(gòu),表明高空有強風。中層的云:灰白相間的塊狀結(jié)構(gòu)是高積云(Altocumulus)的典型特征。這些云塊大小適中,排列成組,部分區(qū)域呈現(xiàn)出波狀排列。低層的云:底部的暗灰色厚云層具有均勻結(jié)構(gòu)和較大覆蓋范圍,結(jié)合其厚度和顏色,應(yīng)判定為高層云(Altostratus)正在向雨層云(Nimbostratus)轉(zhuǎn)變的過程。這一云系配置通常表明暖鋒系統(tǒng)正在接近。卷云是系統(tǒng)的前導云,高積云和高層云則表明中層大氣已受到影響。特別是高層云的加厚和變暗,預示著降水即將開始。根據(jù)云系演變規(guī)律,預計未來6-12小時內(nèi)將出現(xiàn)持續(xù)性降水,氣溫可能小幅上升。在實際觀測中,如遇到類似云系,應(yīng)特別注意高層云的加厚速度和底部顏色變化,這直接關(guān)系到降水開始的時間。同時,觀察卷云的移動方向和速度,有助于預估整個系統(tǒng)的移動軌跡和到達時間。這種多層云系的準確判讀是氣象觀測的重要技能,對航空、農(nóng)業(yè)和戶外活動規(guī)劃有重要價值。云圖判讀實戰(zhàn)訓練(案例2)1初始階段案例圖片顯示天空中出現(xiàn)了一朵形態(tài)特殊的云。云底呈暗灰色,中部有明顯的垂直結(jié)構(gòu),頂部開始擴展并出現(xiàn)纖維狀結(jié)構(gòu)。云的垂直厚度很大,從低空延伸到高空。2關(guān)鍵特征注意云的以下特征:底部平坦暗灰色;垂直發(fā)展明顯且厚度大;頂部有特征性的砧狀或纖維狀擴展;云邊緣輪廓清晰;局部可見降水簾。這些都是識別此類云的關(guān)鍵指標。綜合分析結(jié)合云的形態(tài)特征、垂直發(fā)展程度、顏色和結(jié)構(gòu),可以確定這是一朵典型的積雨云(Cumulonimbus),處于成熟階段。特別是頂部的砧狀結(jié)構(gòu),是判定積雨云的決定性特征。天氣預報積雨云的出現(xiàn)表明局地存在強烈對流活動。預計該區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)雷陣雨,可能伴有閃電、雷鳴和短時強降水。由于云發(fā)展已達成熟期,預計降水將在30分鐘內(nèi)到達。局部可能出現(xiàn)強風和冰雹。積雨云是暖季最具特色也最具破壞力的云型之一。在識別時,除了關(guān)注其宏觀形態(tài)外,還需注意以下細節(jié):觀察云底是否有"乳狀"突起或"船底狀"結(jié)構(gòu),這常是強對流的標志;留意云周圍是否有小積云快速向主體匯聚,表明系統(tǒng)仍在加強;注意云頂是否持續(xù)上升或開始下落,這反映了云的發(fā)展階段。在實際應(yīng)用中,積雨云的準確判讀對航空安全、戶外活動和災(zāi)害預警具有重要意義。雖然積雨云本身壽命通常只有1-2小時,但在適宜條件下,多個積雨云可以連續(xù)形成,導致雷暴天氣持續(xù)數(shù)小時。因此,除了識別單個積雨云外,還應(yīng)觀察天空中是否有多個發(fā)展中的積云,預估系統(tǒng)的整體發(fā)展趨勢。云圖判讀實戰(zhàn)訓練(案例3)高度判定案例圖片中的云層高度相對較低,估計在1000-2000米范圍內(nèi)1形態(tài)分析云呈現(xiàn)灰白相間的片狀或團塊狀結(jié)構(gòu),塊狀之間有明顯間隙2紋理特征云塊呈現(xiàn)出"卵石狀"排列,邊緣輪廓清晰,有波浪狀排列3云型確認綜合特征判定為層積云(Stratocumulus),屬于低云系統(tǒng)這個案例展示了典型的層積云系統(tǒng)。層積云是最常見的低云之一,通常覆蓋面積廣闊,呈現(xiàn)出特有的灰白相間的"石板路"或"卵石狀"外觀。在這張圖片中,我們可以清晰地看到云塊之間的藍天,表明云層不連續(xù)。層積云通常與高壓系統(tǒng)的外圍或冷鋒過境后的穩(wěn)定天氣條件相關(guān)。從天氣預報角度分析,這種云型通常表示相對穩(wěn)定的天氣條件。層積云很少產(chǎn)生明顯降水,即使有也只是小雨或毛毛雨。圖中層積云的排列較為整齊,沒有明顯的積云化趨勢,表明大氣穩(wěn)定性良好。預計未來12-24小時內(nèi)天氣將保持穩(wěn)定,降水可能性較小,適合戶外活動。在實際觀測中,需要特別注意層積云的演變趨勢。如果層積云開始破碎減少,可能預示天氣轉(zhuǎn)晴;如果變得更厚實連續(xù),可能向?qū)釉妻D(zhuǎn)變并帶來陰天;如果局部開始出現(xiàn)垂直發(fā)展,則可能轉(zhuǎn)變?yōu)榉e云甚至積雨云。了解這些演變規(guī)律有助于更準確地判斷短期天氣變化。云的觀測工具—肉眼觀察選擇合適的觀測位置選擇視野開闊的位置進行云觀測,避免建筑物和樹木遮擋。理想的觀測點應(yīng)能看到完整的天空穹頂。在城市環(huán)境中,可以選擇高層建筑樓頂或開闊的公園進行觀測。觀測時避免直視太陽,可使用太陽鏡保護眼睛,特別是在觀察高云時。記錄觀測時間和條件準確記錄觀測的日期、時間和位置,以及當時的氣象條件(溫度、濕度、氣壓、風向風速等)。這些輔助信息對于分析云與天氣的關(guān)系至關(guān)重要。保持固定的觀測時間(如每天早9點和下午3點)有助于積累連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)。使用輔助工具記錄使用相機或智能手機拍攝云的照片,作為觀測記錄的補充。廣角鏡頭有助于捕捉更多天空區(qū)域。針對運動的云,可以拍攝短視頻記錄其動態(tài)變化。記得在照片中包含一些地標或參照物,以便估計云的高度和規(guī)模。系統(tǒng)記錄觀測結(jié)果使用標準的云觀測記錄表格,系統(tǒng)記錄所觀測到的云類型、高度、覆蓋度、移動方向和速度等信息。隨時間推移的連續(xù)記錄可以幫助建立云變化與天氣演變之間的關(guān)聯(lián)模式,提高預測能力。肉眼觀云是最古老也是最基本的氣象觀測方法之一。盡管現(xiàn)代科技提供了各種先進工具,直接觀察仍具有不可替代的價值。特別是在短期局地天氣變化的預測方面,經(jīng)驗豐富的觀測員常能做出比數(shù)值模式更準確的判斷。為提高肉眼觀測的準確性,可以參考標準云圖集進行對比,或使用云高儀、風向標等簡單工具輔助判斷。定期與專業(yè)氣象臺站的云觀測結(jié)果進行對比校正,也有助于提高個人觀測技能。隨著經(jīng)驗積累,觀測員將能夠更加敏銳地捕捉云的細微變化和天氣系統(tǒng)演變的征兆。云的觀測工具—衛(wèi)星遙感衛(wèi)星云圖的基本類型氣象衛(wèi)星觀測主要提供三種基本類型的云圖:可見光云圖顯示陽光反射強度,適合觀察云的水平分布和紋理;紅外云圖通過測量云頂溫度區(qū)分云高,亮區(qū)表示高云(冷),暗區(qū)表示低云(暖);水汽云圖則顯示大氣中水汽含量的分布,有助于識別濕區(qū)和干區(qū)。這些不同波段的衛(wèi)星圖像結(jié)合使用,可以全面了解云系結(jié)構(gòu)。云系特征識別技巧在衛(wèi)星云圖上,不同云系有特征性的形態(tài)標識:鋒面系統(tǒng)通常呈帶狀云系;臺風或熱帶氣旋表現(xiàn)為螺旋狀云帶與明顯的中心"眼區(qū)";積雨云群在可見光圖像上呈現(xiàn)明亮的斑塊狀,邊緣清晰;而層狀云系則邊界模糊,覆蓋范圍廣。熟悉這些特征有助于快速識別主要天氣系統(tǒng)。云圖序列分析方法通過連續(xù)時間序列的衛(wèi)星云圖,可以分析云系的演變和移動趨勢。特別是制作云圖動畫,能直觀展示天氣系統(tǒng)的發(fā)展路徑和速度。通過測量關(guān)鍵云系特征點位置的變化,可以估算系統(tǒng)移動速度,預測其影響時間。這種動態(tài)分析是現(xiàn)代短期天氣預報的核心技術(shù)之一。衛(wèi)星遙感技術(shù)為云的觀測帶來了革命性變革,使我們能夠從太空視角全面把握云系的分布和演變?,F(xiàn)代氣象衛(wèi)星分為極軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星兩大類。極軌衛(wèi)星在較低軌道運行,可提供高分辨率但時間間隔較長的觀測;而地球同步衛(wèi)星則可提供固定區(qū)域的連續(xù)監(jiān)測,適合追蹤快速變化的天氣系統(tǒng)。國際氣象衛(wèi)星觀測網(wǎng)絡(luò)包括多個國家和組織的衛(wèi)星系統(tǒng),如美國的GOES系列、歐洲的Meteosat系列、中國的風云系列等。這些系統(tǒng)共同構(gòu)成了全球氣象觀測網(wǎng)絡(luò),每天產(chǎn)生海量的云觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅用于常規(guī)天氣預報,還廣泛應(yīng)用于氣候研究、農(nóng)業(yè)氣象和自然災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域。云觀測的歷史發(fā)展早期"云圖志"人類對云的系統(tǒng)觀測和記錄可以追溯到古代文明。中國古代《齊民要術(shù)》等農(nóng)書中就有關(guān)于云的形態(tài)與天氣關(guān)系的記載。然而,真正科學化的云觀測始于18世紀末和19世紀初。1803年,英國藥劑師盧克·霍華德(LukeHoward)發(fā)表了具有里程碑意義的論文《論云的修飾》,首

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論