当你抬头看云时,你看到了什么?一团云,一缕云,也许是一团大象形状的云。发挥创意来描述云很有趣,但科学家有一个正式的分类系统,对日常的云观察者也很有用。我们制作了一份云类型的实地指南,所以下次你在户外享受一天时,你可以把你新学到的天空知识运用起来。 云是什么以及它们的名字是什么?云是由漂浮在地球大气层中的水滴或微小冰晶组成的。它们蕴含着有关天气的线索——例如是否会下雨、下雪或更糟糕的天气——以及空气中有趣的物理和化学循环。 加州大学洛杉矶分校大气科学家瓦内萨·马西尔说:“它们是地球上如此令人惊叹的景观,观察和研究它们都很有趣。”云的形成受大气中许多变化特征的影响:温度、湿度、风等。 [相关:利用回收材料制作自己的气象站] 就像动物物种一样,气候学家也有一套系统来命名云,包括属,以及更小的种和种类的细分。这些名称基于它们的形状、外观以及它们在大气层中的高度。每种云属都可以描述为四种主要形状之一,这些形状于 1803 年首次分类:卷云、积云、层云和雨云。卷云是薄薄的一缕云;积云巨大而蓬松;层云是宽而平坦的层;雨云是典型的灰色雨云。 对于初学观云的人来说,云的种类之多令人难以置信,但 Maciel 给出了一些建议。她说:“缩小云的类型范围的一个好方法是先试着估计它是在低层、中层还是高层大气中。” 高云最高的云是最细的:卷云、卷积云和卷层云。它们通常形成于 20,000 英尺以上,通常预示着风或天气即将发生变化。在热带的某些地区,它们甚至可以预示飓风即将来临。一般来说,地球大气层越高,空气越冷,因此卷云等云是由冰晶组成的,这些冰晶被风拉伸和散开,形成了细长的线状形状。 卷云是最薄的云,而卷积云看起来更像薄薄的、波纹状的白色薄片。卷层云是一种更均匀的透明面纱。如果你看到太阳周围形成一个明亮的光晕,那可能就是卷层云。当卷云像脊一样堆积在一起时,几乎像肋骨一样,这种云被称为脊状云。 马西尔最喜欢的云看起来有点像卷云,但实际上却截然不同。珍珠云,也被称为珍珠母或冰极地平流层云,是由非常冷的冰构成的。当太阳下山时,它们会捕捉光线并反射出绚丽的色彩。“这些颜色只在日出和日落时出现,是由阳光与云中的冰晶相互作用而产生的,这些冰晶比标准冰云的冰晶要小,”马西尔说。“它们也非常罕见,因为它们只出现在高海拔和高纬度地区。”你最好在地球两极附近看到它们。 中云在大气层中部,我们开始看到更多的云团:高层云和高积云。它们位于 6,500 至 20,000 英尺高空,在天气方面,它们会告诉你截然不同的故事——高积云通常意味着你将迎来愉快的一天,而高层云则预示着长时间的降雨或降雪。 高层云看起来像大片扁平的云层,但厚度不足以完全遮挡阳光。而高积云则看起来像是散落在天空中的一大团小棉球。您可能之前见过几种不同类型的高层云和高积云,尤其是空洞云。这种类型的云是连续的云层,但有一大块缺失。层状云是另一种常见的高积云,高云看起来像一片片不规则的脊状云。同样,如果有几层云完全遮住了太阳,它们可能是一种被称为不透明云的类型。 低云许多种类的云都始于地面附近(6,500 英尺或以下),并延伸到大气层高处。这些云被称为雨层云、层云、层积云、积云和积雨云。这些云由周围暖空气中的水滴组成,形成了典型的蓬松外观。 雨层云是灰色阴沉的云,预示着要下雨。层云也会造成阴沉的日子,因为它们会用一层低矮的暗白色云层覆盖天空。层积云与高积云有些相似,但它们的阴影较暗,看起来不像高海拔的云那样明亮。 积云和积雨云是其中最庞大的。积云是巨大的白云,高耸入云,就像典型的棉球。而积雨云则气势磅礴,有点吓人,顶部高而平,预示着暴雨将至。 [PopSci+相关内容:多云天气有望使地球降温] 低云具有一些最奇特、最有趣的种类和特征。云中会出现管状或涡旋,称为大号。它们还可以显示出——至少在短暂的一瞬间——一种看起来像一组完美波浪的特征,称为波动。虽然波动图案看起来好得令人难以置信,但它是流体运动物理学的一个常见结果。层积云还可以穿上牛装:也就是说,它们可以在下侧长出几乎像乳房一样的小块,称为乳房。积云甚至可以戴上帽子,这种附属云称为帽状云,它会在这些巨大的云层顶部冒出来。 现在要寻找什么云今年夏天,你会看到各种晴天云,以及一些伴随夏季风暴出现的奇异云,比如积云。“夏季通常天空晴朗,不像冬季那样阴天,”Maciel 补充道。“但由于夏季地表温度较高,对流也较多,所以你会看到积云,也就是标志性的蓬松明亮的白云。” 云的种类和分类一样复杂,它们不仅随着季节变化,还随着气候变化。随着地球温度升高,我们看到的云种类也可能发生变化。“尽管云无处不在,但我们对云的了解仍然很多,”马西埃尔说。不过现在,看看你能发现多少云——并欣赏地球壮丽大气层所提供的美景。 |
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