云在天气预报和警报中起着关键作用。 它们协助推动了水循环和整个气候系统。 纵观历史,它们启发了艺术家、 诗人、音乐家、摄影师和无数的其他爱好者。
  观云识天是2017年世界气象日的主题,它突出强调了云对天气,气候和水的重大意义。云是天气观测和预报的核心。在气候变化研究中,云是主要不确定因素之一:我们需要更好地了解云是如何影响气候的,以及气候变化将如何影响云。它们在水循环和全球水资源分布的形成方面发挥着关键作用。
  云南有着彩云之南的美誉,更是云的故乡。因地理、高海拔等因素影响,云南的云有时变幻万千,美妙绝伦,有时风云突变,危机四伏。著名的红河元阳云海、大理苍山望夫云、昆明准静止锋、西双版纳雷暴云都是独具特色的云的产物。我们通过认知和辨识不同气象环境下的云,能为我们的生活提供更多便利与乐趣。
  了解云南的云,看云南与云紧守相依,共济历史长河。
2017年世界气象日 - 观云识天
秘书长的致辞
世界气象组织候任秘书长、芬兰气象局局长
佩蒂瑞·塔拉斯( Petteri-Taalas )

  纵观多个世纪,很少有像云一样激发出了如此众多的科学思想和艺术内涵的自然现象。
  两千多年前,亚里士多德专研云并撰写了一篇论述,阐述了云在水文循环中的作用。但是云的首次分类,是由19世纪初住在英国的业余气象学家卢克·霍华德(Luke Howard)进行的。
  音乐、艺术和诗歌
  云的象征主义特性启发了世界各地的艺术家:诗人、音乐家、摄影师和其他爱好者。
  走向数字化:互联网时代的图集
  《国际云图集》是识别云方面唯一最权威和最全面的参考文献。它在云爱好者心中具有传奇声望。
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  云是太阳辐射、气压、冷暧空气、地形等直接作用的产物。首先是太阳辐射导致地表升温, 地面饱含水汽的空气被迫抬升,而从地面到高空,大气层的温度越来越低,从地面抬升来的空气温度也随之越来越低,遇冷的水汽不断达到饱和状态,无处藏身的多余水汽遇到悬浮在空中的小颗粒,就像抓到了救命的稻草,紧紧地依附着这些直径不足千分之几毫米的小微粒,从而变成了冰晶或云滴,若干的冰晶和云滴组成了一片片徜徉天空的白云。
  所以,云层只能在大气层的对流层存在,而对流层也往往集中90%以上的水汽质量及约75%的大气质量。  
  在阳光照射下,云显得又白又亮,是因为云层中的小水滴或冰晶将阳光反射出来的缘故。当然,如果云层黑压压一片,则说明云中的水汽大量集结,导致阳光无法穿透,这说明,云中的水汽过盛,快要下雨了。
  
  从垂直高度上,我们把云分为低云、中云和高云的三类。

低云:
  积云、层云、层积云、雨层云 。一般高度为0.1公里~2.5 公里。

中云:
  高积云、高层云。一般高度为2.5公里~4.5 公里。

高云:
  卷云、卷积云、卷层云。一般来说,高云都在4.5~10公里以上。

  积雨云极其特别,它的活动范围从大气底层上至数十公里都有,低、中、高云都有。当然, 雨层云也多在中低层活动,所以严格意义上讲,它是一种中低云。
  从外观上,可以记住“积”、“层”、“卷”、“雨”这四个字。
“积”



像棉花一样堆积起来的云
“层”



像一层灰沙一样满布天空
“卷”



像一缕缕卷发一样的云
“雨”



会带来降雨的云
  世界气象组织1956年根据云图分类体系将云分为十属
  从大气底层开始,首先我们能看到的是像一朵洁白的棉花糖一样飘浮在空中的云,这就是 最常见的一种云——积云。当我们想起云时,脑海里面浮现的很可能就是这一朵朵蓬松的棉花样的、花菜般的积云。在晴朗的午后,慵懒地躺在满天棉花般的积云下,看云卷云舒,多么令 人心旷神怡呀。
  积云的学名是Cumulus,在拉丁语里是“堆积”的意思,意味着这种云的形状多层重叠。
  从形状上看,积云顶部呈山丘状、圆弧形或塔形垂直向上发展的云块,云底较低且平坦, 云体庞大,云块之间多不相连。积云上部像西兰花,接受太阳光反射后云体亮白,但当太阳在 云层后时则云体阴暗。积云一般零散地布满天空。在十大云属中,积云很易于识别,蓬松状白云,如同团团棉絮,飘浮在空中。如果彼此分开意味着又是美好的晴天,可是如果发展得越来越大,前端越来越多,很可能演变成积雨云,而带来一场突然降临的暴雨。


典型高度:600~900米,是一种典型的低云
形成地区:世界各地,南极除外
降水形态:一般无降水,浓积云产生的短时阵雨除外
  蓬松绵软的云是我们的好朋友,但只有一种云除外:积雨云。
  巨大的积雨云通常出现在热带地区,云底离地600米左右,云顶可达约18000米的高空,完全穿越过对流层。
  当厚重的积雨云形成时,其高度远远高出珠穆朗玛峰。而且内部由于水气充足且上下对流旺盛而产生剧烈的碰撞,从而蕴含着巨大的能量,相当于广岛原子弹的10倍。
  积雨云云底阴暗,我们可以把积雨云比作云中的黑暗武士,巨大的积雨云经常伴随着猛烈的倾盆大雨、冰雹、暴风雪、闪电、狂风、龙卷风以及飓风。
  云南夏季里的突发性暴雨,冰雹、雷击等灾害性天气,多由积雨云拱手相送。积雨云达到一定强度时,云底偶尔还会产生龙卷风。
  积雨云的学名是Cumulonimbus,Nimbus是“雨云”的意思。



典型高度:600~1400米,直展云
形成地区:热带和温带,热带地区最常见
降水形态:暴雨,通常伴有冰雹和电闪雷鸣
  从字面上理解,层云就是呈层状,平坦、朦胧、灰色的云,外形没有什么特色。它只不过是一片阴暗的面纱,使天空笼罩在单调沉闷、毫无生气之中。
  层云是个沉闷的家伙,它似乎不愿意淋洒下它的水分,最多不过是毛毛细雨或一场小雪。它悠哉地到来,但通常一来就会待上很久,惹人生厌,天空中的那片层云甚至会让人的心情非常沉重。当我们用“乌云罩顶”或“愁云密布”来形容不快乐的心情时,用的就是层云。
  在10种云属中,层云的形成高度最低,有时会出现在地面上,即我们所称的雾或霾。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。可降毛毛雨或小雪。
  层云的学名是Stratus,意指一大片灰色的低云。




典型高度:0~2000米 ,低云
形成地区:世界各地,沿海和山林附近常见
降水形态:最多不过偶尔下毛毛雨、小雪或雪粒
  顾名思义,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。
  层积云是一种低层的云,由片状、团状或条状的云组成。无论是连续的还是有缝隙 的,层积云的颜色比层云更变化多端,而且云底一般有很清晰的轮廓,颜色从亮白至蓝灰。
  在许多的摄影作品中,层积云是大自然最美丽的点缀。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、积雨云扩展或繁衍而成,通常覆盖整个天空。云层较薄,阳光可以透射下来。它们可能会带来雷阵雨,但一般会在午后消失,留下一片晴朗明亮的蓝天。
  层积云的学名是Stratocumulus,即层云Stratus和积云Cumulus的合体。




典型高度:600~2000米,低云
形成地区:世界各地,是一种非常常见的云
降水形态:多为晴朗的天气,偶尔下小雨小雪或雪丸
  高积云虽然名字中有“高”,但却是一种不折不扣的中层云。因为云属、云类的名称更多取决于云的外观和形成的典型高度。
  “高积云”这个名字是1855年法国圣莫尔和埃米利安.雷诺提议使用的,到了19世纪70年代,这个名字被气象学领域被认可。
  高积云形状和积云一样,也是一团一团的,其形成方式和活动范围截然不同。高积云通常出现于暴雨之后,悬浮在4000-5000米的高空。它由许多小云块组成的一整层或一整片云,呈圆块状、卷轴状或者透镜状。颜色为白色或灰色,背光的侧边色彩较暗。
  高积云出现时,预兆天气良好。高积云可与高层云、层积云、卷积云相互演变。但与卷积云相比,高积云的覆盖范围更广,云层更厚,白中有暗。
  高积云的学名是Altocumulus,Alto源自拉丁语altus ,意指高的。



典型高度:2000~5500米
形成地区:世界各地
降水形态:偶尔下小雨
  高层云虽有“高”字,但同样是一种高度中等的云层,外观或平凡无奇,或呈纤维状,一般延伸覆盖近几万平方千米的天空,常由小水滴和冰晶混合构成。
  与稍低的层云一样,它并不以美丽著称。典型的高层云是平凡无奇的云,通常延展开来布满整个天空。要辨识高层云是一大挑战,因为它既有层云的特征,还具有更高的卷层云的特征。它是介于两者之间的云。而有一种辨识高层云和圈层云的方法不是抬头望天,而是低头看地。透过卷层云(更高的云)的阳光通常很强,赏云者可以在地面上看到自己的影子,而阳光透过高层云则看不到自己的影子,就像小飞侠彼得.潘一样。
  但是,每一种云都有出头的一天。即便是最单调沉闷的云,在日出和日落的光辉中都会变得格外绚丽多彩的那些云,就是高层云。因高层云某些部分云层较簿,可显露出太阳或月亮。透过它看太阳或月亮像隔着一层磨砂玻璃,可在太阳或月亮周围形成白色 或彩色(云层非常薄时)的“冕”或“华”。
  高层云的学名是Altostratus。

典型高度:2000~6000米
形成地区:世界各地,中纬度地区更常见
降水形态:通常不产生降雨,但偶尔会有小雨或小雪
  雨层云没有积雨云令人印象深刻的高耸云塔,当然也没有积雨云声势浩大的雨露效果,它 是一种不壮观的云,且云体很厚,颜色阴暗,形状不规则,但可以横向延展,覆盖数千公里的天空。形象地说,它像浓厚的灰色云毯,特征是不停地下雨、下雨、下雨!积雨云大名鼎鼎,家喻户晓,但若是问你雨层云,那你一定会茫然不知何物。辨识雨层云 很简单,赏云者只需要判断两点:1)云底。云底是否参差不齐、朦胧不清且呈深灰色;2)降 雨。产生的降雨或降雪是否持续的中到大雨(雪)。若答案是肯定的,那这片云一定是雨层云。
  雨层云的学名是Nimbostratus,nimbus是“雨云”的拉丁文,被用来命名雨层云 (Nimbostratus),原因在于雨层云是一种产生持续降雨的云。当然,“nimbus”一词也被用在积雨云(Cumulonimbus)中,但二者的相似之处仅限于两者都是降雨云。但它们产生降雨的方式相差甚远。
  积雨云是急性子,下的是猛烈的暴风雨,它习惯将云中的水分倾泻而出,几分钟内便能云散天清;而雨层云是个慢性子,它经常悠哉悠哉地释放水分,淅淅沥沥地下好几个小时,甚至是好几天。
典型高度:600~5500米
形成地区:世界各地,中纬度地区更常见
降水形态:形成中到强降雨或降雪(稳定而持久)
  在最常见的云中,卷云的高度最高,也是最漂亮的,因为高度过高而温度过低,搀合进来的水汽已经完全就凝结成了冰晶,冰晶对太阳光的反射是卷云看上去纯白色的原因。最早对云进行分类、被称为“气象学之父”的英国人卢克.霍华德将卷云描述成“仿佛用铅笔画在天上似的”,而且它们精致的白色云丝常不易被地面上的人注意到,可能是它们不能带来显著的天气变化,卷云总是看起来在天空静止不动,而不像低云族的积云那样随风漂移。但是你可别忘了, 物体距离我们越远,我们就越难察觉其移动。事实上,卷云的漂移速度远比积云快,只不过它比积云高得多而不易被人觉察。
  卷云是10种云属中高度最高的云,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。卷云出现时,通常意味着 天气晴朗。
  卷云的学名是Cirrus,源自拉丁文,意为“一缕头发”,因为它们是一缕缕高挂于天空的精致亮白的冰丝。

典型高度:5000~14000米
形成地区:世界各地
降水形态:无
  卷积云是10种云属中最难捕捉到踪影的一种云。
  它形成在约5000~14000米的高空。由于高度如此之高,云块看起来极其微小,仿佛小盐粒。它是卷云的缕缕云丝和乳白平滑的卷层云之间的过度,小盐粒状的云块很快就会消散。卷积云的小云块相互分离,这表明云层所在高度的大气不稳定,呈波浪起伏状。如果天空中只出现一两块卷积云,并不意味着天气即将变化。但有时候卷积云也会像层层涟漪般布满大片天空,这样的云有个好记又好听的名字,叫“鱼鳞云”。这个名字大概是海上的水手们创造的,一般预兆晴朗天气。
  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。
  卷积云的学名是Cirrocumulus,是Cirro“卷云”和积云” Cumulus“的合体,是比高积云还要高的一种云。




典型高度:5000~14000米
形成地区:世界各地
降水形态:无
  卷层云约在4500~8000m的高空,冬季在中国北方和西部高原地区,有时可低至2000m以下。
  这种云由湿空气作大范围缓慢斜升运动而膨胀冷却所造成,这样,它们和流动气旋以及暖锋有关,位于雷雨层顶部;有时,它们也与热带气旋有关,因为热带气旋上空地区风从气旋内向外吹,把卷层云吹到远离它们形成时的地方。
  卷层云范围大,可达几百到几千公里,具有相当宽广的连续云幕。全部由冰晶组成,云底具有丝缕的结构,能透过日、月的光,使地物有影, 云层中往往可见晕圈。
  若卷层云加厚降低,且不断发展,预示天气将有变化,故农谚有“日晕三更雨,月晕午时风”等说法。但是如果无明显发展,甚至云量减少,未来天气也不会有显著变化。



典型高度:6000米以上
形成地区:世界各地
降水形态:小雨
  卫星云图是气象卫星扫描地球大气留下的图片,卫星云图一般分为三种类型,分别是可见光、红外辐射、水汽扫描图。
  卫星云图主要反映地面、云面的特性,所以它不仅为天气预报提供云的参数、大气流场和各种大气物理过程等重要的气象信息,还能监视一些中小尺度的灾害性天气现象,更重要的是卫星云图能提供人烟稀少的海洋、高原和沙漠地区的高空到地面的自然环境资料,同时,由于卫星云图的时空分辨率高,还可以用于监测海洋、地理、农作物生长和森林火灾等,比如,海岸线的变化、森林火点的发现等。
  主要是用来监测白天来自于地面和云面反射的太阳辐射,卫星接收到的辐射越大,图上的白色就越多,说明云量越多。
  用于监测夜晚来自于云层顶面、陆地表面和水面所发射的红外辐射总量,它表明被测物体的冷热情况。辐射越大,图上的色调就越暗。
  主要用来监测对流层上部8-12公里范围内云中的水汽情况。
专家“看云”
  云南与云的不懈之缘,从地名中可见一斑,先不说全省有“彩云之南”的美誉,小到有“祥云”、“云县”、“云龙”县名等。就连云南之名,也来自于一个美丽的传说。
  李京在《云南通志》里描写,“汉武元狩间,彩云见于南中,遣使迹之,云南之名始此”。意思是汉武帝在南中(古时四川、贵州、云南三省交接地称之)见到美丽的彩云,派遣使者一路追逐, 最后追到了今天的云南祥云(古称白崖)一带,于是命名今天的祥云为云南。《祥云县志》记 载:“汉元狩元年,彩云现于白崖,遂置云南县”。
  直到明代,“云南”之名才正式成为全省的名称。无论是汉代的“云南县”,还是三国时的“云南郡”,还是唐代的“云南王”。云南与云紧守相依,共济历史长河。
  云的家族中,共有层云、卷云、积雨云等10属29个成员,云南有急流云、冷锋云、静止锋云、西风槽云、热带云团等,虽称号有异,却同样隶属它们当中。
  夏季的云南,云层通常较低,它们大多是伴随热带海洋气团而来的南支槽云系、减弱的台风云系,或者停留在川滇黔间的静止锋云系,以及在云南省境内的冷锋云系等,它们有时成群成队,有时单枪匹马,但只要他们当中的某一个出现,云南就会出现大范围的降雨天气。
  冬春季的云南,基本受来自沙漠或干旱大陆来的干暖气团控制,云层比较高,多为丝缕结构清晰可辩、色彩明快洁净、体态纤细柔弱的分散性高云。这种云的出现,意示着晴朗天气的来临。
  就云南全省来说,影响最普遍、次数最多的云系是静止锋云系、冷锋云系、南支槽云系和减弱的台风云系,每有其中一个或几个云系影响,云南就会出现一次大范围的天气过程。比如冬季时静止锋云系、冷锋云系和南支槽云系交汇时,云南往往会出现一次全省性的强降温、降雨、或降雪天气。
昆明准静止锋 (西南静止锋)
  除了这些范围较大的降雨云系,云南因地形千差万别,立体气候显著,南部的一些地区还会小范围地自生一些降雨云,比如云南南部的西双版纳、德宏等地,每逢雨季,常有阵雨或雷阵雨天气出现。
  与老挝接壤的勐腊,因频繁出现雷暴天气,一年有200多天的雷暴天气出现, 被称为中国的雷暴之都。
  云南南部多出现这样的天气,是因为这些地区积雨云发展较为旺季。从地理上说,版纳等地位于北回归线以南,接受太阳的热量较多,且它们的海拔多在500米左右,所以温度较高, 空气对流十分旺盛。这是因为空气是连续的流体,当一部分空气受热上升时,四周的空气就会下降来补充,空气对流就这样产生。当地面的空气上升到5000多米高度的高空,气温在零下18℃左右,一部分空气过冷会结成冰晶,而另一部分则形成水滴。云顶出现了冰水共存的现象, 其中一部分过冷的水滴继续结冰,冰晶数量越来越多,最后形成了圆弧形的轮廓,出现了丝缕状冰晶云结构时,就发展成了积雨云。积雨云是造成强烈的阵性降雨、冰雹,以及雷暴天气的主要原因。
  一般来说,积雨云的厚度较大,多在5000-8000米。版纳、德宏等低纬低海拔地区的积雨云厚度多在10000米以上,上升气流的速度在20米-30米/秒之间。所以,这些地区雨季的雨就显得十分频繁与劲爆。
西双版纳雷暴云
红河元阳云海
  在云南所有的云中,云海是最富有诗意,最为独特的一种。
  云南地处高原,连绵的大山造就了各地海拔高度千差万别的地形,因而,最易形成云雾景观。云南的云海随处可见,但以元阳云海最负盛名。
  云海的形成与是地形与水汽美妙配合的结果,就如元阳,南北受元江水系和滕条江水系的影响,地势较低;中部隶属哀牢山,地势较高。整个地形为山高谷深的切深割中山地貌,自古就有“地险山越峻,天平岭自雄”的说法。因而,最高点海拔有2940米,最低点为144米,高差悬殊十分巨大。

  雨季,从南而来的暖湿气流过多集聚高山低层而被迫抬升。我们知道,大气的温度是随高度的增加而下降的,当气流从低至高攀升到一定位置时,空气的温度下降了,水汽遇冷不断聚结,形成了滚滚云海。
  而到了干季,从北而来的冷空气从周围高山下沉到了河谷,在河谷的两侧形成了下层逆温层或地形逆温层,水汽无法愈越逆温层而存在于逆温层的底部。到夜间,由于辐射降温水汽集结于空气尘埃形成小水滴,小水滴大量集聚,因数量密度较大,难以散开,从而形成了云海。
  大理的望夫云是最有故事的云,在苍山猎人与南诏公主凄婉的爱情故事里,公主化身为望夫云只为探望死于洱海的丈夫,所以望夫云也是一朵悲愤的云,它虽然不过是一朵孤立于苍山上洱海边的积状云,却隐含着狂风大作的咆哮之力。
  而实际上,它彻彻底底是由于苍山和洱海的地理,以及冬春季节云南特殊的大风而形成的局地云。道理是这样的,洱海由于烈日蒸烤积蓄了大量的水汽,这些水汽夜晚在海陆风的吹拂下到达苍山之顶再凝结成云。冬春季节的大理像云南的大部地区一样被干热强劲的西风气流控制,当从西而来的干热气流翻越高大的苍山时不断下沉并形成乱流,西风越强,乱流越盛,以至于出现风向极不稳定的大风,如果从洱海上吹来的水汽刚好凝结在苍山顶部的马龙峰一带,在乱流的作用下,马龙峰和玉局峰之间就会形成一团孤立的积云,像一个幽怨的妇人俯瞰于洱海之上,这就是望夫云。
  望夫云仅于冬春季节晴朗多风的天气里出现,一旦显现,昭示着洱海将会迎来狂风大作的天气,掀起的阵阵惊涛骇浪使洱海渔船不能出海。因此望夫云又被当地人称为“无渡云”。
大理苍山望夫云
苍山玉带云
  还在大理古国时代,玉带云便是大理的自然景观之一,文人墨客对其描述甚多。《大理府志》记载:“点苍盛夏之日,常有云彩束山腰,横亘十九峰,约百余里,截然如带。”清代张扬度在《苍山歌》中也写道:“秋来雨后看云容,天将玉带封山公”。
  玉带云常出现于盛夏之际, 尤其是遇雨后天晴之时,苍山半腰间时常会见到一条洁白无瑕的云带在婀娜多姿地飘荡着,浮云百里,连成朵朵云浪涌来,犹如缠绕在苍山身上的玉带。百里玉带白云将苍山分为上下两截,苍山下碧绿洱海,田园村庄点缀其中,山水天连,如同一幅苍洱风光的天然奇景,美不胜收。
  “玉带云”形成于面向洱海的苍山东坡上,形成的高度大约在苍山海拔2500至2700米处。 其成因是由于洱海水汽依着苍山徐徐上升,而苍山之顶的冷空气顺着山坡向下流,在山腰与海边暖湿气体相遇形成云。
策划:侯权恩 周蓉 李雷 制作:侯权恩 李雷 周春美 朱颖 杨航 邵爱英 周云 专家顾问:达月珍