大水滴在降水中的作用
八、看云識天氣
云是大氣中水汽凝結(jié)成的水滴、過冷水滴、冰晶或它們混合組成的可見懸浮體。云的生成、外形特征、量的多少、分布及其演變,不僅反映了當時大氣的運動、穩(wěn)定程度和水汽狀況等,而且也是預示未來天氣變化的重要特征之一。正確觀測分析云的變化,是了解認識大氣物理狀況,掌握天氣變化規(guī)律的一個重要因素。云的生成和變化是十分復雜的,它和任何事物一樣都包含著本身特殊的矛盾,由此而形成了絢麗多彩的外貌和瞬息萬變的特點。掌握云的這些特點才能正確識別云,不斷提高云的觀測水平。
云的外形特征千變?nèi)f化,形成原因各不相同,但是又有其共同的特點。通常根據(jù)其共同的特點,結(jié)合實際需要,按云的底部高度把云分為低、中、高三族,然后按照云的外形特征、結(jié)構(gòu)、核成因劃分為十屬及若干類。
低云多由水滴組成,厚的或垂直發(fā)展旺盛的低云則是由水滴、過冷水滴、冰晶混合組成。云底高度一般在2500米以下,但又隨季節(jié)、天氣條件及不同的地理緯度而有變化。大部分低云都可能產(chǎn)生降水,雨層云常有連續(xù)性降水,積雨云多有陣性降水,有時降水量很大。
積云個體明顯,底部較平,頂部凸起,云塊之間多不相連,是由空氣對流、水汽凝結(jié)而成的云。
積雨云云濃而厚,云體龐大,很像聳立的高山,頂部已開始凍結(jié),呈白色,輪廓模糊,有的有纖維般的結(jié)構(gòu)。底部十分陰暗,常有雨幡下垂或伴有碎雨云。積雨云多由水滴、過冷卻水滴、冰晶、雪花組成,有時還包含有散粒、雹。在云內(nèi)有強烈的上升、下沉氣流區(qū),可觀測到速度為幾十米/秒的上升、下沉氣流,并經(jīng)常出現(xiàn)起伏不平的云底。積雨云是對流發(fā)展的極盛階段。發(fā)展成熟的積雨云常產(chǎn)生較強的陣性降水,可伴有大風、雷電等現(xiàn)象,有時還會降冰雹,偶爾有龍卷風產(chǎn)生。
層積云云塊一般較大,在厚薄、形狀上有很大差異,有的成條,有的成片,有的成團。常呈灰白色或灰色,結(jié)構(gòu)比較松散,薄的云塊可辨太陽的位置,厚的云塊比較陰暗。云塊常呈行或呈波狀排列。層積云厚度一般從500米~2000米。多由直徑為5~40微米的水滴組成。在冬季出現(xiàn)的積雨云也可能由冰晶或雪花組成。層積云在多數(shù)情況下,是由于空氣的波狀運動和亂流混合作用使水汽凝結(jié)而成。有時是強烈的輻射冷卻而形成的。一般表示天氣比較穩(wěn)定,不過層積云逐漸加厚,甚至融合成層則表示天氣將有變化。低而厚的層積云往往產(chǎn)生降水。
層云云體均勻成層,呈灰色很像霧,云底很低但不接觸地面。層云一般由直徑5~30微米的水滴或過冷卻水滴組成。厚度一般為400~500米。層云是在氣層穩(wěn)定的情況下,由于夜間強烈的輻射冷卻或亂流混合作用使水汽凝結(jié)或霧抬升而成。層云經(jīng)常在日出后因氣溫上升,穩(wěn)定層遭到破壞而隨之消散。有時層云也會下毛毛雨或米雪。
雨層云低而漫無定形,云體均勻成層,能完全遮蔽日月,呈暗灰色或灰白色,云底常伴有碎雨云。云層水平分布范圍很廣,常布滿全天。云層厚度達4000~5000米。雨層云的下部一般由水滴或過冷卻水滴組成。北方出現(xiàn)的雨層云中,上部常由冰晶或雪晶組成。雨層云多出現(xiàn)在暖鋒云系中,(有時出現(xiàn)在其他天氣系統(tǒng)中),由整層潮濕空氣系統(tǒng)滑升、絕熱冷卻而形成。它往往會造成較長時間的連續(xù)性降水,農(nóng)諺“天上灰布懸,雨絲定連綿”即指雨層云的降水狀況。
中云多由水滴、過冷水滴、冰晶或它們混合組成,有的高積云也可由單一的水滴組成。云底高度通常在2500~5000米之間。
高層云常產(chǎn)生降水,薄的高積云一般無降水產(chǎn)生。高層云云體成均勻分布,灰白色或灰色,云底常有條文結(jié)構(gòu),多出現(xiàn)在鋒面云系中,常布滿全天。高層云一般由直徑5 ~20微米的水滴、過冷水滴和冰晶、雪晶混合組成。
高積云云塊較小,輪廓分明,在厚薄、層次上有很大差異,薄的云塊成白色,能見日月輪廓,厚的云塊成暗灰色,日月輪廓分辨不清。常成扁圓型、瓦塊狀魚鱗片或水波狀的密集云條。高積云由水滴或水滴冰晶混合組成。日月光透過薄的高積云常由于衍射而形成內(nèi)蘭外紅的光環(huán)或華。高積云的成因與層積云類似。薄的高積云穩(wěn)定少變,一般預示晴天,民間有“瓦塊云,曬煞人”“天上鯉魚斑,曬谷不用翻”的說法。厚的高積云如繼續(xù)增厚,融合成層,則說明天氣將有變化,甚至會產(chǎn)生降水。
高云全部由細小的冰晶組成。云底高度通常在5000米以上。高云一般不產(chǎn)生降水,冬季北方的卷層云、密卷云偶爾也會降雪,有時可以見到雪幡。
卷云云體具有纖維狀結(jié)構(gòu),常成白色,無暗影,有毛絲般的光澤,多成絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團狀等。卷云由冰晶組成。卷層云云體均勻成層,透明或成乳白色,透過云層日月輪廓清晰,地物有影,常有暈的現(xiàn)象。卷層云加厚降低,系統(tǒng)發(fā)展,多預示有天氣系統(tǒng)影響測站,故民間有“日暈三更雨,月暈午時風”等說法。但是如果無明顯發(fā)展,甚至云量減小,未來天氣也不會有明顯變化。
卷積云云塊很小,呈白色細鱗片狀,常成行、成群排列整齊,很像微風吹拂水面而成的小波紋。卷積云通常是由高空層結(jié)不穩(wěn)定產(chǎn)生波動而形成的。如果天空以卷積云為主,而又與卷云有聯(lián)系并系統(tǒng)發(fā)展,一般均預示將有天氣系統(tǒng)影響測站,常有陰雨、大風天氣。農(nóng)諺“魚鱗天,不雨也鳳顛”即指這種情況。
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