春云如同孩兒的臉,夏云帶來雷鳴電閃,秋云淡淡氣爽天藍,冬云凝重天冷氣寒。飄浮在天空中的云彩是由許多細小的水滴或冰晶組成的,有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒,云的底部不接觸地面,并有一定厚度。云是大自然的魔術(shù)師,它總是變化無窮,多姿多彩。它們有的像羽毛輕輕地飄在空中;有的像魚鱗整整齊齊地排列;有的像羊群來來去去;有的像一床大棉被嚴嚴實實地蓋住了天空;有的像峰巒、河流、野馬。它們有時把天空點綴得很美麗,有時又把天空籠罩得很陰森。剛才還是白云朵朵,一霎間卻是烏云密布、暴雨如注……
云的“四大家族”
云有時候以單體出現(xiàn),有時候以龐大的系統(tǒng)覆蓋天空。這些大大小小的云系和單體組成了遍布全球的復雜多變的云雨系統(tǒng),在大氣的舞臺上扮演著重要的角色,永不停歇地展示著自己的風姿。世界氣象組織根據(jù)云的形態(tài)、組成和性質(zhì)等,把云歸納成高、中、低、直展四大類,俗稱“四大家族”,共29種。
高云族包括卷云、卷積云和卷層云3屬。高云出現(xiàn)的高度較高,多在5000米以上,大多由冰晶組成。它們的絲縷結(jié)構(gòu)很明顯,潔白纖細,其中以卷云體現(xiàn)得最為充分。卷云有時像一縷一縷的頭發(fā)絲,還有的呈魚鉤狀,叫鉤卷云。卷云一般遮不住太陽和月亮的光芒。卷積云由許多小冰晶云塊組成,好像魚鱗一般。卷層云常呈薄紗狀的云幕狀,它最重要的特點是能產(chǎn)生日暈、月暈和假日等光學現(xiàn)象。人們通常把日暈和月暈稱為風圈。
中云族包括高積云和高層云2屬。它們出現(xiàn)的高度在低云和高云之間,主要由小水滴組成,云底高度一般為2000~5000米。
低云族包括層云、層積云和雨層云3屬。它們的云層較低,因此云體大多由水滴組成。層云結(jié)構(gòu)均勻,云層較薄,厚度僅有四五百米,只能降毛毛雨或米雪;云底高度不超過2000米,低的層云能與地面相連,那就是霧了。
直展云族包括積云和積雨云2屬。由于對流作用,直展云的云體垂直發(fā)展旺盛,垂直高度與水平寬度大體相同。它們的發(fā)展,一般先從底部凝結(jié),然后逐漸向上積累增厚,因此人們把它們稱為直展云族。這兩屬云,除了積雨云頂部有冰晶外,都是由水滴或過冷卻水滴組成的。它們的頂部發(fā)展較高,可以伸展到幾千米到十幾千米的高度。積雨云經(jīng)常與閃電、雷暴和冰雹相伴。
四季大不同
四季的云是很不相同的,這與四季的天氣、氣候有關(guān)。以北京為例,其主要特點是:春季干旱,夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥;風向有明顯的季節(jié)變化,冬季盛行西北風,夏季盛行東南風。也就是說,不同的天氣、氣候條件“釀造”出了不同的云。
春季氣溫回升快,晝夜溫差大,干旱多風沙。隨著太陽高度角的逐漸增大,白晝時間加長,地面吸收的熱量超過散失的熱量,因而氣溫迅速回升,月平均氣溫可升高6~9℃。白天氣溫高,夜間輻射冷卻較強、氣溫低。作為晝夜溫差最大的季節(jié),春季最大氣溫日較差達16.8℃。在春季悅目的色彩中,還有零星的枯黃,那是殘冬留下的痕跡。由于春季冷空氣活動仍很頻繁,所以,春季的云變幻無常,既有冬季常見的云底高度在5000米以上的卷云、卷層云等冰晶結(jié)構(gòu)的高云,也有夏天經(jīng)常出現(xiàn)的云底高度幾百米、云頂高度幾千米的雷雨云。當有一種叫“急行冷鋒”的天氣系統(tǒng)出現(xiàn)時,就會看見烏黑的積雨云,進而出現(xiàn)雷雨、冰雹、大風和寒潮降溫天氣。諺語“春如孩兒面,一日變?nèi)儭本褪菍Υ杭驹铺斓纳鷦訉懻铡?/p>
夏季酷熱,降水集中,雨熱同季。夏季各月平均氣溫都在24℃以上。高溫持久穩(wěn)定,晝夜溫差小。天空常常被高度幾百米的積云、積雨云統(tǒng)治,雷雨、冰雹天氣不斷。積雨云云頂高度有時可以高達上萬米。夏季常會看見雷電在坎坷不平的云路上滾動,由遠及近,從上至下,音叉般的云團鼓振著,奏響了暴風雨的前奏。夏季降水量占全年降水量的 70%,并多以暴雨形式出現(xiàn)。北京最大的一日降水量曾達到479毫米,出現(xiàn)在1972年7月27日。這都是積雨云的“功勞”。夏季也是臺風活躍的季節(jié),因此經(jīng)常出現(xiàn)龐大的臺風云系。臺風是生成在熱帶海洋上的氣旋(低壓),生成后迅速移向陸地。臺風內(nèi)垂直方向可以分為低空流入層(在1千米以下)、高空流出層(在10千米以上)和中間上升氣流層(1~10千米)3個層次。在臺風外圍的低層,有數(shù)支螺旋狀氣流卷入臺風區(qū),輻合上升,促使云底高度較低的對流云系(積云、積雨云)發(fā)展,形成臺風外層區(qū)的外云帶和內(nèi)云帶。在離臺風中心的一定距離處,氣流不再旋進,于是大量潮濕空氣被迫強烈上升,形成環(huán)繞中心的高聳云墻,組成云墻的積雨云頂可高達19千米,這就是云墻區(qū)。此外,云底高度在2000米以下的層云、雨層云,云底高度在2000米以上、云底高度在5000米以下的高層云和高積云也是夏天常見的云種。
秋季“天高云淡,望斷南飛雁”??諝馇逍?、能見度好,光照充足,冷暖適宜。云量很少,美麗而又奇幻。一朵朵棉花似的白云點綴在瓦藍明澈的天空,時而是一只長滿絨毛的綿羊,時而像在藍天自由翱翔的白鴿。一小朵一小朵的積云、淡積云,好像有人刻意把它們絮在天空,中間是藍藍的空隙。秋季有時也會出現(xiàn)一些冬季常見的云底高度在5000米以上的冰晶結(jié)構(gòu)的高云族。
冬季寒冷漫長,長達5個月,若以平均氣溫0℃以下為嚴冬,則有3個月(每年12月至來年2月)的嚴冬期。隆冬1月平均氣溫為-4℃以下,極端最低氣溫為-27.4℃。冬云與夏云不同,冬云主要是受日照和氣溫的影響,由于沒有足夠的日照勢力引發(fā)水汽,對流不旺盛,所以難成壯觀的云海。夏季常見的積雨云在冬季基本銷聲匿跡,冬雷也很罕見。天空常見的是云底高度在5000米以上的卷云、卷層云。冬季的降水云系很少,降水量僅占全年降水量的2%,常出現(xiàn)連續(xù)1個月以上無降水的記錄。冬季雖然寒冷干燥,但是碧藍無云的晴天很多,每天平均日照在6小時以上,為人們開發(fā)利用太陽能創(chuàng)造了有利條件。
大氣環(huán)流的“總導演”
總的來看,四季氣候不同,形成的云也不同。但氣候的形成主要受大氣環(huán)流制約,所以,大氣環(huán)流才是成云致雨的根本原因,不妨稱其為“總導演”。
在高緯度與低緯度之間,在海洋與陸地之間,由于冷熱不均,出現(xiàn)了氣壓差異,在氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的作用下形成了地球上的大氣環(huán)流。大氣環(huán)流引導著不同性質(zhì)的氣團、鋒、氣旋和反氣旋的移動,對四季氣候的形成有著重要的意義。
【責任編輯】趙 菲