气象学家根据什么对云进行分类

Question

如题所述

Answer 1

由大量细微的水滴或冰晶组成的、悬浮在大气中的可见聚合体。它通常不接触地面，接地时则称为雾。由于大气压力随高度的增加不断降低，空气上升时将膨胀而冷却，饱和水汽压也随着降低，当空气中水汽达到饱和并凝结成大量细微的水滴，飘浮在空中时，就形成云。温度低于0℃的云，往往由小水滴（过冷水滴）和冰晶组成云的外观千姿百态，其变化常反映大气的结构和天气的演变，如大气铅直温度的情况，阴、晴、多云和暴雨、冰雹、龙卷、台风等天气情况。来自云层的降水，是维持生命所需的重要水源。云的运动可表明气流的移向和移速。云层的覆盖，影响着太阳对地面的辐射，从而影响着气候和作物的生长。云和降水对太阳光的折射和散射，将形成晕、华、虹、霓、峨眉宝光等绚丽多彩的大气光象。云间有时还发生激烈的放电，出现闪电、雷击等现象。人们往往依据云的外观及其光电现象等，来预报局部地区的天气变化。

早在19世纪初，英国L．霍华德依据各种云的外观，把云分成不同类型。至今在气象观测中，还采用他提出的云的名称。至于云的微观本质，是在19世纪末，用显微镜观察之后，才被确认。随着科学技术的发展，人们用气球和飞机等，进入云中直接观测其微观结构，用雷达等观测其宏观演变，还用卫星云图了解全球范围的云系分布和演变，由此对云的认识，越来越全面和深入。

云的分类 在气象观测中，按云的高度和外形，将云分为高云、中云、低云、直展云四族和卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、层积云、层云、雨层云、积云、积雨云十属。在云和降水物理学中，则按云的物理特征进行分类：①按动力特征分类。因空气对流而形成的铅直发展的云，称为对流云或积状云；大范围空气辐合而缓慢抬升时，形成一种水平延展且均匀成层的云，称为层状云。②按温度特征分类。云体的温度都高于0℃的云，称为暖云；云体的温度都低于0℃的云，称为冷云。③按微结构分类。完全由水滴组成的云，称为水云；完全由冰晶组成的云，称为冰云；由水滴和冰晶共同组成的云，称为混合云。

云的微结构 云中水滴（云滴）的大小不同，其半径为几微米至100微米。单位体积中云滴的数量随云滴大小的分布，称为云滴谱。单位体积中云滴的总数，称为云滴浓度，一般为101～103个／厘米3。在大陆性气团中，云滴平均半径小而浓度大；在海洋性气团中，云滴平均半径大而浓度小。云中还有半径大于100微米的水滴，它们实际上是未降离云体的雨滴。至于云中的冰晶、雪晶及其他固态粒子的形态，因生长条件不同而异。云中冰晶的浓度从每升不足一个至每升几百个，变化范围很大。

单位体积的云体中，水滴或冰晶所含的水量总和，称为云的含水量，一般为10-1～100克／米3。含水量的大小因云的类型、发展阶段和在云中所处的部位不同而有很大的差别。纯冰晶云的含水量可小于10-1克／米3，而积雨云则可达100～101克／米3。

云的知识
内容: 云团
是指存在于热带地区的大范围云区，其直径约4个纬距以上，称为云团。这是一个 热带天气系统。许多热带天气系统如热带辐合带，热带风暴等都是由热带云团组成或发 展起来的。云团一般可分为：
一般云团，水平范围在2—12个纬距。一个云团由许多积雨云胞组成，顶部常有卷 云幡，爆米花状云，面积小于10平方厘米，一个云团由若干个积云胞组成。这种云团常 见我国西藏地区及南美大陆�季风云团，6—9月间出现在东南亚及邻近海上，随季风的 推进，云团呈爆发性的向北发展。在10°—20°N，70°—100°E地带常为1—2个季 风云团所掩盖，这是地球上规模最大的云团。南北宽度由几个纬距到10个纬距。东西长 可达20—40个径度，它与西南季风活动的关系密切，故称为季风云团。委风云团常可 造成暴雨天气
云室
可以控制气压、温度、湿度以形成云雾的箱式装置，称为云室。它是云雾降水 物理学的实验室装置，就造云雾的温度而言，云室可分为暧云室(云温度高于0℃)和冷 云室(云温度低于0℃)；就造云雾方法而言，大体上可分为膨胀型、扩散型、恒温型和 混合型云室等几种。云室一般由一个主体箱和一套附属设备组成，主体箱可为圆柱体、 六面体、长方体等，由铜或不锈钢作成，也有用塑料或有机玻璃作成的。附属设备常 包括制冷、造云雾、催化、观测等系统，有些云室还能控制气流、配有风洞等。云室 的大小差异很大，最大云室的容积达3000立方米以上，而最小云室仅有几十立方厘米 的容积。 云室常用于模拟和研究在不同条件下，云雾和降水粒子的生成、增长、转化过程 及伴生的光、电现象等、检测云核、冰核的浓度、试验人工冰核和吸湿性核的性质等。 云室内生成云雾的方法常有：①绝热膨胀冷却、使水汽达饱和而凝结成云雾滴；②降 冷云室壁，导致云室内降湿，达饱和而凝结出云雾滴；③直接向云室内喷射微小水滴， 形成云雾；④使云室内达到过饱和而产生凝结。

冷云降水机制
冷云是指云体上部温度低于0℃、云体下部温度仍可高于0℃的云，云体上部常是 冰质粒，过冷却水滴、水汽三者共存。冷云云滴怎样会在短时间内长大而造成降雨或 雪、雹呢？其理论基础是贝吉龙过程：温度低于0℃且过冷却水滴、冰晶、水汽共存的 云区，由于对冰面的饱和水汽压低，而对水面的饱和水汽压高，便会有这样的情况出 现，即当云中的水汽压处于冰面和水面饱和值之间时，水汽在冰晶上凝华而使冰晶长 大，而水滴会不断蒸发变小或消失，形成冰晶" 夺取" 水滴的水分和原来云中水汽的冰 水转化过程，称贝吉龙过程。
携有水汽、云滴（水滴）和冰核的上升气流，到达温度低于0℃的云体上部时，水 汽在冰核上凝华并长大成冰晶、水滴变成过冷却水滴。在冰晶、过冷水滴、水汽共存条 件下，通过贝吉龙过程，冰晶不断夺取水汽和水滴的水份，长大成较大冰晶。在上升气 流和重力作用下，冰晶不停地上升与下落，通过碰并、粘连、与过冷却水滴并合而结淞 等过程而继续长大，便能在几十分钟内，产生大量其线长度超过200微米的大冰晶（称 雪晶），然后降出云底。若气层温度高，便融化形成降雨；若下面气温低于0℃，便不 融化造成降雪，并且常常是20—30个雪晶粘连而成雪花。若云体上升气流很强盛、云体 发展极强盛、过冷 却水滴极多，冰质粒便可能碰并结淞成大雹块，向地面降冰雹。

暧云降水机制
当今较流行的说法是：当上升气流携带云凝结核和水汽到达一定高 度，空气接近饱和或达过饱和后，水汽便在凝结核上凝结，产生云滴胚胎，并继续上 升和凝结增长成云滴。其中某些较大云滴会在上升或下落过程中，与许多较小云滴碰 并而长大，称碰并增长，它们可长成雨滴，半径达200微米甚至几毫米。半径大于3毫 米雨滴在下降中会严重变形，有时会破裂成几个小雨滴，不过这样的小雨滴又可能被 上升气流携带上升，并追碰撞沿途云滴又长大成大雨滴，如此经历上升、长大、下落、 破裂、再上升、再长大的连锁反应过程称朗缪尔连锁反应，使暧云在几十分钟内，生 成数量够多、质量够大的雨滴，当上升气流和大气无法支持它们留在空中时，便会降 落到地面，形成降雨。

卫星云图上各类云的特征

A·卷状云 在可见光云图上，卷云的反照率低，呈灰一深灰色；若可见光云图卷云 呈白色，则其云层很厚，或与其它云相重迭；在红外云图上，卷云顶温度很低，呈白色。 无论可见光还是红外云图，卷云有纤维结构。
B·中云（高层云和高积云） 在卫星云图上，中云与天气系统相连，表现为大范围 的带状、涡旋状、逗点状。在可见光云图上，中云呈灰白色到白色，色调的差异判定云 的厚度；在红外云图上，中云呈中等程度灰色。
C·积雨云 无论可见光还是红外云图，积雨云的色调最白；当高空风小时，积雨云 呈圆形，高空风大时，顶部常有卷云砧，表现为椭圆形。
D·积云、浓积云 在可见光云图上积云浓积云的色调很白，但由于积云浓积云高度 不一，在红外云图上的色调可以从灰白到白色不等，纹理不均匀，边界不整齐。其型式 表现为积云线和开口细胞状云。
E·层云（雾） 在可见光云图上，层云（雾）表现为光滑均匀的云区；色调白到灰 白，若层云厚度超过300米，其色调很白；层云（雾）边界整齐清楚，与山脉、河流、海 岸线走向相一致。在红外云图上，层云色调较暗，与地面色调相的。

卫星云图识别云的判据
在卫星云图上识别云的判据有六个：
①结构型式：是指不同明暗程度物象点的分布式样，如高层高积云常表现为带状、涡 旋状等，开口细胞状云系是由积云浓积云组成等；
②范围大小，是指云系的分布尺度，由云系尺度可以推断形成云的物理过程，尺度小 的云系常与中小尺度天气系统相关；尺度大的则与大尺度的天气系统联系。
③边界形状：不同类型的云，边界不尽相同，如积云浓积云边界不整齐，层云（雾） 边界较整齐。
④色调：是指物象的亮度。可见光云图上云的色调与云厚和云的成分有关，红外云图 上则与云顶温度相关。
⑤暗影：是指在一定太阳高度角下，高的云在低的目标物上的投影。
⑥纹理：用来表示云顶表面粗糙程度，如层云（雾）云顶表面均匀、光滑；而积云浓 积云表面多起伏、不均匀.

Answer 2

气象上在研究不同问题的时候对云的分类标准是不同的：

一：云的成因分类
云形成于当潮湿空气上升并遇冷时的区域。这可能发生在：

锋面云
锋面上暖气团抬升成云
地形云
当空气沿着正地形上升时
平流云
当气团经过一个较冷的下垫面时，例如一个冷的水体
对流云
因为空气对流运动而产生的云
气旋云
因为气旋中心气流上升而产生的云
二：云的形态分类
简单来说，云主要有三种形态：一大团的积云、一大片的层云和纤维状的卷云。
而科学上云的分类最早是由法国博物学家尚·拉马克（Jean Lamarck）于1801年提出的。1929年，国际气象组织以英国科学家路克·何华特（Luke Howard）于1803年制定的分类法为基础，按云的形状、组成、形成原因等把云分为十大云属。而这十大云属则可按其云底高度把它们划入三个云族：高云族、中云族、低云族。另一种分法则将积云与积雨云从低云族中分出，称为直展云族。这里使用的云底高度仅适用于中纬度地区。（除英美等国外，世气组织与各国一般采用国际单位制。）
高云族
高云形成于六千米以上高空，对流层较冷的部份。分三属，都是卷云类的。在这高度的水都会凝固结晶，所以这族的云都是由冰晶体所组成的。高云一般呈纤维状，薄薄的并多数会透明。
·卷云（Ci，Cirrus）
云体具有纤维状结构，色白无影且有光泽，日出前及日落后带黄色或红色，云层较厚时为灰白色。卷云又分成4类：
毛卷云：云丝分散，纤维结构明晰，状如乱丝、羽毛、尾等。
密卷云：云丝密集、聚合成片。
钩卷云：云丝平行排列，顶端有小钩成小团，类似逗号。
伪卷云：已脱离母体之积雨云顶部冰晶部分，云体大而浓密，经常呈铁砧状。
·卷层云（Cs，Cirrostratus）
云体均勾成层、透明或乳白色，透过云层日、月轮廓清晰可见，地物有影，常有晕。卷层云又可分成2类：
均卷层云：云幕薄而均匀，看不出明显的结构。
毛卷层云：云幕的厚度不均匀，丝状纤维组织明显。
·卷积云（Cc，Cirrocumulus）
云块很小，呈白色细鳞、片状，常成行或成群，排列整齐，似微风吹过水面所引起的小波纹。卷积云只有1类。
中云族
中云于二千五百米至六千米的高空形成。它们是由过度冷冻的小水点组成。
·高层云（As，Altostratus）
云体均匀成层，呈灰白色或灰色，布满全天。高层云又可分成2类：
透光高层云：云层较薄，厚度均匀，呈灰白色，日、月被掩轮廓模糊，似隔一层毛玻璃。
蔽光高层云：云层较厚，足灰色，底部可见明暗相间的条纹结构，日、月被掩，不见其轮廓。
·高积云（Ac，Altocumulus）
云块较小，轮廓分明。薄云块呈白色，能见日、月轮廓；厚云块呈灰暗色，日、月轮廓不辩。呈扁圆形、瓦块状、鱼鳞或水波状的密集云条。成群、成行、成波状沿一个或两个方向整齐排列。高积云又可分成6类：
透光高积云：云块较薄，个体分离、排列整齐，云缝处可见蓝天；即使无缝隙，云层薄的部分，也比较明亮。
蔽光高积云：云块较厚，排列密集，云块间无缝隙，日、月位置不辨。
荚状高积云：云块呈白色，中间厚，边缘薄，轮廓分明，孤立分散，形如豆荚或呈柠檬状。
堡状高积云：云块底部平坦，顶部突起成若干小云塔，类似远望的城堡。
絮状高积云：云块边缘破碎，很象破碎的棉絮团。
积云性高积云：云块大小不一，呈灰白色，外形略有积云特性，由衰退的浓积云或积雨云扩展而成。
低云族
包括层积云、层云、雨层云、积云、积雨云五属(类)，其中层积云、层云、雨层云由水滴组成，云底高度通常在2，500米以下。大部分低云都可能下雨，雨层云还常有连续性雨、雪。而积云、积雨云由水滴、过冷水滴、冰晶混合组成，云底高度一般也常在2，500米以下，但云顶很高。积雨云多下雷阵雨，有时伴有狂风、冰雹。
·层积云 （Sc，Stratocumulus）
云块一般较大，其薄厚或形状有很大差异，常呈灰臼色或灰色，结构较松散。薄云块可辨出日、月位置；厚云块则较阴暗。有时零星散布，大多成群、成行、成波状沿一个或两个方向整齐排列。层积云又可分成5类：
透光层积云：云块较薄，呈灰白色，排列整齐，缝隙处可以看见蓝天，即使无缝隙，云块边缘也较明亮。
蔽光层积云：云块较厚；显暗灰色，云块间无缝隙，常密集成层，布满全天，底部有明显的波状起伏。
积云性层积云：云块大小不一，呈灰白或暗灰色条状，顶部有积云特征，由衰退的积云或积雨云展平而成。
荚状层积云：云体扁平，常由傍晚地面四散的受热空气上升而直接形成。
堡状层积云：云块顶部突起，云底连在一条水平线上，类似远处城堡。
·层云（St，Stratus）
云体均勾成层，呈灰色，似雾，但不与地接，常笼罩山腰。层云又可分成2类：
层云：云体均勾成层，呈灰色，似雾，但不与地接，常笼罩山腰。
碎层云：由层云分裂或浓雾抬升而形成的支离破碎的层云小片。
·雨层云（Ns，Nimbostratus）
云体均匀成层，布满全天，完全遮蔽日、月，呈暗灰色，云底常伴有碎雨云，降连续性雨雪。雨层云又可分成2类：
雨层云：云体均匀成层，布满全天，完全遮蔽日、月，呈暗灰色，云底常伴有碎雨云，降连续性雨雪。
碎雨云：云体低而破碎，形状多变，呈灰色或暗灰色，常出现在雨层云、积雨云及蔽光高层云下，系降水物蒸发，空气湿度增大凝结而形成。
直展云族
直展云有非常强的上升气流，所以它们可以一直从底部长到更高处。带有大量降雨和雷暴的积雨云就可以从接近地面的高度开始，然后一直发展到七万五千尺的高空。在积雨云的底部，当下降中较冷的空气与上升中较暖的空气相遇就会形成像一个个小袋的乳状云。薄薄的幞状云则会在积雨云膨胀时于其顶部形成。
·积云（Cu，Cumulus）
个体明显，底部较平，顶部凸起，云块之间多不相连，云体受光部分洁白光亮，云底较暗。积云又可分成3类：
淡积云：个体不大，轮廓清晰，底部平坦，顶部呈圆弧形凸起，状如馒头，其厚度小于水平宽度。
浓积云：个体高大，轮廓清晰，底部平而暗，顶部圆弧状重叠，似花椰菜，其厚度超过水平宽度。
碎积云：个体小，轮廓不完整，形状多变，多为白色碎块，系破碎或初生积云。
·积雨云（Cb，Cumulonimbus）
云浓而厚，云体庞大如高耸的山岳，顶部开始冻结，轮廓模糊，有纤维结构，底部十分阴暗，常有雨幡及碎雨云。积雨云又可分成2类：
秃积雨云：云顶开始冻结，圆弧形重叠，轮廓模糊，但尚未向外展。
鬃积雨云：云顶有白色丝状纤维结构，并扩展成为马鬃状或铁砧状，云底阴暗混乱。
其他
凝结尾迹是指当喷射飞机在高空划过时所形成的细长而稀薄的云。
夜光云非常罕见，它形成于大气层的中间层，只能在高纬度地区看到。
每一种云都有它的特殊性，但不是一成不变的。在一定条件下，这一种云可以转变为那一种云，那一种云又可以转变为另一种云。例如淡积云可以发展成浓积云，再发展成积雨云；积雨云顶部脱离成为伪卷云或积云性高积云；卷积云降低成高层云；而高层云降低又可变成雨层云。