北京青年报
科普 | 眼前的云不是云?你说的云是啥云……
科学大院 2022-01-29 09:00

想一探大气规律却不知从何探起?想飞行遨游却不知天气如何?想一睹云彩美照奈何相见不相识?都没关系!今天,大院er给大家带来了这份超详细赏云攻略,让您轻松get赏云小技巧!

所谓工欲善其事,必先利其器。既然想要好好地看看那些云,没一件趁手的工具可不行,在此我们首先向您强烈安利您自己。

赏云step1——迈开腿

是的,就是您自己。您没有看错,我们也没搞错,您本身就是一架赏云的仪器,尽管徒手不能摘星,但“徒眼”的确是可以赏云的。

我们建议您走到户外,来到开阔的地带,接下来您只需抬头即可赏云。您担心此刻无云可看?但其实云量也是云观测的一个重要部分,它是指云遮蔽天空视野的成数。我国采用10分量制,也就是说您先将您所视的天空分成十等分,再把您看到的云遮蔽天空的成数记录下来,就完成了云量的观测。倘若您可视的天空无云,那么在您的小本本上记下云量为0就好了。

此外,只要您不是出于故意或运气实在太好,您在不同时间、不同地点看向天空,多少能看到各种不同形状和大小的云,它们的结构、透光程度等也不尽相同,这些云的外形特征,称为云状。云状与云形成的物理过程密切相关,比如对流情况发生时,多会形成积状云。

您要是瞅见一个云耸立如高山,云顶是冰晶,好巧不巧它的云底还阴暗混乱,这多半是积雨云了,它常产生雷暴、阵雨,劝您暂时就别看了,免得到时淋成落汤鸡。

赏云step2——攻略要做足

您已经掌握了一些最基本的信息,也许迫不及待就想奔去赏云了,但是别,先别急!磨刀不误砍柴工,要想之后能和各种各样的云打好交道,这里还有些有关云的事情是您需要知道的。

如同生物分类学有“界门纲目科属种”,云也要分成三族、十属、二十九类。

赏云的时候您可能会发现,有些云仿佛触手可及,有些则远在天边,这是因为不同的云有不同的云底高度,也就是云层的最低部分与地面的垂直距离。按云底高度能将云分为三族:高云(云高>6000m)、中云(2500m<云高<6000m)、低云(云高<2500m)。需要您注意的是,这里的标准是根据中纬度地区云的通常情况来定义的。

接着您就可以从这三族的基础上出发,利用中科院大气所制作的赏云卡片,熟悉十个云属的特征。

高云族(云高>6000m)

包括卷云、卷积云和卷层云3属。

中云族(2500m<云高<6000m)

包括高积云和高层云2属。

低云族(云高<2500m)

包括雨层云、层积云、层云、积云、积雨云5属。

在您了解了各个云属的基本特征之后,我们还贴心地为您附上了国际云图集的赏云流程图链接,点击文末“阅读原文”即可get流程图,有了这个流程图之后,您再仔细看看那些云,做一些类似“有闪电或听到打雷了吗?”、“有白色细毛或细丝吗”的判断题,就能更快速地识别云属。

在识别出云属之后,您可不要忘了,云还能够继续细分为二十九类,您还可以根据国际云图集提供的云的分类指导,更细致地识别云类。

此外,赏云卡片使用的图片皆来自于国际云图集,他们还提供了包括云命名的来历、云分类的历史典籍等更多精彩的内容,您可自行前往并选择感兴趣的部分了解。

赏云step3——工具篇

凭借眼力只能将云底高度、云顶高度等云的特征估个大概,但您若想知道更精确的的数值,可以借助雷达和卫星。

雷达和卫星,最显而易见的区别,就是它们一个在地上,一个在太空中。

1. 主动喊话云的雷达

我们先为您介绍雷达,毕竟它和您一样都站在地上观测,想必您会感到亲切些。

雷达,意为无线电搜索和测距。雷达有很多种用途,专门用于大气探测的雷达称为气象雷达。测云雷达和测雨雷达都属于气象雷达,它们会按照一定的频率,发送持续时间很短的脉冲无线电波,再通过接收气象目标(云粒子、降水例子等)的回波,来探测这些气象目标的分布和特征。

简单来说,就像是雷达不停地喊话那些云:你有多大啊?你长什么样子啊?你在哪儿呢?你现在距离地面垂直多高啊?

那些云听到之后回答说:我有这么大啊,我长的这个样子啊,我在这儿呢,我就在这样高的位置呀。

测云雷达主要用来测云底和云顶的高度,可以为飞机监测前方的气象情况,为飞行安全提供保障。但它只能探测云比较少的高层云和中层云,不能和含水量较大的低层云对话,因为它用来喊话的波长比较短,难以穿透这样的目标,它不管喊多少次,就是喊破喉咙这些目标也听不到,自然不会回答它。

而前面提到的积雨云则需要依靠测雨雷达来探测,所以您可千万不要被名字所迷惑了,测雨雷达也是可以用来探测云的。

至此,雷达是和云对上线了,可您怎么样才能够获取和破译它们的“聊天记录”呢?不用担心,不要您亲自动手,只需前往中国气象台的官网,您就能看到雷达图了。

2. 性格不一的卫星

卫星的“性格”主要和它们搭载的设备有关。搭载了主动式设备的卫星就和前述为您介绍的雷达一样,会热情主动地发出信号,去探测气象目标,比如美国的卡利普索(CALIPSO)卫星和云星(CloudSat)。

但那些搭载被动式设备的气象卫星就十分高冷了,他们是不会像雷达一样主动喊话的。这些搭载被动式设备的气象卫星通过所载的气象遥感器,被动地接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射,以及卫星导航系统反射的电磁波。

相当于都是云自己说:你来看看我呀,给我拍张照吧,我的头顶温度是多少。然后这些卫星就把这些云自己说的信息记录下来,传给地面站让“云话”变成“人话”。

除了给云拍照及测量云顶的温度外,卫星也和雷达一样,能够测量云顶高度。云顶高度指的是云在某一地区上空所能达到的最大高度。云顶高度的测量对精确估算地区或全球云的辐射效应至关重要。

中科院大气所利用西藏羊八井和北京的地基毫米波雷达数据,与我国新一代静止气象卫星风云四号A星和日本的葵花8号测量的云顶高度数据进行了对比研究,定量地给出了卫星和地基雷达测量云顶高度的差异。若您也是位数据控,可自行前往中国科学院大气物理研究所官网搜索阅读。

看到这,想来您一定也很好奇卫星视角下的云长什么样子,奈何不会飞?没关系,告诉您一个小tip,动动您的手指,搜索国家卫星气象中心的官网,您就能够自行观看和下载我国气象卫星实时拍摄的云图,从卫星的视角来看云。

以上就是赏云攻略的全部内容啦,接下来,请尽情开启您的赏云之旅吧~

编辑/王静

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