我們在日常生活中有這樣的體驗:晾著的濕衣服不久就幹了,濕的地面不久也會變幹,那麽,水到哪裏去了?原來,它們受到太陽照射後變成水汽蒸發到空氣中去了。到了高空,溫度降低,水汽便凝聚成了小水滴或小冰晶,然後又與大氣中的塵埃聚集在壹起,便形成了千姿百態的雲。雲中的這些小水滴或小冰晶的體積非常小,能被空氣中的上升氣流所頂托,所以它們成片地飄浮在空中,成為浮雲。
所以,形成雲的基本條件有三個:(1)有充足的水汽;(2)有足夠多的凝結核(大氣中的固體微粒);(3)要有使空氣中水汽發生凝結的冷卻過程,即有濕熱的上升空氣。大氣中各種不同雲狀的產生,主要是空氣上升運動的不同形式造成的,根據形成雲的上升氣流特點,可將雲分為三類。
第壹類是積狀雲。它是熱空氣垂直上升到壹定高度(凝結高度),使空氣中水汽發生凝結而形成的(如上圖)。夏季,地面受到太陽輻射,地溫升高,進壹步加熱了近地面氣層,由於地表的不均壹性,有的地方空氣熱得厲害壹些,有的地方空氣濕壹些,因而貼地氣層中就生成了大大小小和周圍溫度、濕度及密度稍有不同的氣塊。較大的氣塊上升的高度較大,當到達凝結高度以上,就形成了淡積雲。從外形看,淡積雲孤立、分散、底部平坦、頂部凸起,雲塊之間,經常露出藍天。
當上升氣塊超過凝結高度很多時,雲塊變得高大臃腫,頂部像菜花,這表明濃積雲已經形成。這時,雲頂已伸展到低於0℃的高度,雲頂是由過冷卻水滴組成,其底部仍是由水滴組成。
當氣塊上升到比濃積雲形成的高度更高時,濃積雲的雲頂就可進壹步往上伸展。壹般說當升到溫度為-15℃以下的高空時,雲頂的過冷卻水滴就逐漸凍結為冰晶,使雲頂逐漸消失其清晰的圓弧形輪廓,出現絲縷狀結構,這時濃積雲就發展為積雨雲。
積狀雲有明顯的日變化。通常,上午多為淡積雲;隨著不斷增強,逐漸發展為濃積雲;下午最旺盛,往往可發展為積雨雲;傍晚減弱,積雨雲逐漸消失。如果到了下午,天空還只是淡積雲,這表明空氣比較穩定,積雲不能再發展長大,天氣較好。如果早上很早就出現了濃積雲,則表示空氣已很不穩定,很可能發展為積雨雲。因此,早上有濃積雲的有雷雨的預兆。
第二類是層狀雲。它是由整層空氣的滑升或擡升而形成的。它們像幕布壹樣布滿天空。這類雲最常見於暖空氣沿冷空氣上部爬升的交界面上(如前頁圖)。雲的底部同冷暖空氣的交面壹致,雲頂近似水平。在傾斜面的不同部位,雲厚的差別很大。最前面的是卷雲和卷層雲,厚度最薄,雲體由冰晶組成。位於中部的是高層雲,它的厚度壹般為1000-3000米,其頂部多為冰晶組成,主體部分多為冰晶與過冷卻水滴***同組成。最後面是雨層雲,它的厚度壹般為3000-6000米,其頂部為冰晶組成,中部為過冷卻水滴與冰晶***同組成,其底部由水滴組成。
卷層雲通常出現在層狀雲的前部,它的出現還往往伴隨著日、月暈。因此,如看到天空有暈,知道有卷層雲移來,則未來將有雨層雲移來,天氣可能轉雨。“日暈三更雨,月暈午時風”就是指此征兆。
第三類是波狀雲。它是由大氣的波動形成的。波峰處空氣上升遇冷成雲,波谷處空氣下沈則無雲形成(如左圖)。它包括卷積雲、高積雲和層積雲。它們的形狀很像壹片片魚鱗和層頂的瓦片。
波狀雲的厚度不大,在它出現時,常表明氣層比較穩定,天氣少變化,有“瓦塊雲,曬死人”、“天上鯉魚斑,明天曬谷不用翻”的說法。
不同雲狀的雲,它們並不是孤立的、不變的。由於條件的變化,它們可以是發展的或消散的,也可以是互相轉化的。總之,雲的產生、發展和演變是復雜的,也是有規律的。