首先,有没有不是一朵一朵的云?

答案是当然,常见的成层的云包括层云、层积云或者高层云,偶尔能见到卷层云。只是当层状云出现时,普通人的第一反应并不是“今天天上有成层的云”,而是“今天是阴天”Orz

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图

蔽光高层云

那么我们平时见到的一朵一朵的云是怎么形成的呢?从常见程度来说,我觉得题主看到的一朵一朵的云可能是淡积云。

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图1

淡积云

一般按照平面分布的形态,我们可以把云分为三大类,即积状云、波状云和层状云。积状云和层状云的形态可以参考上文的蔽光高层云和淡积云,波状云长什么样子呢?就像这样:

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图2

透光高积云

关于云的基本形态的科普就到这里。下面解决问题,为什么云彩会聚成一朵一朵的。

首先需要声明,并不是水汽聚集才形成了一朵一朵的云。云的形成简单来说就是水汽的凝结或者凝华,形成云滴,这样我们就能看见它了。那么没有云的地方有没有水汽呢?答案是有的,地球上几乎全部的水蒸气都集中在不到大气总厚度1%的对流层中(当然关于总厚度的数据还有争议),近地面可谓到处都是水蒸气。但是水蒸气是无色无味的气体,肉眼不可见,如果不凝结或凝华的话,我们平常的生活中很难感受到它们的存在。所以并不是水汽汇聚之后形成云,而是云所处的位置水蒸气发生了凝结或凝华,而没有云的地方,水蒸气没有发生凝结和凝华。天空中飘着一朵云,就好比大海上飘着一块冰,它只是很显眼罢了。

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图3

海冰和云,都是水相变的结果

那么接下来的问题就是,为什么有些地方产生了云,而有些地方没有呢?这个问题也就是积云的形成问题。

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图4

积状云的形成总是与不稳定大气中的对流上升运动相联系。对流上升区的水平范围广大,则积状云的水平范围也就愈大。当产生对流运动时,空气会携带其中包含的水汽爬升,当到达凝结高度时,其中的水汽就会凝结生成肉眼可见的云。凝结高度的海拔取决于很多因素,比如气温、水汽压、大气层结这类的,在此不详述。当然有些情况下凝结高度可以在很靠近地面的地方,这就是为什么世界上会有雾。

所谓来而不往非礼也,有上升的气流,则必然有下沉的气流,不然大气下层岂不是要被抽干?所以伴随着对流的发展,也会形成诸多下沉气流,从而构成循环。在下沉气流中,(因为饱和水汽压增加的缘故,)水汽难以凝结,因此很难成云,就表现为晴朗无云的天空。这里借用一张波状云的原理图:

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图5

正是因为上升气流和下沉气流的交替分布,天空中无云的部分和有云的部分才能交替出现,产生“一朵朵”的效果。

当出现大规模的上升运动时,比如锋面,上升区域面积特别广大,云就是成层的而不是一朵一朵的了。

云彩为什么会聚集成一朵一朵的而不是均匀分散?插图6

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:杨文豪

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