四季的云
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四季的云

■王奉安

春云如同孩儿的脸,夏云带来雷鸣电闪,秋云淡淡气爽天蓝,冬云凝重天冷气寒。飘浮在天空中的云彩是由许多细小的水滴或冰晶组成的,有的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时也包含一些较大的雨滴及冰、雪粒,云的底部不接触地面,并有一定厚度。云是大自然的魔术师,它总是变化无穷,多姿多彩。它们有的像羽毛轻轻地飘在空中;有的像鱼鳞整整齐齐地排列;有的像羊群来来去去;有的像一床大棉被严严实实地盖住了天空;有的像峰峦、河流、野马。它们有时把天空点缀得很美丽,有时又把天空笼罩得很阴森。刚才还是白云朵朵,一霎间却是乌云密布、暴雨如注……

云的“四大家族”

云有时候以单体出现,有时候以庞大的系统覆盖天空。这些大大小小的云系和单体组成了遍布全球的复杂多变的云雨系统,在大气的舞台上扮演着重要的角色,永不停歇地展示着自己的风姿。世界气象组织根据云的形态、组成和性质等,把云归纳成高、中、低、直展四大类,俗称“四大家族”,共29种。

高云族包括卷云、卷积云和卷层云3属。高云出现的高度较高,多在5000米以上,大多由冰晶组成。它们的丝缕结构很明显,洁白纤细,其中以卷云体现得最为充分。卷云有时像一缕一缕的头发丝,还有的呈鱼钩状,叫钩卷云。卷云一般遮不住太阳和月亮的光芒。卷积云由许多小冰晶云块组成,好像鱼鳞一般。卷层云常呈薄纱状的云幕状,它最重要的特点是能产生日晕、月晕和假日等光学现象。人们通常把日晕和月晕称为风圈。

中云族包括高积云和高层云2属。它们出现的高度在低云和高云之间,主要由小水滴组成,云底高度一般为2000~5000米。

低云族包括层云、层积云和雨层云3属。它们的云层较低,因此云体大多由水滴组成。层云结构均匀,云层较薄,厚度仅有四五百米,只能降毛毛雨或米雪;云底高度不超过2000米,低的层云能与地面相连,那就是雾了。

直展云族包括积云和积雨云2属。由于对流作用,直展云的云体垂直发展旺盛,垂直高度与水平宽度大体相同。它们的发展,一般先从底部凝结,然后逐渐向上积累增厚,因此人们把它们称为直展云族。这两属云,除了积雨云顶部有冰晶外,都是由水滴或过冷却水滴组成的。它们的顶部发展较高,可以伸展到几千米到十几千米的高度。积雨云经常与闪电、雷暴和冰雹相伴。

四季大不同

四季的云是很不相同的,这与四季的天气、气候有关。以北京为例,其主要特点是:春季干旱,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥;风向有明显的季节变化,冬季盛行西北风,夏季盛行东南风。也就是说,不同的天气、气候条件“酿造”出了不同的云。

春季气温回升快,昼夜温差大,干旱多风沙。随着太阳高度角的逐渐增大,白昼时间加长,地面吸收的热量超过散失的热量,因而气温迅速回升,月平均气温可升高6~9℃。白天气温高,夜间辐射冷却较强、气温低。作为昼夜温差最大的季节,春季最大气温日较差达16.8℃。在春季悦目的色彩中,还有零星的枯黄,那是残冬留下的痕迹。由于春季冷空气活动仍很频繁,所以,春季的云变幻无常,既有冬季常见的云底高度在5000米以上的卷云、卷层云等冰晶结构的高云,也有夏天经常出现的云底高度几百米、云顶高度几千米的雷雨云。当有一种叫“急行冷锋”的天气系统出现时,就会看见乌黑的积雨云,进而出现雷雨、冰雹、大风和寒潮降温天气。谚语“春如孩儿面,一日变三变”就是对春季云天的生动写照。

夏季酷热,降水集中,雨热同季。夏季各月平均气温都在24℃以上。高温持久稳定,昼夜温差小。天空常常被高度几百米的积云、积雨云统治,雷雨、冰雹天气不断。积雨云云顶高度有时可以高达上万米。夏季常会看见雷电在坎坷不平的云路上滚动,由远及近,从上至下,音叉般的云团鼓振着,奏响了暴风雨的前奏。夏季降水量占全年降水量的70%,并多以暴雨形式出现。北京最大的一日降水量曾达到479毫米,出现在1972年7月27日。这都是积雨云的“功劳”。夏季也是台风活跃的季节,因此经常出现庞大的台风云系。台风是生成在热带海洋上的气旋(低压),生成后迅速移向陆地。台风内垂直方向可以分为低空流入层(在1千米以下)、高空流出层(在10千米以上)和中间上升气流层(1~10千米)3个层次。在台风外围的低层,有数支螺旋状气流卷入台风区,辐合上升,促使云底高度较低的对流云系(积云、积雨云)发展,形成台风外层区的外云带和内云带。在离台风中心的一定距离处,气流不再旋进,于是大量潮湿空气被迫强烈上升,形成环绕中心的高耸云墙,组成云墙的积雨云顶可高达19千米,这就是云墙区。此外,云底高度在2000米以下的层云、雨层云,云底高度在2000米以上、云底高度在5000米以下的高层云和高积云也是夏天常见的云种。

秋季“天高云淡,望断南飞雁”。空气清新、能见度好,光照充足,冷暖适宜。云量很少,美丽而又奇幻。一朵朵棉花似的白云点缀在瓦蓝明澈的天空,时而是一只长满绒毛的绵羊,时而像在蓝天自由翱翔的白鸽。一小朵一小朵的积云、淡积云,好像有人刻意把它们絮在天空,中间是蓝蓝的空隙。秋季有时也会出现一些冬季常见的云底高度在5000米以上的冰晶结构的高云族。

冬季寒冷漫长,长达5个月,若以平均气温0℃以下为严冬,则有3个月(每年12月至来年2月)的严冬期。隆冬1月平均气温为-4℃以下,极端最低气温为-27.4℃。冬云与夏云不同,冬云主要是受日照和气温的影响,由于没有足够的日照势力引发水汽,对流不旺盛,所以难成壮观的云海。夏季常见的积雨云在冬季基本销声匿迹,冬雷也很罕见。天空常见的是云底高度在5000米以上的卷云、卷层云。冬季的降水云系很少,降水量仅占全年降水量的2%,常出现连续1个月以上无降水的记录。冬季虽然寒冷干燥,但是碧蓝无云的晴天很多,每天平均日照在6小时以上,为人们开发利用太阳能创造了有利条件。

大气环流的“总导演”

总的来看,四季气候不同,形成的云也不同。但气候的形成主要受大气环流制约,所以,大气环流才是成云致雨的根本原因,不妨称其为“总导演”。

在高纬度与低纬度之间,在海洋与陆地之间,由于冷热不均,出现了气压差异,在气压梯度力和地转偏向力的作用下形成了地球上的大气环流。大气环流引导着不同性质的气团、锋、气旋和反气旋的移动,对四季气候的形成有着重要的意义。