云是降水的基礎(chǔ)砰苍，是地球上水分循環(huán)的中間環(huán)節(jié)，并且云的發(fā)生發(fā)展總伴隨著能量的交換谚咬。云的形狀千變?nèi)f化，一定的云狀常伴隨著一定的天氣出現(xiàn)尚粘，因而云對于天氣變化具有一定的指示意義择卦。
（一）云的形成條件和分類
大氣中，凝結(jié)的重要條件是郎嫁，要有凝結(jié)核的存在秉继，及空氣達到過飽和。對于云的形成來說行剂，其過飽和主要是由空氣垂直上升所進行的絕熱冷卻引起的秕噪。上升運動的形式和規(guī)模不同，形成的云的狀態(tài)厚宰、高度腌巾、厚度也不同。大氣的上升運動主要有如下四種方式：
1.熱力對流
指地表受熱不均和大氣層結(jié)不穩(wěn)定引起的對流上升運動铲觉。由對流運動所形成的云多屬積狀云澈蝙。
2.動力抬升
指暖濕氣流受鋒面、輻合氣流的作用所引起的大范圍上升運動撵幽。這種運動形成的云主要是層狀云灯荧。
3.大氣波動
指大氣流經(jīng)不平的地面或在逆溫層以下所產(chǎn)生的波狀運動。由大氣波動產(chǎn)生的云主要屬于波狀云盐杂。
4.地形抬升
指大氣運行中遇地形阻擋逗载，被迫抬升而產(chǎn)生的上升運動。這種運動形成的云既有積狀云链烈，有波狀云和層狀云厉斟，通常稱之為地形云。
盡管云的形態(tài)千差萬別强衡，但其形成總有一定的規(guī)律擦秽。根據(jù)云的形成高度并結(jié)合其形態(tài)，國分類法將云分為4族10屬漩勤。我國于1972年出版的《中國云圖》將云分成3族11屬（表3·3感挥，詳見《氣學與氣候?qū)W實習》第五章）。
（二）各種云的形成
1.積狀云的形成
積狀云是垂直發(fā)展的云塊越败，主要包括淡積云触幼、濃積云和積雨云。積狀云多形成于夏季午后眉尸，具孤立分散域蜗、云底平坦和頂部凸起的外貌形態(tài)巨双。
積狀云的形成總是與不穩(wěn)定大氣中的對流上升運動相聯(lián)系噪猾。有對流能否形成積云霉祸，除了取決于凝結(jié)的條件外，還取決于對流上升所能達到的高度袱蜡。如果對流上升所能達到的最大高度（對流上限）高于凝結(jié)高度丝蹭，則積狀云形成，否則就不會形成積狀云坪蚁。對流愈強奔穿，對流上限高于凝結(jié)高度的差值就愈大，積狀云厚度就愈大敏晤。對流上升區(qū)的水平范圍廣大贱田，則積狀云的水平范圍也就愈大。
淡積云嘴脾、濃積云和積雨云是積狀云發(fā)展的不同階段男摧。氣團內(nèi)部熱力對流所產(chǎn)生的積狀云最為典型。夏半年译打，地面受到太陽強烈輻射耗拓，地溫很高，進一步加熱了近地面氣層奏司。由于地表的不均一性乔询，有的地方空氣加熱得厲害些，有的地方空氣濕一些韵洋，因而貼地氣層中就生成了大大小小與周圍溫度竿刁、濕度及密度稍有不同的氣塊（熱泡）。這些氣塊內(nèi)部溫度較高搪缨，受周圍空氣的浮力作用而隨風飄浮食拜，不斷生消。較大的氣塊上升的高度較大勉吻，當?shù)竭_凝結(jié)高度以上监婶，就形成了對流單體，再逐步發(fā)展齿桃，就形成孤立惑惶、分散、底部平坦短纵、頂部凸起的淡積云带污。由于空氣運動是連續(xù)的，相互補償?shù)南愕剑仙糠值目諝庖蚶鋮s鱼冀，水汽凝結(jié)成云报破，而云體周圍有空氣下沉補充，下沉空氣絕熱增溫快千绪，不會形成云充易。所以積狀云是分散的，云塊間露出藍天荸型。對于一定的地區(qū)盹靴，在同一時間里，空氣溫瑞妇、濕度的水平分布近于一致稿静，其凝結(jié)高度基本相同，因而積云底部平坦辕狰。
如果對流上限稍高于凝結(jié)高度改备，則一般只形成淡積云。由于云頂一般在0℃等溫線高度以下蔓倍，所以云體由水滴組成悬钳，云內(nèi)上升氣流的速度不大，一般不超過5m/s柬脸，云中湍流也較弱他去。在淡積云出現(xiàn)的高度上，如果有強風和較強的湍流時倒堕，淡積云的云體會變得破碎灾测，這種云叫碎積云。
當對流上限超過凝結(jié)高度許多時垦巴，云體高大媳搪，頂部呈花椰菜狀，形成濃積云骤宣。其云頂伸展至低于0℃的高度秦爆，頂部由過冷卻水滴組成，云中上升氣流強憔披，可達15—20m/s等限，云中湍流也強。
如果上升氣流更強芬膝，濃積云云頂即可更向上伸展望门，云頂可伸展至-15℃以下的高空。于是云頂凍結(jié)為冰晶锰霜，出現(xiàn)絲縷結(jié)構(gòu)筹误，形成積雨云。積雨云頂部癣缅，在高空風的吹拂下厨剪，向水平方向展開成砧狀哄酝，稱為砧狀云。在順高空風的方向上祷膳，云砧能伸展很遠陶衅，因而它的伸展方向，可作為判定積雨云的移動方向钾唬。積雨云的厚度很大万哪，在中緯度地區(qū)為5 000—8 000m侠驯，在低緯度地區(qū)可達10000m以上抡秆。云中上升下沉氣流的速度都很大，上升氣流骋鞑撸可達20—30m/s儒士，曾觀測到60m/s的上升速度，下沉速度也有10—15m/s檩坚。云中湍流十分強烈着撩。
熱力對流形成的積狀云具有明顯的日變化。通常匾委，上午多為淡積云拖叙。隨著對流的增強，逐漸發(fā)展為濃積云赂乐。下午對流最旺盛薯鳍，往往可發(fā)展為積雨云。傍晚對流減弱挨措，積雨云逐漸消散挖滤，有時可以演變?yōu)閭尉碓啤⒎e云性高積云和積云性層積云浅役。如果到了下午斩松，天空還只是淡積云，這表明空氣比較穩(wěn)定觉既，積云不能再發(fā)展長大惧盹，天氣較好，所以淡積云又叫晴天積云瞪讼，是連續(xù)晴天的預兆钧椰。夏天，如果早上很早就出現(xiàn)了濃積云尝艘，則表示空氣已很不穩(wěn)定演侯，就可能發(fā)展為積雨云。因此背亥，早上有濃積云是有雷雨的預兆秒际。傍晚層積云是積狀云消散后演變成的悬赏，說明空氣層結(jié)穩(wěn)定，一到夜間云就散去娄徊，這是連晴的預兆闽颇。由此可知，利用熱力對流形成的積云的日變化特點寄锐，有助于直接判斷短期天氣的變化兵多。
2.層狀云的形成
層狀云是均勻幕狀的云層，常具有較大的水平范圍橄仆，其中包括卷層云剩膘、卷云、高層云及雨層云盆顾。
層狀云是由于空氣大規(guī)模的系統(tǒng)性上升運動而產(chǎn)生的怠褐，主要是鋒面上的上升運動引起的。這種系統(tǒng)性的上升運動您宪，通常水平范圍大奈懒，上升速度只有0.1—1m/s，因持續(xù)時間長宪巨，能使空氣上升好幾千米磷杏。例如當暖空氣向冷空氣一側(cè)移動時，由于二者密度不同捏卓，穩(wěn)定的暖濕空氣沿冷空氣斜坡緩慢滑升极祸，絕熱冷卻，形成層狀云天吓。云的底部同冷暖空氣交綏的傾斜面（又稱鋒面）大體吻合贿肩，云頂近似水平。在傾斜面的不同部位龄寞，云厚的差別很大汰规。最前面的是卷云和卷層云，其厚度最薄物邑，一般為幾百米至2000m溜哮，云體由冰晶組成。位于中部的是高層云色解，其厚度一般為1000—3000m茂嗓，頂部多為冰晶組成，主體部分多為冰晶與過冷卻水滴共同組成科阎。最后面是雨層云述吸，其厚度一般為3000—6000m，其頂部為冰晶組成，中部為過冷卻水滴與冰晶共同組成蝌矛，底部由于溫度高于0℃道批，故為水滴組成。
從上述的系統(tǒng)性層狀云形成中可以看到入撒，在降水來臨之前隆豹，有些云可以作為征兆。如卷層云茅逮，通常出現(xiàn)在層狀云系的前部璃赡，其出現(xiàn)還往往伴隨著日、月暈献雅，因此如看到天空有暈碉考，便知道有卷層云移來，則未來將有雨層云移來惩琉，天氣可能轉(zhuǎn)雨豆励。農(nóng)諺“日暈三更雨，月暈午時風”就是指此征兆瞒渠。
3.波狀云的形成
波狀云是波浪起伏的云層，包括卷積云技扼、高積云伍玖、層積云。云中的上升速度可達每秒幾十厘米剿吻，僅次于積狀云中的上升速度窍箍。
當空氣存在波動時，波峰處空氣上升丽旅，波谷處空氣下沉椰棘。
空氣上升處由于絕熱冷卻而形成云，空氣下沉處則無云形成榄笙。如果在波動形成之前該處已有厚度均勻的層狀云存在邪狞，則在波峰處云加厚，波谷處云減薄以至消失茅撞，從而形成厚度不大帆卓、保持一定間距的平行云條，呈一列列或一行行的波狀云米丘。
一般認為形成波動的原因主要有二：一是由于大氣中存在著空氣密度和氣流速度不同的界面剑令，在此界面上引起波動。二是由于氣流越山而形成的波動（稱地形波或背風波）拄查。在上層風速大吁津、密度小，下層風速小堕扶、密度大的界面上產(chǎn)生波動時碍脏，由于各高度上的風向癣疟、風速常隨時間變化，波動的方向也隨之改變潮酒，新產(chǎn)生的波動疊加在原來的波動之上睛挚，從而形成棋盤格子般的云塊。波動氣層甚高時形成卷積云急黎，較高時形成高積云扎狱，低時形成層積云。
波狀云的厚度不大勃教，一般為幾十米到幾百米淤击，有時可達1000—2000m。在它出現(xiàn)時故源，常表明氣層比較穩(wěn)定污抬，天氣少變化。諺語“瓦塊云绳军，曬死人”印机、“天上鯉魚斑，明天曬谷不用翻”门驾，就是指透光高積云或透光層積云出現(xiàn)后射赛，天氣晴好而少變。但是系統(tǒng)性波狀云奶是，像卷積云是在卷云或卷層云上產(chǎn)生波動后演變成的楣责，所以它和大片層狀云連在一起，表示將有風雨來臨聂沙「阳铮“魚鱗天，不雨也風顛”就是指此種預兆及汉。
4.特殊云狀的形成
除上述幾種云的形成外沮趣，還有一些特殊云狀，如堡狀豁生、絮狀兔毒、懸球狀、莢狀等甸箱，它們的出現(xiàn)往往能預測天氣的變化趨勢育叁。因此，了解它們的成因和特征芍殖，有助于利用它們判斷未來天氣豪嗽。
（1）懸球狀云：是指從云底下垂的云團，多出現(xiàn)在積雨云的底部。有時在高積云龟梦、高層云和雨層云的底部也可以見到隐锭。
當云中有大量的水滴時，如果云底附近有強烈的上升氣流计贰，將下降的水滴托住钦睡，便會形成好像懸掛在云底的云團，這就是懸球狀云躁倒。
懸球狀云的出現(xiàn)荞怒，通常預兆有降水產(chǎn)生，因為一旦上升氣流減弱秧秉，原先被托住的水滴就會降落下來褐桌，形成降水。
（2）堡狀云和絮狀云：堡狀云底部水平象迎，頂部則是并列著突起的小云塔荧嵌，形狀像遠方的城堡。這種云的形成砾淌，常常是在波狀云的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的啦撮。當波狀云在逆溫層下形成以后，如果逆溫層不太厚拇舀，則逆溫層下湍流發(fā)展時逻族，較強的上升氣流就穿過逆溫層，使水汽凝結(jié)骄崩，形成具有圓弧頂部的云朵，這就是堡狀云薄辅。常見的堡狀云有堡狀高積云和堡狀層積云要拂。
絮狀云的個體破碎，形狀像棉絮團站楚，它常是潮濕氣層中的強烈湍流混合作用而形成的脱惰，主要為絮狀高積云。
夏半年如早晨出現(xiàn)堡狀高積云或絮狀高積云窿春，表示該高度上氣層不穩(wěn)定拉一，到了中午，低層對流一發(fā)展旧乞，上下不穩(wěn)定氣層結(jié)合起來蔚润，會產(chǎn)生強烈上升氣流，形成積雨云尺栖，下雷暴雨或冰雹嫡纠。傍晚對流減弱，如出現(xiàn)堡狀高積云，表明高空將有不穩(wěn)定系統(tǒng)逼近除盏，次日可能出現(xiàn)系統(tǒng)性雷暴雨叉橱。
（3）莢狀云：莢狀云中間厚、邊緣薄者蠕，云塊呈豆莢狀窃祝。常見的莢狀云主要是莢狀高積云和莢狀層積云。
莢狀云是由局部上升氣流和下降氣流相匯合而形成的踱侣。當上升氣流使空氣絕熱冷卻而形成云時粪小，如果遇到下降氣流的阻擋，其邊緣部分因下降氣流而逐漸變薄泻仙，這樣便形成莢狀云糕再。在山區(qū)，氣流受到地形的影響也能形成莢狀云玉转。
上面介紹了積狀云突想、層狀云、波狀云和一些特殊云狀形成的物理過程究抓。但它們并不是孤立的不變的猾担。由于條件的變化，它們可以是發(fā)展的或消散的刺下，也可以從這種云轉(zhuǎn)化為那種云绑嘹。例如積狀云中，淡積云可以發(fā)展到濃積云橘茉，最后形成積雨云工腋。積雨云在消散時，可以演變成偽卷云畅卓、積云性高積云和積云性層積云擅腰。又例如，波狀云發(fā)展時翁潘，可以演變成層狀云（蔽光高積云可以演變成為高層云趁冈，蔽光層積云可以演變成為雨層云）。層狀云消散時拜马，也會演變成為波狀云（雨層云消散時渗勘，可演變?yōu)楦邔釉啤⒏叻e云或?qū)臃e云）俩莽⊥梗總之，云的產(chǎn)生豹绪、發(fā)展和演變是復雜的价淌，也是有規(guī)律的申眼。
