積狀云
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     積狀云(cumuliform cloud)

    積狀云是垂直發(fā)展的云塊,主要包括淡積云、濃積云和積雨云。積狀云多形成于夏季午后,具孤立分散、云底平坦和頂部凸起的外貌形態(tài)。

    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。有對流能否形成積云,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。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,則積狀云形成,否則就不會形成積狀云。對流愈強,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。對流上升區(qū)的水平范圍廣大,則積狀云的水平范圍也就愈大。

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     分類

    淡積云、濃積云和積雨云是積狀云發(fā)展的不同階段。氣團內(nèi)部熱力對流所產(chǎn)生的積狀云最為典型。夏半年,地面受到太陽強烈輻射,地溫很高,進一步加熱了近地面氣層。由于地表的不均一性,有的地方空氣加熱得厲害些,有的地方空氣濕一些,因而貼地氣層中就生成了大大小小與周圍溫度、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,受周圍空氣的浮力作用而隨風(fēng)飄浮,不斷生消。較大的氣塊上升的高度較大,當(dāng)?shù)竭_凝結(jié)高度以上,就形成了對流單體,再逐步發(fā)展,就形成孤立、分散、底部平坦、頂部凸起的淡積云。由于空氣運動是連續(xù)的,相互補償?shù)?,上升部分的空氣因冷卻,水汽凝結(jié)成云,而云體周圍有空氣下沉補充,下沉空氣絕熱增溫快,不會形成云。所以積狀云是分散的,云塊間露出藍天。對于一定的地區(qū),在同一時間里,空氣溫、濕度的水平分布近于一致,其凝結(jié)高度基本相同,因而積云底部平坦。

    如果對流上限稍高于凝結(jié)高度,則一般只形成淡積云。由于云頂一般在0℃等溫線高度以下,所以云體由水滴組成,云內(nèi)上升氣流的速度不大,一般不超過5m/s,云中湍流也較弱。在淡積云出現(xiàn)的高度上,如果有強風(fēng)和較強的湍流時,淡積云的云體會變得破碎,這種云叫碎積云。

    當(dāng)對流上限超過凝結(jié)高度許多時,云體高大,頂部呈花椰菜狀,形成濃積云。其云頂伸展至低于0℃的高度,頂部由過冷卻水滴組成,云中上升氣流強,可達15—20m/s,云中湍流也強。

    如果上升氣流更強,濃積云云頂即可更向上伸展,云頂可伸展至-15℃以下的高空。于是云頂凍結(jié)為冰晶,出現(xiàn)絲縷結(jié)構(gòu),形成積雨云。積雨云頂部,在高空風(fēng)的吹拂下,向水平方向展開成砧狀,稱為砧狀云。在順高空風(fēng)的方向上,云砧能伸展很遠,因而它的伸展方向,可作為判定積雨云的移動方向。積雨云的厚度很大,在中緯度地區(qū)為5 000—8 000m,在低緯度地區(qū)可達10000m以上。云中上升下沉氣流的速度都很大,上升氣流??蛇_20—30m/s,曾觀測到60m/s的上升速度,下沉速度也有10—15m/s。云中湍流十分強烈。

    熱力對流形成的積狀云具有明顯的日變化。通常,上午多為淡積云。隨著對流的增強,逐漸發(fā)展為濃積云。下午對流最旺盛,往往可發(fā)展為積雨云。傍晚對流減弱,積雨云逐漸消散,有時可以演變?yōu)閭尉碓?、積云性高積云和積云性層積云。如果到了下午,天空還只是淡積云,這表明空氣比較穩(wěn)定,積云不能再發(fā)展長大,天氣較好,所以淡積云又叫晴天積云,是連續(xù)晴天的預(yù)兆。夏天,如果早上很早就出現(xiàn)了濃積云,則表示空氣已很不穩(wěn)定,就可能發(fā)展為積雨云。因此,早上有濃積云是有雷雨的預(yù)兆。傍晚層積云是積狀云消散后演變成的,說明空氣層結(jié)穩(wěn)定,一到夜間云就散去,這是連晴的預(yù)兆。由此可知,利用熱力對流形成的積云的日變化特點,有助于直接判斷短期天氣的變化。