如果云知道

朱杰 趙桂香 郝婧宇 李清華 徐可文

時光荏苒，滄海桑田變幻無窮，而天上的云彩一如既往，緩慢悠揚(yáng)，似在傾聽，似在微笑，又似在訴說。云，從古至今就與人們的生活息息相關(guān)。唐代詩人王維在《過香積寺》中寫道“不知香積寺，數(shù)里入云峰”，唐代詩人崔顥在《黃鶴樓》中也寫下“黃鶴一去不復(fù)返，白云千載空悠悠”的千古絕唱。

《世說新語·賞譽(yù)》中有這樣的一個故事：王仲祖、劉真長造殷中軍談，談竟，俱載去。劉謂王曰：“淵源真可?！蓖踉唬骸扒涔蕢櫰湓旗F中?！焙蟊阋瓿觥霸评镬F里”“一頭霧水”的俗語和“墮云霧中”的成語，比喻迷惑不解。由此可見云和霧帶給人的是神秘、虛無和縹緲，那么云到底為何物呢？

云，通俗地講，就是一團(tuán)水汽，它是由大量細(xì)微的水滴、冰晶和灰塵組成的懸浮在大氣中的可見聚合體。由于大氣壓力隨高度的增加不斷降低，空氣上升時膨脹、冷卻，飽和水氣壓也會隨著降低，當(dāng)空氣中的水汽達(dá)到飽和并凝結(jié)成大量細(xì)微的水滴漂浮在空中時，就形成了云，而在地面形成則稱之為霧。

文人雅士坐看云起云落，它們有的宛如長蛇，橫臥天際；有的薄如羽翼，悠然輕盈；有的狀若潑墨，恢弘大氣；有的好似國畫，色彩絢麗。有時候像層巒疊嶂的郁郁山林；有時候又像萬馬奔騰的汪洋河海；有時候晴空萬里，下一秒就烏云密布，風(fēng)雨欲來……那么，云為何有千變?nèi)f化的姿態(tài)？人們又是如何去對云分類的呢？

云朵的形態(tài)各異，第一是由于不同高度的氣溫不一樣；第二是由于高空風(fēng)速差異；第三是水汽含量在不同高度也不相同。不同的物理過程會生成不同的云。氣象學(xué)中，云是天氣系統(tǒng)的一種表現(xiàn)形式，根據(jù)云的外觀、高度，結(jié)合云形成的過程，對云進(jìn)行分類。目前，國際上通用的做法是將云分為低、中、高云和直展云。中國依據(jù)這一分類體系，結(jié)合氣象觀測、天氣預(yù)報的需要和云的基本外形，具體將云分成三族十屬二十九類云狀。按照云底高度將云分為低、中、高三族，然后再區(qū)分為十屬（卷云、卷層云、卷積云、高層云、高積云、層云、層積云、雨層云、積云和積雨云），并進(jìn)一步細(xì)分為二十九類，如淡積云、碎積云、透光層積云、堡狀高積云、毛卷云等。

云的觀測過去主要以人工觀測為主，包含云高、云狀等項目。每天，觀測員會間隔三小時或一小時觀測一次天空狀況，通過觀測對比，記錄云的生成、發(fā)展和消亡的過程，從而預(yù)判未來天氣的變化。隨著氣象探測技術(shù)的不斷發(fā)展，氣象部門在觀測方面也逐漸由人工觀測向自動化觀測改革。取而代之的是各種自動化的觀測儀器，如雷達(dá)可觀測到云內(nèi)水滴、雨滴等分布情況，而氣象衛(wèi)星則可探測到云頂亮溫，業(yè)務(wù)人員對觀測成果的干預(yù)更為智能化、自動化、數(shù)字化，但對云狀的觀測，目前尚無有效的手段。我們相信，隨著科技發(fā)展，人工智能技術(shù)的運(yùn)用這一難題必將獲得突破。

在公眾熟知的天氣預(yù)報中，經(jīng)常會聽到晴天、多云、陰天等詞匯，這便是根據(jù)云在天空中的占比作為依據(jù)確定的。從視覺上來看，晴天或少云時，碧空如洗，萬里無云或僅有少量積云（云量在0%～10%為晴天，10%～30%為少云）；多云時，云層覆蓋大部分天空，且云層多為積云或范圍不大的層狀云，陽光可透過云層照射到地面（云量在30%～70%為多云）；陰天時，大范圍層狀云覆蓋天空，對透光率影響較大，一般看不到太陽（云量大于70%則為陰天），帶給人一種“黑云壓城城欲摧”的感覺，也預(yù)示著風(fēng)雨即將來臨。而我國勞動人民也根據(jù)豐富的生活觀察，對云的萬千變化有了寶貴的經(jīng)驗總結(jié)，即云的諺語。

千百年來，我國勞動人民在生產(chǎn)生活中根據(jù)云的形狀、來向、移速、厚薄、顏色等的變化，總結(jié)了豐富的“看云識天氣”經(jīng)驗，并將這些經(jīng)驗編成諺語。如“天上鉤鉤云，地下雨淋淋”，鉤鉤云即鉤卷云，出現(xiàn)在暖鋒面和低壓之前，說明暖鋒面或低壓即將到來，預(yù)示著下雨天氣的到來；然而，鉤鉤云出現(xiàn)在雨后或者冬季，就會出現(xiàn)連續(xù)的晴天或霜凍天氣，因此又有“鉤鉤云消散，晴天多干旱”“冬鉤云，曬起塵”的說法。又如“天上魚鱗斑，曬谷不用翻”，是指狀若鯉魚斑一樣的透光高積云，這樣的天氣多表現(xiàn)為晴朗，具有良好的光照，谷子不用翻就能曬干，是天氣將轉(zhuǎn)晴的征兆。在高壓控制下，高空的冷空氣下沉，沖破連續(xù)的云層形成魚鱗狀。但是，如果云體為狀若細(xì)小魚鱗的卷積云，則會多雨并伴有大風(fēng)，這種云多發(fā)生在低壓槽前或臺風(fēng)外圍，出現(xiàn)在雨前或雨后，所以又有“魚鱗天，不雨也風(fēng)顛”的諺語。

此外，還有大家熟知的“早霞不出門，晚霞行千里”“處暑有雨十八江，處暑無雨干斷江”“早看東南，晚看西北”“朝有破紫云，午后雷雨臨”“天上烏云蓋，大雨來得快”“云往東，車馬通；云往南，水漲潭；云往西，披蓑衣；云往北，好曬麥”，等等。

氣象諺語是中國勞動人民在長期生產(chǎn)生活實踐中總結(jié)出來的預(yù)測未來天氣變化的經(jīng)驗性俗語，可以便捷地幫助百姓估測常見的天氣及變化趨勢，言簡意賅，朗朗上口，具有濃厚的民間文學(xué)色彩，在民間流傳廣泛而且久遠(yuǎn)，是中華民族智慧的結(jié)晶。然而，諺語多是人們觀察當(dāng)?shù)靥鞖獾慕?jīng)驗總結(jié)，其適用范圍具有一定的局限性。

云在天氣預(yù)報中有著十分關(guān)鍵的作用，在預(yù)報員眼中，云揭示著大氣的運(yùn)行狀態(tài)，是天氣的“招牌”，是“風(fēng)向標(biāo)”和“晴雨表”。通過對云“前生今世”演變的直接分析，可以了解到大氣中的氣流變化、層結(jié)狀態(tài)以及水汽含量等，再結(jié)合數(shù)值預(yù)報和預(yù)報員的綜合研判，便可獲知天氣系統(tǒng)的實際狀態(tài)、發(fā)展趨向和變化強(qiáng)度，從而判識未來天氣的演變，尤其是短時臨近天氣的變化情況。

另外，氣象部門利用氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)、探空及地面觀測等多源觀測手段，采用數(shù)值融合和數(shù)據(jù)同化等方法，獲取分析天空中的云量、云狀、云底高和云頂高等重要信息，為預(yù)報員提供數(shù)據(jù)參考，為天氣預(yù)報制作提供有力的信息支持。其中，氣象衛(wèi)星觀測作為一種天基觀測，不受時間和空間的限制，更具觀測覆蓋范圍廣、頻次高的優(yōu)勢，所反映的信息也更為客觀。衛(wèi)星觀測實現(xiàn)了衛(wèi)星云圖的“可視化”，用數(shù)學(xué)方法完美詮釋了云的“物理問題”。

近年來，我國氣象衛(wèi)星如風(fēng)云系列衛(wèi)星的觀測能力以及物理解譯能力日趨完善，同時高新科技和設(shè)備的應(yīng)用如閃電成像儀、干涉式大氣垂直探測儀等也使得對云的觀測和研究變得更加立體，空天地一體化綜合觀測的逐步實現(xiàn)也是云觀測的發(fā)展趨勢。

預(yù)報員常常通過云圖分析預(yù)報未來的降水天氣情況。在他們看來，看似簡單的衛(wèi)星云圖就像地球的脈絡(luò)，包含著未來天氣的各種信息。通過可見光云圖可以看出云的結(jié)構(gòu)、云的厚度，紅外云圖依據(jù)的是云頂亮溫，可反映云發(fā)展的程度，再結(jié)合水汽云圖分辨出云的種類后便知曉對應(yīng)的天氣意義，而經(jīng)過超級計算機(jī)的數(shù)值計算和模擬，從中分解出的溫度、濕度、風(fēng)場和氣壓等信息，加上人工分析研判，就可以預(yù)測未來的天氣演變趨勢。

預(yù)報員可以通過高新設(shè)備實時傳送回的監(jiān)測數(shù)據(jù)和數(shù)值天氣預(yù)報模式，了解大氣環(huán)流變化、進(jìn)行捕風(fēng)捉云，他們既能背出各種傳統(tǒng)的氣象諺語，也能依靠各種先進(jìn)設(shè)備“解放雙手”，尤其在汛期，更加能摸準(zhǔn)強(qiáng)對流天氣的脈搏。

熟悉的天氣預(yù)報，熟悉的《漁舟唱晚》旋律緩緩響起，在氣象部門看來，虛無縹緲的云是一道風(fēng)景、一種預(yù)言，是地球母親在輕輕吟唱，在娓娓道來，是對廣袤大地傾訴的深沉熱愛，是揮灑在天空畫卷中的神秘詩篇，也是深藏于大自然的喃喃之語，這其中的奧秘在等待著我們不斷探索、不斷發(fā)現(xiàn)。