基本云型分类 云体形态特征 背景气流条件
二、云型分类及其宏观特征
云的分类
按照国际对云的分类方法，依据云 出现的高度把云分为高云、中云、低云 和直展云四族, 在各族中又按其外形分 成十属。
云型分类的意义
天气预报研究中的指示作用 辐射和气候效应与云型相关
二、云型分类及其宏观特征
年平均的云量全球覆盖情况 （均值～68.6％）
来自国际卫星云观测计划（ISCCP）资料
云作为地表水汽蒸发及空中凝结降雨且释放潜热的 中间环节，对水循环和能量输送有重要影响
云
降 水
云对地气系统的辐射收支有决定性的影响
短波（可见光/近红外） 0.6um~4.0um
长波（热红外） 4.0um~15um
一、云的组成和形成过程
蒸发冷却 水面或水滴表面的蒸发是使空气中水汽 含量增加的过程，同时由于蒸发消耗热量而 使气温降低，所以又是冷却过程。由于增湿 和冷却的结果可能会使空气中的水汽达到过 饱和而产生凝结形成云雾。
一、云的组成和形成过程
混合冷却 当温度和湿度不同的两块接近饱和 的空气发生混合时，混合后可能达到饱和 或过饱和。
云型划分基本依据
需要考虑的因素包括： 1，水平尺度 2，云顶高度 3，含水量和含冰量 4，水凝物垂直结构 5，地表降水
二、云型分类及其宏观特征
云的国际分类
云 高 族
出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现 （ km ）
极地 温带
高
热带
度
云
属
云 3 - 4 5 -13 6 - 18
卷云 (Ci) ，卷积云 (Cc) ， 卷层云（Cs） 高积云（Ac）, 高层云（As）
华与透光高层云
二、云型分类及其宏观特征
华与透光高积云
二、云型分类及其宏观特征
3． 低云
层积云, 层云和雨层云 低云多由水滴组成，大部分低云都可 能产生降水。
二、云型分类及其宏观特征
层积云是块状很大的低云，有的成条，有的成片， 有的成团，常呈灰白色或灰色，结构比较松散。
二、云型分类及其宏观特征
第三章
云
和
降
水
云和降水研究是大气科学的一个重要分支 ——
云物理学
大气物理学 天气动力学
研究云和降水的形成和演变的物理过程和机理
云和降水遥感探测
暴雨临近预报
• 云微物理学 • 云辐射学及气候效应
• 积云动力学 • 降水形成机制
云和降水研究
• 人工影响天气原理 • 增雨消雨方法
研究云和降水的必要性
一、云的组成和形成过程
气流过山后会发生波状运动。 这种波状运动可以影响到高空。 如果 有的层次有较多水汽， 则在波峰处发生凝 结，波谷处无凝结甚至有蒸发。于是在山 的背风面上空会出现位置固定， 平行于山 的走向的几条云带。
一、云的组成和形成过程
山后气流的波动和生成云的示意图
二、云型分类及其宏观特征
层云的云体均匀成层，灰色，很象雾，云底很低但不 接触地面。
二、云型分类及其宏观特征
雨层云低而漫无定形，云体均匀成层，能完全遮蔽日 月。雨层云常有连续性的降水。
二、云型分类及其宏观特征
4．直展云
积云和积雨云。 直展云是一种垂直发展旺盛的 云系，在垂直方向上它可以从近地 面一直伸展到对流层顶附近。
二、云型分类及其宏观特征
一、云的组成和形成过程
当空气中有强的对流运动时，如果低 层大气比较潮湿，这些潮湿空气上升 到一定高度，达到饱和后，便可生成 积状云。特别是当对流运动很强，下 层水汽又很充沛，则可发展为积雨云。
一、云的组成和形成过程
当暖湿空气水平移动到山地， 被山地 抬升，形成地形云。 地形云有时可触发对流云。 荚状高积 云就是地形抬升形成的。 如果大气比较稳定， 则会形成层状云。
二、云型分类及其宏观特征
国际卫星云气候计划云型分类
依据云光学厚度和云顶高度（卫星观测反演量）对探测到 的云进行分类
光 学 厚 度
云顶气压（云顶高度）
二、云型分类及其宏观特征 卷云 卷层云 深对流云
高积云
高层云
雨层云
积云
层积云
层云
二、云型分类及其宏观特征
云的宏观特征
1. 高云
卷云，卷积云，卷层云 全部由细小的冰晶组成 一般不产生降水 冬季北方的卷层云偶有降雪， 有时可以看到雪幡。
一、云的组成和形成过程
云的宏观微观图像
一、云的组成和形成过程 云的基本组分 大气中的水汽达到饱和以后，凝结或凝华而 成为小水滴或冰晶，漂浮在贴近地面的气层内的 叫做雾，发生在大气的某一高度上的叫做云。
温度在0℃以上时云雾是由小水滴组成的，温 度在0℃以下时云雾由过冷水滴和冰晶所组成，完 全由冰晶组成的云雾只有在温度很低（低于-38℃） 时才有可能出现。
High level clouds
高云主要影响 地气发射的红 外辐射
Low level clouds
低云主要影响 太阳入射的可 见光和近红外 辐射
• 具体的辐射效应还与云滴相态、大小和云层光学厚度有关
本节课程的主要内容
一．云的组成和形成过程 二．云型分类及其宏观特征 三．降水的形成发展机制 四．人工影响天气的原理和方法
二、云型分类及其宏观特征
卷云
毛卷云、钩卷云、密卷云 云体有纤维状结构， 常成白色， 无暗影， 有毛丝般的光泽，多成丝条状、羽毛状、 钩状、片状、团状等
二、云型分类及其宏观特征
毛卷云
二、云型分类及其宏观特征
钩卷云
二、云型分类及其宏观特征
密卷云
二、云型分类及其宏观特征
卷层云:
云体均匀 成层， 透明或 成乳白色， 透 过云层日月 轮廓清楚， 地 物有影， 常有 晕的现象。
二、云型分类及其宏观特征
日晕
二、云型分类及其宏观特征
日晕是一种大气光学现象，当太阳光通过处于5000米或更
高高度的卷层云时，受到卷层云中冰晶的折射或反射，色散 后分散成沿不同方向的各色光。在太阳周围同一圈层上的冰 晶，都能将同一种颜色的光折射到我们的眼睛里，从而形成 内红外紫的晕环。
日晕属于正常的天气现象，持续时间长，但一般发生频率较 低。日晕出现时，说明当时高空空气质量良好，气流比较稳 定。这种冰晶状的卷层云往往是冷暖空气相遇生成的云，随 着云层不断增厚，会发展至雨层云，多伴有短时的雷阵雨天 气，谚语“日晕三更雨，月晕午时风”即反映的这种天气。
二、云型分类及其宏观特征
透光高积云
二、云型分类及其宏观特征
透光高积云
二、云型分类及其宏观特征
透光高积云
二、云型分类及其宏观特征
荚状高积云
二、云型分类及其宏观特征
絮状高积云
二、云型分类及其宏观特征 与中云有关的光象
霞和透光层积云
二、云型分类及其宏观特征
霞和透光高积云
二、云型分类及其宏观特征
二、云型分类及其宏观特征
透光高层云
二、云型分类及其宏观特征
蔽光高层云
二、云型分类及其宏观特征
高积云:
透光高积云和蔽光高积云
云块较小，轮廓分明，在厚薄、形 态上有很大差异。薄的云块呈白色，能 见日月轮廓，厚的云块呈暗灰色，日月 轮廓分辨不清。常呈扁圆形、瓦块状、 鱼鳞片或水波状的密集云条。 薄的高积云稳定少变，一般预示天 晴。故有“瓦块云，晒死人” “天上鲤 ， 鱼斑，晒谷不用翻”等说法。
三、降水的形成发展机制
一．降水的种类 （组分、相态差异）
雨，毛毛雨，雪，霰，米雪， 冰丸，冰雹。 主要产生于积雨云和雨层云， 部分 产生于蔽光高层云。
MAX 强降水 > 50mm/h —— 台风眼壁
MIN
毛毛雨 < 0.5mm/h —— 暖锋过程
依据潜热释放结构的不同，降水研究中受到关 注的三种类型降水
1. 主要灾害性天气如暴雨、雷暴、冰雹、台风、龙卷风 和雾障等都与云/降水过程密切相关。 2. 云的时空变化剧烈，常年覆盖地球总面积的一半以上， 是气候系统的重要成员。
3. 云和降水参与全球水循环，调节全球水分的再分布， 为地面提供新鲜水源。
4. 云以释放潜热的形式向大气输送能量，是大气运动重 要的直接能量来源。 5. 云和降水影响电磁波（太阳和地气辐射）在大气中的 传播，影响地气系统能量平衡
二、云型分类及其宏观特征
2．中云
高层云, 高积云。 多由水滴、过冷水滴和冰晶混合组成。 高层云常产生降水。 薄的高积云一般无降水。
二、云型分类及其宏观特征
高层云:
透光高层云和蔽光高层云
云体均匀成层，呈灰白色或灰色，云底 常有条纹结构。常布满全天。 透光高层云：云体较薄，呈灰白色， 隔着云层日月轮廓模糊，好象隔了 一层毛玻璃。 蔽光高层云：云体较厚，呈灰色，隔 着云层看不见日月轮廓。
中
云 2-4 2-7 地 面 —2
2-8
低
云
层积云（Sc）, 雨层云（Ns）, 层云（St） 积云（Cu） ，积雨云（Cb）
直展云
二、云型分类及其宏观特征
4类10属标准云分类
降水云包括两种：雨层云，属于 典型的暖云降水；积雨云，在其 发展的不同阶段及不同区域出现 对流云降水和层云降水
大尺度降水云系(水平尺度上千 公里)则包括中纬度气旋、飑线 ， 热带中尺度对流系统 非降水云中较为重要的是高空卷云，在热带，卷云多出现于伴随 着深对流产生的积雨云的溢出或者残留云砧，在中纬度地区，卷 云的产生多源于由于冷锋靠近产生的大范围暖空气的缓慢抬升或 者地形的抬升作用。
二、云型分类及其宏观特征
卷积云云块很小，呈白色细磷片状，常成行、成群排列 整齐，很象微风吹拂水面而成的小波纹。
二、云型分类及其宏观特征
高云在当时一般没有降水发生，但如 果天空有钩卷云、卷层云或卷积云，且 它们系统移入天空，并继续发展，则预 示有天气系统影响测站。 故有“天上钩钩云，地上雨淋淋”， “日晕三更雨，月晕午时风”， “鱼鳞天，不雨也风颠” 等谚语。