中国气象报记者 刘钊
今年的世界气象日,世界气象组织以在线形式发布了最新版的《国际云图集》。但你可能不知道,它的上次修订远在1987年。到如今已经30年过去了,这次全新的修订更新了什么呢?
1个新种类 5种特殊云 5个新特征
作为一本权威图集,《国际云图集》的更新并不频繁,上一次更新还是互联网时代到来前的1987年。这是因为云的基本分类没有发生明显的变化,能够较好地沿用下来。因而,想要理解这一次《国际云图集》更新了什么,还要从云的分类法说起。
云按形状、组成、形成原因等可分为十大云属,这一点由世界气象组织在1929年确认,到今天没有改变。这十大云属又按描述形状和内部结构细分成不同的“种类”,并按云的透明度和排列细分成不同的“变种”。总共有约100种组合。而这次《国际云图集》就增加了一个全新的种类:滚云(volutus,拉丁语,意为滚动)。滚云出现在高积云和层积云云属中。滚云云团通常较长、位置较低、呈水平管状,常围绕水平轴线滚动。它是一种长的管状云,通常在下沉冷空气把暖空气推动向上时出现。
volutus 滚云:长的、低的、水平的、分离的管状云团,通常来绕水平轴慢慢地滚动。 滚云是一座孤岛,不附着在其他云层上。它主要出现于层积云,偶尔出现于高积云。
而此次令人惊喜的是,《国际云图集》还列入了5种生成原因各具特点的特殊云。即cataractagenitus(瀑布生成云)、flammagenitus(火焰生成云)、homogenitus(人为生成云)、silvagenitus(森林生成云)和homomutatus(人为转化云)。这些特殊云因受到了大瀑布、野火造成的局部高温、森林上方的空气饱和以及人类的影响而产生。最常见的人为生成云就是飞机的航迹云了。
1.cataractagenitus 瀑布生成云:在大瀑布附近,可能有云发展。因为水分在下落过程中被分解成雾状。在水分下降的同时,空气产生局部上升运动。
2. flammagenitus 火焰生成云:森林火灾、野火或火山爆发活动的热量可引起对流,云可能会在此处发展。
3. homogenitus 人为生成云:云也可能因人类活动而发展。 例如飞机冷凝轨迹(航迹云)或工业过程产生的云,例如电站冷却塔排放导致升温产生的云。
4. silvagenitus 森林生成云:由于树冠蒸发造成的湿度增加,云层可能在森林上方发展。
5. homomutatus 人为转化云:这种云由人类影响生成的云转化而来。在风的影响下,可以观察到云在天空中生长和扩散,并进行内部变换,使得云最终变成更接近自然形态的卷状云。
《国际云图集》也添加了5种补充特征,穿洞云(cavum)、尾云(cauda)、墙状云(murus)、粗糙云(asperitas)和波涛云(fluctus)。而在这些特征中,粗糙云成为了明星。
1. cavum 穿洞云:在很薄的云层中,有一个通常是圆形的孔。直接从下方观察时,孔通常呈圆形,但从远处观察时,可能呈椭圆形。
2. cauda 尾云:从超级雷暴单体的主要降水区域延伸到云壁的水平尾状云。它通常附着在云壁上,两者的基底通常处于相同的高度。云远离降水区域运动,在尾巴和壁云的交界处附近经常观察到快速向上运动。
3. murus 墙状云:一个局部的、持续的墙状云层,在积雨云层的无雨部分发展。通常与超级单体风暴多单体雷暴相关,在该区域发生强烈的上升气流。
4. asperitas 粗糙云:云下层有混乱的波状结构,从下方看,就像一个粗糙的海面。根据不同程度的照明和云层的厚度,可能导致戏剧性的视觉效果。
5. fluctus 波涛云:通常在云顶部形成,形似卷曲的海浪。
由公民科学诞生的粗糙云
asperitas,拉丁语,意为粗糙。而这位明星成员粗糙云,你也许已经在生活中或影视作品里见过。这种云具有两个明显的特征。一是云层底部布满颗粒状的团块,非常粗糙,二是云层的波状结构非常扭曲,形成了毫无规则又十分巨大的褶皱。它面貌狰狞,如同妖怪袭来时扭曲而诡异的黑云。由于排列完全不规则,有时人们会认为粗糙云的照片是艺术创作,而非真实存在。
粗糙云被收入《国际云图集》之所以意义重大,在于它是由于民间科学爱好者的不断努力,才最终得到官方承认,可以说是公民科学的一次胜利。
粗糙云虽然并非一种由于人类活动而产生的云,一直存在于自然界,但由于不多见,且“造型怪异”,因此即便有人拍到了照片,也经常被认为是人为造假,引发争议。长期以来,世界气象组织对这种云的存在不置可否。
但有一群民间爱好者不这么认为,他们通过长期的观测,认为它的特征和已知分类中的任何一种云都有着明显的不同。这群爱好者的组织名称叫做“赏云协会”,在2005年由一名英国记者平尼(Gavin Pretor-Pinney)创建,旨在钻研与云相关的一切。
协会成立没多久,收到了美国爱荷华州一名云爱好者拍摄的粗糙云图片。2008年,协会经过研究,认为它应该是一种全新的云,并将这个请求发送到了世界气象组织。这一请求没有立刻得以实现,但赏云协会为此不断努力。他们和英国雷丁大学的气象学家合作研究,了解粗糙云的形成,还发动会员举办了粗糙云摄影竞赛。最终,经过9年的努力,粗糙云摄影竞赛的获奖作品入选了2017版的《国际云图集》。
对此,平尼表示:“粗糙云首先在公民科学的帮助下得到识别,而后通过现代技术得以确定。看到‘赏云协会’的会员们从世界各地向我们发来的充满戏剧效果的天空照片时,我们可以从中发现规律。这就是云新分类的诞生过程。人们不用成为气象专业人员,也不用逐字钻研《国际云图集》,只要把照片发送给我们就可以了。”
(来源:《中国气象报》2017年4月21日四版 图片来源:世界气象组织 责任编辑:张林)