觀云識天

戴云偉　史學麗

云可以說是我們最熟悉的一個天氣現象，但人類對云的認識與理解經歷了漫長的過程。在遠古時期，人們通過觀察云的出現時間、方向、位置、動態、形狀、顏色、明暗、晴與陰等，不斷總結它與天氣、氣候現象之間的關系，逐漸形成了許多觀云識天氣的經驗。

1896年，國際氣象委員會基于英國的霍華德云分類方法，出版了第一本《國際云圖》。至此，人類對云的觀測開始走向標準化、科學化。

氣象業務化觀測需要專業觀測員，在規定的時間統一記錄所在站點的數據，其中云的觀測包括云狀、云量、云高。1960年后，隨著氣象衛星和雷達等高科技設備、技術的相繼問世，實現了更大范圍的云觀測。進入21世紀，氣象業務中的云觀測逐漸由人工升級為氣象衛星和雷達等儀器觀測。

云的分類名稱與聯系（供圖/戴云偉）

云可以分為高云、中云和低云3個云族，包含10個云屬、29個云類。下圖給出了各云屬和云類的名稱關聯?？梢园l現除卷云（一種特殊的積狀云）外，其他的名稱中都至少有一個“積”或“層”字，這也歸納了云的兩個最基本成因，即“堆積”或“成層”。我們日常見到的云，大多是由這兩個過程共同參與的結果，也由此衍生了許多兼具兩者特征的云類。

不同的云對應著不同的天氣形勢，可以說云是大氣運動的“顯影劑”，也是天氣系統的“外衣”。

天氣系統通常由溫度、氣壓、濕度和風等變量在時間、空間的變化特征來體現，也決定著天氣狀況。高氣壓系統控制時，天氣晴好；低氣壓系統控制時，會帶來云雨。

我們以低氣壓為例，在低氣壓天氣系統的不同部位通常會對應著不同的云型。一般卷云、卷層云會出現在低壓系統的最高端、最前沿，堪稱天氣系統到來前的“消息樹”，意味著天氣系統的“觸須”已經伸展到本地上空。天氣系統影響本地時，可能會出現包含“雨”字的云。而天氣系統移出本地后通常會出現高積云，特別是透光高積云，它的出現表示天氣即將變為晴好。

古人通過觀云，凝練出大量諺語并流傳至今。從現代科學角度看，有些諺語是正確的。

例如：“魚鱗天，不雨也風顛”，說的是天上的云細小如魚鱗，整齊地排列在天上。這是卷積云，是降雨或刮風的前兆。

再例如，前文提到的“天上魚鱗斑，曬谷不用翻”，魚鱗斑狀的云，云塊更大，是高積云，它的出現表示天氣即將變為晴好。

氣象衛星的自動化觀測，為我們提供了豐富的多維空間和高時間頻率的數據。隨著數值天氣預報技術的發展與業務化，在高性能計算機上通過數值模式（根據理論和經驗設計出來的數學、物理方程組，編寫反映這些方程原理的復雜程序）可以計算出未來的天氣、氣候。

云的監測數據既是數值天氣預報中的重要初始變量（例如云量），也是數值模式中描述云過程參數化方案的重要支撐。這里觀云的意義已經從主觀機理性的描述，轉變為從大氣運動物理層面參與大氣狀態的演變。

從最初的目測觀云、靠經驗形成諺語，到業務觀云助力大氣科學理論指導的天氣預報方法，再到自動化觀云的數據助力數值模式預測，云在不同階段所起的作用也發生著變化。專業化、自動化觀云，已經成為天氣預報的重要支撐，但是氣象工作者人工觀測依然發揮著不可或缺的作用。而中國古人對云的總結，至今依然閃爍著不竭的智慧之光。

（責任編輯/張麗靜 美術編輯/周游）