波狀雲系

波狀雲系是指在跨越丘陵或山脈的氣流中形成的位於駐波波峰處的地形雲，大氣中在垂直方向上的波動所造成的雲區。其伴隨著同一天氣系統而出現的各種雲組成的體系。

基本介紹

• 中文名：波狀雲系
• 外文名：Wavy clouds
• 學科：氣象學
• 性質：自然現象

概述

波狀雲包括捲積雲、高積雲和層積雲。“風翻白浪花千片， 雁點青天字一行”。借用唐代大詩人白居易的著名詩句來形容波狀雲是恰到好處的。

明暗相間、排立整齊的平行雲條，包括捲積雲、高積雲、層積雲。當空氣存在波動時，波峰處空氣上升，絕熱冷卻而形成雲，波谷處空氣下沉，無雲形成。例如，暖鋒到來時．往往先有捲雲、卷層雲出現，以後陸續出現高層雲、雨層雲等。這一系列的雲，組成了暖鋒雲系。注意雲系的變化，有助於天氣預報

形成原因

大氣中在垂直方向上的波動所造成的雲叫波狀雲， 它包括捲積雲、高積雲和層積雲。大氣中的波動類似於水中的波浪， 在密度和速度不同的兩層空氣交界面上必然會產生波狀運動。大氣中常常存在著逆溫層和等溫層，在其附近的空氣密度和速度有明顯的差異， 因而產生波狀運動。如果這裡的相對濕度較大，就能在波峰處出現成排雲條。

如果上下兩層風向不同， 就會形成傳播方向不同的波動。在兩個波峰的地方形成的雲塊，有時會排列得象棋盤那樣整齊。

當風向垂直於山脈時， 在山頂引起波動，其影響最高可達到對流層頂， 在其中濕度較大的層次能形成波狀雲。在山脈的背風側， 也常形成波狀運動， 叫做背風波， 它引起的波狀雲其位置常常穩定少動。

波狀雲系特徵

外表不均勻，呈有規則的波動、皺紋或雲浪。雲塊之間有明顯的縫隙，常成行成群排列，呈一個或兩個方向整齊排列。

波狀雲系

波狀雲系的分類

堆積高度大於6000m時為捲積雲cumulocirrus，堆積高度為2000-6000m時為高積雲altocumulus，堆積高度小於2000m時為層積雲或層雲cumulostratus。

觀測與意義

波狀雲厚度不大， 一般為幾十米到幾百米，個別的達到2千米。波狀高積雲和波狀層積雲常常表示天氣比較穩定。是好天的象徵。

俗話說：“天上鯉魚斑，曬穀不用翻。”但是，如果雲層不斷加厚，高度不斷降低，也可能變成陰雨天氣。波狀捲積雲出現時往往表明大氣層結不穩定， 天氣一般要變壞。

另外波動氣流形成時， 必須具備兩個條件:一是逆溫層;一是使逆溫層中局部空氣離開平衡位置的作用力，即獲得垂直運動的初速度。氣流越山時， 地形的動力作用可使局部空氣離開平衡位置。若大氣層結穩定且濕度較大時， 可在背風坡形成波狀氣流和波狀雲。

此外， 低空有對流運動而中空有逆溫層時， 逆溫層下的對流運動也可使逆溫層中的局部空氣獲得離開平衡位置的初速度， 並在逆溫層中形成波動氣流和波狀雲。因此， 波狀雲可判斷空中逆溫層的存在和該高度上風的方向。

雲系分類

根據云的外形可以將雲分成三個主要類別，即積狀雲、層狀雲和卷狀雲。積狀雲反映了大氣不穩定度變化的程度，對它們的識別是通過帶狀、細胞狀或波狀雲型以及通過形狀不規則雲素的大小變化來實現的。層狀雲包括厚的霧、層雲、高層雲和雨層雲，並且一般與穩定的大氣相聯繫，它們的雲型光滑但缺乏組織結構J卷狀雲是通過清楚的纖維狀紋理和有時候出現的條紋狀來識別的。

大尺度雲系的形態多種多樣，有帶狀、渦旋狀、逗點狀、葉狀、細胞狀、波紋狀等。這些特徵性雲塑與天氣系統相關。分析這些雲系便能識別各類天氣。

帶狀雲系

帶狀雲系的長寬比至少為4：1。當寬度大於一個緯距時稱作雲帶，小於一個緯距時稱作雲線。

鋒面雲系

鋒面是指冷暖氣團之間的一個朝冷側傾斜的交界面。鋒面所對應的雲系稱為鋒面雲系，通常表現為雲帶。鋒面雲系常見的有兩種：冷鋒雲系和暖鋒雲系

冷鋒雲系

冷鋒在我國活動範圍甚廣，幾乎遍及全國，尤其在冬半年，北方地區更為常見，它是影響我國天氣的最重要的天氣系統之一。冬季我國大陸上空氣乾燥，冷鋒大多從蘇聯、蒙古進入我國西北地區，然後南下，從西伯利亞帶來的冷空氣與。

當地較暖的空氣相遇，在鋒面上很少形成降水，所以，冬季寒潮冷鋒過境時，只形成大風降溫天氣。冬季時多二型冷鋒，影響範圍可達華南，但移到長江流域和華南地區後，常常轉變為一型冷鋒或準靜止鋒。夏季時多一型冷鋒，影響範圍較小，一般只達黃河流域，我國北方夏季雷陣雨天氣和冷鋒活動有很大的關係。

暖鋒雲系

層結穩定的暖空氣在鋒面上緩慢滑升，絕熱冷卻而形成捲雲，卷層雲，高層雲、雨層雲，排列規則，通常稱為暖鋒雲系，雲底大體與鋒面斜度符合，雲頂近於水平。離鋒線最遠的捲雲和卷層雲，厚度最薄，由冰晶組成；中部為高層雲，厚度逐漸增厚，頂部多為冰晶組成，主體部分為冰晶和過冷卻水滴共同組成；靠近鋒線的雨層雲的厚度最大，其頂部由冰晶組成，中部為過冷卻水和冰晶組成，下部由水滴組成。

當暖氣團前進，冷氣團後退，這時形成的鋒面為"暖鋒"。暖鋒的坡度很小，約為1/150。由於暖空氣一般都含有比較多的水汽，且又是起主導作用，主動上升前進，在冷氣團之上慢慢地向上滑升可以達到很高的高度，暖空氣在上升過程中絕熱冷卻，達到凝結高度後，在鋒面上便產生雲系。如果暖空氣滑升的高度足夠高，水汽又比較充沛時，暖鋒上常常出現廣闊的、系統的層狀雲系。雲系序列為：捲雲，卷層雲，高層雲，雨層雲。雲層的厚度視暖空氣上升的高度而異，一般情況下可達幾公里，厚者可達對流層頂，而且愈接近地面鋒線雲層愈厚。暖鋒降水主要發生在雨層雲內，是連續性降水，降水寬度隨鋒面坡度大小而有變化，一般約300-400公里。暖鋒雲系有時因為空氣濕度和垂直速度分布不均勻而造成不連續，可能出現幾十公里，甚至幾百公里的無雲空隙 　
在暖鋒鋒下的冷氣團中，由於空氣比較潮濕，在氣流輻合作用和湍流作用下，常產生層積雲和積雲。如果從鋒上暖空氣中降下的雨滴在冷氣團內發生蒸發，使冷氣團中水汽含量增多，達到飽和時，會產生碎積雲和碎層雲。如果這種飽和凝結現象出現於鋒線附近的地面層時，將形成鋒面霧。以上是暖鋒天氣的一般情況，但是在夏季暖空氣不穩定時，也可能出現積雨雲、雷雨等陣性降水。在春季暖氣團中水汽含量很少時，則僅僅出現一些高雲，很少有降水。
明顯的暖鋒在我國出現得較少，大多伴隨著氣旋出現。春秋季一般出現於江淮流域和東北地區，夏季多出現於黃河流域。

渦旋雲系

渦旋雲系：衛星雲圖上顯示的一條或幾條旋向同一中心的雲帶。在發展完整的溫帶氣旋和颱風中，雲系的螺旋狀結構很明顯。有時將衛星雲圖上顯示的螺旋狀結構不明顯只成一片近似圓形的密蔽雲區，也稱螺旋雲系。指旋向同一中心的雲帶的總稱。

渦旋雲系具有螺旋雲帶和中心，或表現為近乎圓形的密蔽雲區。大尺度渦旋雲系水平尺度從幾百至幾千千米不等。中小尺度渦旋雲系從幾十至幾百千米。典型大尺度渦旋雲系天氣系統有溫帶氣旋和熱帶氣旋。溫帶氣旋的初生階段常與葉狀雲系有關；發展階段表現為葉狀雲型向逗點狀雲型轉變；隨著氣旋的發展，冷鋒雲帶顯著增強，雲系出現典型的螺旋結構，表明溫帶氣旋已經發展到成熟階段；氣旋發展到消亡階段時，螺旋雲區與冷鋒雲帶斷裂，整個氣旋雲系是不連續的。

反氣旋雲系

海面上的反氣旋在雲圖上通常表現為細胞狀雲，毛要是由於冷空氣受到下墊面加熱而形成的。細胞狀雲系具兩種形態：開口細胞狀人系中間無雲，四周有雲，主要由積雲，濃積石組成；閉口細胞狀雲系中央有雲，四周無雲或少雲。主要由層積雲組成。

急流雲系

急流是水平尺度在2000km以上強而窄的氣流，且為溫度急劇變化帶。急流一般分為高空急流和低空急流。高空急流通常指200~300hPa之間。風速超過30m/s的強風速帶；低空急流則是指850~925hPa之間。水平風速超過12m/s的強風速帶。在衛星雲圖上，一般能看到高空急流，看不到低空急流。

按形態和結構特徵，急流又可分三種。管狀急流在200~300hPa的高度上，急流帶中內嵌多箇中小尺度的急流核，具有線狀的特徵，且雲系不隨時間變化產生旋轉；正渦度平流型急流的最大風速軸呈氣旋性彎曲；負渦度平流型急流的最大風速呈反氣旋性彎曲。觀察急流最有利工具是水汽圖像。

梅雨雲系

利用GOES-9紅外雲圖分析資料，分析了2003年6月29日~7月12日長江中下游一次典型梅雨期間暴雨系統的雲系成員及其相互作用。結果表明:

（1）梅雨暴雨系統的雲系成員主要有四個，它們是梅雨鋒雲系、西風帶短波槽雲系、青藏高原東移擾動雲系和季風雲涌。這些雲系成員都可以影響到梅雨鋒雲系的形狀和強度，對梅雨鋒雲系的建立或重建都起到重要的作用。

（2）梅雨雲系成員是相應的天氣系統相互作用的產物，副熱帶高壓決定梅雨鋒雲系的位置，因此也決定了暴雨發生的區域。適當強度的高空槽可以誘生梅雨氣旋，產生鋒面氣旋暴雨。高原東移擾動雲系如果受高原槽的引導可以移出高原，同時也誘生西南低渦。