捲雲(氣候術語)

捲雲，屬於高雲族。它有時產生在能生成雲的最高高度上，雲底一般在4500至10000米。它由高空的細小冰晶組成，且冰晶比較稀疏，故云比較薄而透光良好，色澤潔白並具有冰晶的亮澤。捲雲按外形、結構等特徵，分為毛捲雲和鉤捲雲、偽捲雲、密捲雲四類。

捲雲位於地球大氣的對流層中上層和平流層的下層,在全球能量平衡,輻射收支和天氣等變化中起著重要作用 一方面捲雲反射(或散射)太陽輻射,使到達地表和大氣的能量減少,冷卻大氣；另一方面捲雲吸收地表和大氣發射的長波輻射，加熱大氣。

捲雲對大氣的冷卻作用和捲雲大氣的反射率密切相關。 捲雲是由大量非球形冰晶粒子組成的，捲雲中非球形冰晶粒子在可見光波段和紅外波段的散射和吸收特性對於利用遙感技術推測捲雲光學和微物理性質相當重要。

基本介紹

• 中文名：捲雲
• 外文名：Cirrus（拉丁文學名）
• 國際簡寫：Ci
• 形狀：白色細絲狀
• 屬於：高雲
• 位於：對流層

介紹

中文學名： 捲雲

拉丁文學名：Cirrus

國際簡寫：Ci

捲雲，分離散開處呈白色細絲狀，或白色（或主要是白色）碎片狀或窄條狀的一種基本雲型。

捲雲是高雲的一種，是對流層中最高的雲，平均高度超過6000公尺。所以清晨當太陽還沒有升到地平線上或傍晚太陽已下山後，光線都會照到這種孤懸高空而無雲影的捲雲上，經過散射後，顯現出漂亮的紅色或橘紅色的霞象，在夏日的晴空中十分常見。

捲雲主要或全部由冰晶組成, 水平範圍可達幾百公里到上千公里, 生命史為幾小時到幾天。

特徵

已形成的捲雲由於所下降的冰晶通過溫、濕、風等不同的氣層，也會表現為各種形態。分散個體常呈絲縷狀、馬尾狀、羽毛狀、鉤狀、團簇狀和片狀等多種形態。捲雲是具有絲縷狀結構，柔絲般光澤，分離散亂的雲。雲體通常白色無暗影。

捲雲特徵

捲雲的成分多以微小冰晶形態出現，雲體呈白色，也因為含有冰晶，所以看起來較透明也較亮，通常不減弱日、月光，藍天中的雲絲會更加潔淨，有蠶絲般的光澤。只有雲體厚密部分，才使日、月光顯著減弱，甚至看不清日月輪廓。有時伴有暈，暈圈往往不完整。在我國北方和西部高原，冬季捲雲有時可降零星小雪。捲雲雲層通常不厚，且細緻而分散，呈現一絲絲的、具有纖維組織的雲彩，像羽毛、頭髮、亂絲、或馬尾，姿態很多。分離散處的雲，纖維結構明顯，白色有絲絹光澤，臨近日出日落時，有鮮明的黃色或紅色，黑夜則呈灰黑色。

捲雲產生的高度很高，屬於高雲族，雲底高度為4500~10000m，有時也可高達17000m或低至20000m以下。在這樣的高度上，空氣溫度很低且水汽很少，雲由細小且稀疏的冰晶組成，故比較薄而透光性較好，潔白而亮澤，常具絲縷結構。捲雲因為雲層太高，即使生成小水滴，下降過程中很容易蒸發，不會抵達地面，故在地面上不會感到下雨，象徵一整天都會是晴朗的好天氣。

毛捲雲

成因

捲雲形成的原因多樣，或由於高空對流而形成，往往帶有積雲的形狀；或由於卷層雲邊緣展裂面成；或由於高積雲抬升轉化而成；或由高積雲所降雪幡殘留空中而成。可見捲雲形成的途徑是多樣的。由於捲雲薄，陽光和月光可以輕易的通過，因此，作用在冰晶上的光線產生許多奇妙的現象，包括暈圈，即發光體周圍的模糊光圏。由於捲雲是由冰晶組成，所以常呈白色，遠在天邊時呈淡黃色，日出日落時常呈黃色或黃紅色，夜間是黑灰色。

暈圈

類型

根據外形結構特徵，捲雲可分為毛捲雲、密捲雲、鉤捲雲、偽捲雲四類。

毛捲雲

毛捲雲（Ci fib） 雲體具有纖維狀結構，常呈白色，無暗影，有毛絲般的光澤，多呈絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團狀、砧狀等。多由直徑為10-15微米的冰晶組成。

毛捲雲雲體很薄，呈白色，毛絲般的纖維狀結構清晰，雲絲分散，是絲縷結構十分明顯的捲雲，狀如羽毛、亂髮常分散孤立地分布在天空，或成帶與地面斜交。

日、月透過雲體地物陰影很明顯。

毛捲雲的出現大多預示天晴，故有"遊絲天外飛，久晴便可期" 的說法。如果毛捲雲變厚，量也增多，甚至發展成為卷層雲，則預示天氣將有變化。

密捲雲

密捲雲（Ci dens） 雲體具有纖維狀結構，常為白色，無暗影，有毛絲般光澤，多呈絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團狀。多是由直徑為10-15微米的冰晶組成，是比較厚密的片狀捲雲，邊緣可見明顯的絲縷結構。薄的能看清楚日、月光碟，較厚的僅見日、月位置，最厚的能遮蔽日、月光，此時呈灰色。其形與高空對流有關。密捲雲的出現預示天氣較穩定，但如果它繼續系統發展並演變成卷層雲，則預示天氣將有變化。

密捲雲

密捲雲雲體較厚，薄的部分呈白色，厚的部分略有淡影，邊緣毛絲般纖維結構仍較明顯。雲絲密集，聚合成片，在雲量較多時，可有不完整的暈出現。

鉤捲雲

鉤捲雲（Cirrus uncinus）是一種捲雲. 名字來源於拉丁語的意思蜷曲的鉤。 又稱海尾mares' tails的鉤捲雲，通常是簿、稀疏地在海拔七千米天空的對流層出現。通常界乎攝氏四十至五十度的氣溫時，鉤捲雲會在一股暖鋒或錮囚鋒接近時出現；並意味著雨帶的來臨。捲雲雲體具有纖維狀結構，常呈白色，無暗影，有毛絲般光澤，多呈絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團狀、砧狀等。多由直徑為10-15微米的冰晶組成。

鉤捲雲

鉤捲雲雲體很薄，呈白色，雲絲往往平行排列，向上的一頭有小鉤或小簇，下有較長的拖尾，很像逗點符號。鉤捲雲的曳尾常是雲體的冰晶下落的過程中，因風的切變而產生的。鉤捲雲常分散出現，如果它系統移入天空，並繼續發展，多預示將有天氣系統影響，甚至可能出現陰雨天氣，所以民眾中流傳著“天上鉤鉤雲，地上雨淋淋”的諺語。

偽捲雲

偽捲雲（Ci not） 雲體具有纖維狀結構，常呈白色，無暗影，有毛絲般的光澤，多為絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團狀、砧狀等。多由直徑為10-15微米的冰晶組成。偽捲雲雲體大而厚密，常呈鐵砧狀。是積雨雲頂部脫離主體後而成。多在積雨雲崩析消散過程中見到。當積雨雲發展到消衰階段，雲內上升氣流減弱，主要為下沉氣流，由於缺乏水汽補給，積雨雲母體崩解，其上的雲砧部分殘留空中，即成為偽捲雲。

偽捲雲(Ci not)

它的出現，表征著大氣由不穩定轉向穩定（當積雨雲的雲砧伸展到很遠的地方，測站僅見雲砧部分，而不見其母體、此時雲砧雖似偽捲雲，實際並非偽卷，而為積雨雲的一部分，因此並不表示對流運動趨於減弱）。偽捲雲是大塊密而厚的冰晶組成的雲，色白或深灰、雲塊中間部分較均勻，僅其邊緣可見絲縷結構，擋住太陽時，可使日光減弱，甚至全部不見太陽。

探索

捲雲的分布及物理特性研究

捲雲在大氣輻射中扮演著重要角色,其在水平方向上的分布影響著地氣系統的輻射場,而垂直方向上的信息對氣候的反饋也是十分重要的。利用人工觀測、微脈衝雷射雷達以及毫米波測雲雷達資料對捲雲的水平分布、光學特性以及微物理特性進行初步研究。(1)利用中國地區756個地面氣象基本基準站自建站日起至2010年12月的雲狀定時值資料,對捲雲的水平分布以及季節變化特徵進行統計分析。結果表明密捲雲的年出現頻率遠遠高於其他三類捲雲,基本上呈“南低北高”的特點,頻率高值中心位於我國西北部乾旱地區,最大值達到80%以上,而低值中心則位於四川東南部地區,出現頻率不到10%。捲雲的出現頻率具有明顯的季節變化特徵,整體上由冬到夏,頻率持續增大,而由夏到秋,頻率減小(2)利用2011年11月至2012年5月北京地區的微脈衝雷射雷達資料,統計分析了捲雲的雲底高度、厚度以及光學厚度。結果表明捲雲的雲底高度主要分布在5-10km之間,平均海拔高度是7.04±1.10km,隨著雲底高度的增加,捲雲出現頻率逐漸減小；捲雲的厚度主要分布在0.3～1.5km之間,平均值為0.73±0.25km；捲雲的雲底高度和厚度呈負的相關關係；捲雲的光學厚度值小於0.14,光學厚度與厚度呈正的相關關係。(3)對基於微脈衝雷射雷達和毫米波測雲雷達聯合反演捲雲微物理特性的算法進行了研究,該算法利用微脈衝雷射雷達探測到的捲雲回波信號反演出的消光係數和毫米波雷達測得的捲雲回波信號強度值共同反演出捲雲的IWC (Ice Water Content,冰水含量)和Dge (General Effective Size,粒子有效尺寸)。通過對壽縣的一次捲雲過程的分析,得出捲雲冰水含量分布在10-3～10-1gm-3以及冰晶粒子有效尺寸分布在1～200μm,與經驗值相符,其變化也符合捲雲的演變規律,說明該方法的有效性。為地基捲雲微物理特性遙感提供可行性方法,並可利用衛星數據進行全球捲雲微物理特性獲取。

捲雲對地球輻射具有雙重影響

一是對太陽短波輻射的散射作用, 減少到達地表的太陽輻射進而對地表產生冷卻作用；二是捲雲具有溫室效應, 吸收長波輻射而 起到加 熱作用 ( Zer efo s e t al . , 20 03 ) 。F ua n d L iou ( 19 93) 研究表明薄捲雲在大氣層頂造成正的輻射強迫, 而較厚的捲雲則表現為冷卻效應。I P CC 第四次評估報告中指出捲雲在輻射強迫和氣候變化中的 作用還 存在很 大的 不確 定性 ( I PCC,2007 ) 。捲雲在地球 —— 大氣輻射平衡中具有重要的作用, 其輻射強迫效應是當前全球氣候變化研究中一個亟需解決的問題。