积雨云

日常生活中常常有这样的经历,晴空万里的天空突然有巨大的云体发展起来,高耸如山岳,瞬间天空阴暗下来,乌云满天,狂风阵阵,电闪雷鸣,大雨倾盆而落。这高耸如山的巨大云体就是积雨云,气象学称其为Cb云,属于低云(就是云的底部离地面相对较低),云底高度约为600~2000米。虽然积雨云云底较低,但因其内部上升气流强烈,这股上升气流可冲到非常高的高空,因此积雨云云顶有时呈蘑菇状,高度可达23000米,当因高空有较强的水平气流将云顶吹成平板状时,其云顶高度亦可达5000米。积雨云云底阴暗,就是我们抬头能看到的乌云满天,因对流旺盛常伴随闪电,阵性降水,大风,冰雹等剧烈天气现象。

积雨云的成因

积雨云常常由积云发展旺盛后形成,也会伴随着冷锋(详见词条“冷锋”)锋面(详见词条“锋面”)产生,带来强降水,冰雹,闪电。但是积雨云来得快去得也快,整个降水过程约持续20分钟。

要形成积雨云一般需要两个条件,一是丰沛的水汽,二是强大的不稳定能量。

第一条很好理解,有充足的水汽,气流向上运动时才会向寒冷的高空带去水汽,一旦水汽在高空凝结,才会形成积云继而有可能进一步发展成积云的加强版——积雨云。

第二条则是上升气流存在的条件,所谓不稳定,就是“下热上冷”的空气结构,与热气球升空的原理类似,处于下方的热空气比上方的冷空气密度更小,于是下面的暖空气想上去而上面的冷空气想下来,这就是“不稳定能量”。

当这两个条件齐备,对流发展,近地层的暖湿空气被带到高空凝结成小水滴,之后增长到上升气流无法托举的大小,就会向下降落产生降水,而当云内对流发展足够旺盛时,云底和云顶因摩擦带上不同的电荷,电位差足够大则可能产生电闪雷鸣,还有可能形成冰雹。

积雨云的分类

积雨云可分为两类:秃积雨云和鬃积雨云。

秃积雨云

秃积雨云是指积雨云发展初期,是其尚未成熟的形态,往往形成于浓积云向积雨云过渡时,存在时间较短。浓积云的底部平坦,顶部有很多半球形凸起,外形特征非常像花菜,而秃积雨云的形态与浓积云相近,但轮廓不如浓积云清晰,云顶由于高度抬高,温度变低,小水滴部分已经变成冰晶。云顶冰晶多了,则云体更为洁白且不再是混沌的一团,开始呈现丝缕状结构。

秃积雨云

鬃积雨云

鬃积雨云是指积雨云发展旺盛时期,是其成熟的形态。由于对流旺盛,云顶不断抬高,直到遇到强稳定层(一般是平流层),云顶升高受到压制,无法继续向上发展,只能向水平方向流出,从而形成平板状的云砧,而且高空强劲的大风也能把云顶吹得向四周铺展开,形成云砧。此时由于高度高,温度很低,云顶冻结出现大量冰晶,于是云顶边缘出现细条纹,像马鬃,故称为云鬃,鬃积雨云也由此得名。鬃积雨云的云顶有云砧,边缘有云鬃,内部则由于强烈的对流活动而伴随着闪电雷暴和强降水区。秃积雨云则没有这些特征。