雲是由什麼組成的：形成、類型及其在氣候中的關鍵作用
雲是由什麼組成的：形成、類型及其在氣候中的關鍵作用
云是自然界中最常见的现象之一，但你是否曾想过云究竟是由什么组成的？它们是如何形成的？为什么会有不同的形状和颜色？本文将为你揭示这些问题的答案，并带你了解云在气候中的重要作用。
雲一直是人類研究的對象。當我們還小的時候，很多人都想知道雲是由什麼組成的。雲通常看起來像棉絮或大的漂浮枕頭，但實際上，這種外觀是具有欺騙性的。在本文中，我們將詳細了解雲是什麼、它們是如何形成的以及存在的不同類型。此外，我們還將看到雲在氣候中發揮的作用以及它們如何影響日常生活。
雲是由什麼組成的
簡單來說，雲端是一團水滴、冰晶或兩者，懸浮在大氣中。這些顆粒是由於大氣中存在的水蒸氣凝結而形成的。雖然經常被描述為水蒸氣，但實際上，水蒸氣是看不見的；我們實際上看到的是那些反射陽光的微小水滴或冰晶。
雲的形成需要三個基本組成：水蒸氣、大氣中的粒狀物和低溫。水蒸氣主要來自海洋、河流、湖泊中的水的蒸發、植物的蒸騰作用、植物的蒸騰作用。冰河昇華（當固體冰不經過液態而直接變成蒸氣時）。
然而，這種懸浮的蒸氣不能自行形成雲。為了使水蒸氣凝結成可見的水滴，需要科學家所說的「凝聚核«。這些核是懸浮在空氣中的簡單顆粒，例如灰塵、花粉、海洋中的鹽粒或火山和森林火災中的灰燼。這些顆粒具有吸濕特性（即它們傾向於吸引水），使水分分子聚集在一起並形成水滴。
透過在這些原子核上凝結，水滴和冰晶變得可見，形成我們所知的雲。如果溫度夠低，水滴就會變成冰晶。
雲形成
為了使水蒸氣凝結，氣團必須上升到溫度較低的大氣。這可以透過多種方式發生。最常見的情況之一是由於對流，當太陽加熱地球表面並將熱量傳遞到其上方的空氣時。隨著空氣變暖，它的密度會降低並上升。當它上升時，它會遇到較冷的大氣層，導致水蒸氣凝結成可見的水滴。
另一種冷卻氣團的方法是透過地形上升。當氣團遇到山脈或其他地理障礙時被迫上升時，就會發生這種情況。當空氣上升時，它會冷卻，如果含有足夠的水分，地形雲就會在迎風面（風襲來的地方）形成。
最後，氣團的上升也可能發生在鋒面，即大量濕熱空氣與大量冷空氣相遇的地方。在這種情況下，熱空氣被迫上升到冷空氣上方，再次導致蒸氣凝結成水滴或晶體，形成雲。
一旦空氣團充分上升並冷卻至露點，水蒸氣開始在凝核上凝結，產生第一滴液態水。達到一定尺寸後，這些液滴開始相互碰撞，在稱為「碰撞聚結」的過程中聚集在一起。根據雲的組成，雲可以透過多種方式進行分類，如下所示。
雲類型
雲的分類可以根據不同的因素進行，例如它們的形狀和發現它們的高度。現代雲分類系統由英國化學家和氣象學家盧克霍華德 (Luke Howard) 於 1803 年開發，將雲劃分為我們今天仍在使用的不同類別：
卷狀：它們是又高又薄的雲，通常看起來像天空中的白色羽毛。它們是由冰晶組成的。
積狀：它們的特徵是腫脹和海綿狀的結構，就像棉花團一樣。這些雲垂直生長，通常在晴天出現。
層狀：它們是在天空中形成連續且均勻的層的雲。它們通常覆蓋大片地區，並能帶來微弱或持續的降雨。
雨狀語：它們是能夠產生強烈降水的雲，通常與風暴或持續降雨有關。
依身高分類：
雲也根據其高度進行分類：
低雲：海拔高度在 0 到 2 公里之間，例如地層，可能會產生持續的毛毛雨，或者層積雲，低底雲層。
中等雲：海拔高度在 2 到 6 公里之間，例如高積雲或高地層，可以預示重要的氣象變化。
高雲：6公里以上，如卷雲，由冰晶形成，通常預示著好天氣。
垂直發展雲：這種類型的雲，就像積雨雲，可以達到很高的高度，通常與強烈風暴和暴雨有關。
雲為什麼會飄？
雲可以在天空中延伸數英里，儘管它們含有大量的水，但看起來很容易漂浮在空中。這是由於兩個主要因素：低密度的水滴和浮力現象.
雲中的水滴非常小，與周圍的氣團相比，它們的重量可以忽略不計。此外，雲通常形成於較溫暖的空氣層中，其密度低於周圍較冷的空氣。這會產生向上的力，即浮力，使大氣中的雲層保持在水平。
例如，一立方公里的雲可以含有大約 1 噸水，但它周圍的空氣質量要大得多，使得這片雲能夠「漂浮」。
雲為什麼是白色的？
由於水滴和冰晶散射陽光的方式，雲呈現白色或灰色。陽光是白色的，由可見光譜的所有顏色組合而成。當光與雲中的水滴或晶體碰撞時，它會以相同的強度向各個方向分散。
白雲是指那些水滴不夠大，無法不均勻地散射光線的雲。然而，當雲中的水滴較大時，例如在暴風雲中，光線會以不同的強度向各個方向散射，使它們看起來更暗或更灰。
此外，如果我們從下面看雲並且太陽在雲後面，它可能會顯得更暗，因為一些光被雲粒子阻擋了。
雲在氣候中的重要性
雲在地球氣候中發 揮關鍵作用。白天，雲可以反射部分光線太陽輻射返回太空，冷卻地球表面。這種效果在低而濃密的雲層中最為明顯，例如層積雲，這會增加地球的反照率（反射光的能力）。
另一方面，雲還可以充當“溫暖的毯子”，捕獲地球表面在夜間散發的熱量，防止其消散到太空中。這種現象稱為溫室效應，在中雲和高雲中更為明顯。
這兩個過程之間的平衡決定了雲是使氣候變冷還是變暖。低而稠密的雲往往對降溫貢獻較大，而捲雲等高雲往往會產生淨暖化。這就是為什麼有必要研究雲以了解它們如何影響全球氣候以及它們如何影響氣候變化.
除了對溫度的影響外，雲也是氣候變遷發生的主要機制。雨量，將水分配到整個地球，並為河流、湖泊和含水層提供水源。
最後，雲不僅為我們提供了視覺奇觀，而且在調節地球上的氣候和水的分佈方面發揮著至關重要的作用。沒有它們，水循環就無法完成，我們星球上的生命也會大不相同。
本文原文来自renovablesverdes.com