透过浮云识“天机” 高科技“耳目”看透风云

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图①用手机扫描印有气象卫星的卡片，一颗三维动态卫星绕地球运行的画面立即出现在我们面前。ar技术让气象科学变得更加有趣。

气象学家继续拍摄风云系列气象卫星模型。

气象学家在气象观测场的百叶窗前发现的。

图④巨大的气象“电子书”吸引了许多气象爱好者阅读。

这些照片是《经济日报》记者杜芳拍摄的

3月23日是世界气象日，而“观云识天”已经成为这个气象日的主题。云，有时离我们很近，当它们抬头时，可以欣赏云的全景，但有时它们离我们很远，它们的物理过程仍然没有解决。那么，隐藏在“云韵”众生中的“秘密”是什么呢？一小片云如何影响大的气候变化？什么样的观察方式让我们不怕“浮云遮眼睛”？

云中的一切都在变化

“天被鱼鳞覆盖，地被雨水淋湿”，“早上有棉花云，下午有雨”，“乌云被火覆盖，大雨来得很快”...未来的各种天气变化都浓缩在一小片云中。通过阅读云世界，每个人都可以成为先知的神算子。所以今天，一些依赖天气的农业地区仍然习惯于引用类似的谚语来预测天气变化，从而安排农业生产。

然而，这些谚语真的如此灵性吗？lasg研究员、云降水物理与强风暴重点实验室副主任孙表示，这是劳动人民在劳动过程中总结出来的经验，有一定的科学道理，但不能完全依靠谚语，因为自然天气的变化过程非常复杂。

云究竟是如何形成的？自古以来，人们就在不懈地探索这个问题。由于科技水平有限，这个问题的答案往往有浪漫的想象。在神话的创作中，有一句谚语说盘古创造了世界，最后一口气变成了云。随着现代科技的不断进步，人们对云的成因有了科学清晰的认识。简单地说，云是漂浮在空的可见聚合物，它是由大气中的水蒸气、过冷水滴、冰晶或它们的混合物凝结而成的。

既然云是由水滴凝结而成的，那么每朵云都会下雨吗？事实上，据中国气象局气象探测中心副主任曹说，云中有很多“钱”。现在世界上有三组29类云。三组是低云、中云和高云，低云中有10种雨云和层积云。每组都有不同的云类型。例如，积云中有轻积云和厚积云，总共有29种。

云是否会带来降水取决于它的种类。降水出现在积雨云和雨云中，但降水不像卷云那样出现。此外，降水还与气压、风向等因素有关。

虽然人们每天都见到云，但他们其实并不了解云的心，甚至对它有很多误解。例如，在朋友圈中广泛传播的“地震云”。有人认为空天空中的带状云带是地震的前兆，因为当板块运动时，会有大量高温高压的水汽从地表释放出来，水汽上升在大气中形成一条狭窄的“地震云带”。还有人认为，地震前地磁场和电磁场会发生变化，水汽或尘埃会受到影响，形成有序排列的“地震云”。

但事实上，“地震云”几乎完全被主流科学界所拒绝。气象学家认为，所谓的不同形状的云大多与高空气流活动有关，这并不罕见。市场上流传的“地震云”图片大多是中高层的高积云或卷层云。地质学家说地磁场的变化不容易，电磁场对云分布的影响缺乏理论支持。“地震云”这个说法似乎不可靠。

校准天气以调节气候

当人们仰望空的天空时，他们会发现有时云飘得很低，好像触手可及，有时又高又远，感觉空的天空变得广阔。你可能不知道此时的云在空.是一个固定尺度的移动

专家说，由于大气中水汽分布和对流的不同，不同高度会形成不同种类的云。云高变化在分析天气系统未来演变中起着重要作用，是天气预报的重要指标。同时，云高也是保证空.航行安全的重要信息

云不仅测量天气系统的演变，还影响地球热量的平衡。云数据是研究太阳辐射和地球热量之间平衡的重要基础。随着云的滚动，地球的温度和湿度不断得到调整。云就像地球的被子，它的存在一直影响着整个气候变化。

孙对说:“一方面，云变化很快。另一方面，地球上的许多地方都被云覆盖，例如空三分之一的海洋被云覆盖。云的产生和死亡会影响太阳的辐射，从而影响整个大气层的温度，进而影响整个气候。”

“具体来说，大气层中的高云主要由冰晶组成。它具有阳光可以穿透的特性。它吸收来自地表和大气的长波辐射，并能提高温度；大气中的低云不同，它主要是由水滴形成的，它的作用是反射太阳的短波辐射，使地面降温。因此，云的变化影响全球温度的变化。”孙对说道。

然而，另一方面，气候变化也会影响云。许多科学家正在研究云的变化特征以及其他气象因素和云之间的关系。然而，专家说，这是一个非常复杂的科学问题，目前不可能产生准确的估计结果。然而，科学家们仍然“思想开放”，试图利用云“阳伞”的特性来解决气候变暖的问题。

一些地球工程学者提出了海洋云白化，这是一种减缓全球气温上升的工程方法。他们试图将细小的盐颗粒推到大气中，以增加云的反射率，也就是说，使云反射更多的阳光，并像紫外线伞一样降低表面温度。

高科技“眼睛和耳朵”看穿了形势

过去，观测者仰望天空，记录云高和云量等数据，留下宝贵的信息和经验。如今，观测云仍然是气象行业的重要任务之一。然而，不同的是，我们有气象雷达和气象卫星，它们增加了揭示云的神秘的右手，使不可思议的天空空不再遥不可及。

“近年来，雷达和卫星观测方法发展迅速，我们现在正把地面云观测与卫星观测结合起来。地面观测的范围比较局部，但精度会比较高。在卫星上，规模比较大，范围比较广，两者结合起来会更好。”曹对说:

据气象专家介绍，在气象雷达中，有一种特殊的“云雷达”可以帮助人们观察云和了解天空。测云雷达通过高定向天线向空发射脉冲无线电波，在传播过程中与大气相互作用。雨滴、云滴和雪花对电磁波的散射作用，用于探测大气中降水或云中水汽的浓度、分布、运动和演变，了解天气系统的结构和特征。云雷达主要用于探测云顶和云底的高度。如果空有多个云，也可以测量每个层的高度，这可以称为真实的云观测人工产物。

如果雷达为天气预报安装了“千里眼”，卫星就增加了“千里眼”。国家卫星气象中心副主任、风云四号地面应用系统总指挥魏说:“专家很难分辨很多云，普通人更难分辨。事实上，高科技卫星的观测方法不是直接观测，而是依靠遥感。遥感观测实际上是通过电子线路获得的技术价值，而技术价值被反馈回来，得到我们真正看到的云。”

“就像在医院里拍x光片一样，遥感可以获得数据成像，而这种成像有不同的波段。例如，测量大气中的水蒸气含量是为了观察水蒸气在不同高度的红外辐射。所获得的辐射值可以用不同的颜色来标记，并且在处理之后，形成每个人都看到的图像。”魏对说道。

气象卫星有多强大？魏说，“自从有了气象卫星，没有台风能逃过我们的视线。因为‘千里眼’站得很高，在60度或70度都可以看到固定点上的一切，也就是说，在台风被编号之前，它已经进入了卫星的视野。此外，观察的频率越来越高。最初，我们每小时看一次。现在，我们的风云四号可以每15分钟观察半个地球的任何云系。

卫星不仅可以观测，还可以计算出准确的数据。随着空分辨率和时间分辨率的提高，观测数据量越来越大。例如，风云四号是风云二号的160倍，每天需要几十个测试数据。这种海量数据需要极强的计算能力来计算各种产品。因此，卫星不仅具有大规模观测和高频跟踪的能力，而且能够准确反推出定量产品。

“现在，许多定量产品可以通过使用科学算法得到。其中一个叫做降水估计，这意味着哪一个可能会在不同的云中下雨，以及可能会下多少雨，这可以通过卫星来逆转。定量产品告诉所有人。”魏对说道。(经济日报记者杜芳实习生张振宇)

(编辑:胡风)