云
大气层中的液滴或冰晶集合体 / 维基百科,自由的 encyclopedia
云是大气层中以水为主,包含其他多种较少量化学物质构成的可见液滴或冰晶集合体[1],这些悬浮的颗粒物也称气溶胶。研究云的科学称为云物理学,为气象学的领域之一。实务上,云专指距离地面较远的液滴冰晶集合体,距离地表较近的则称为雾,不过两者在化学构成上其实是相同的[1]。在太阳系的其它一些行星和卫星上也观测到云[2][3][4]。由于各星球的温度特性不同,因此构成云的物质也有多种,比如甲烷、氨、硫酸。
科学上,云的主要结构为水,当大气中的水气达到饱和蒸汽压时,便会成云。在地球上,水气能达到饱和通常肇于两种原因:空气的冷却和水气的增加。当云的密度超过空气浮力时,有些云会落至地面,形成降水;幡状云则不会形成降水,因为所有液态水在到达地表前就先被蒸发了[5]。云是地球上水循环和能量的最好例子。太阳辐射电磁波至地表,提供热能使地表水蒸发形成水蒸气;最后,云再借由降水的方式释放潜热并将水回归至地表[6]。
云的颜色与外观成因于水滴或冰晶散射阳光的行为。此外,因为云反射和散射所有波段的电磁波,所以云的颜色成灰度色,云层比较薄时成白色,但是当它们变得太厚或太浓密而使得阳光不能通过的话,它们可以看起来是灰色或黑色的。在黄昏和清晨,由于散射现象,云还可以显现为红色、紫色、黄色等多种颜色。
虽然地球上大部分的云都形成于对流层,但有时也会在平流层和中间层观测到云。这三个大气层的主要圈层常并称为“均质层”,均质层中大气各物质组成比例大致均匀(水除外),不太因地点、时间、高度改变[1]。均质层常与非均质层作为对比,后者由增温层和散逸层组成属于外层空间的过渡区。