[观云]瞧，天上有个UFO~ 漠北，大气科学 一、简介 2015 年 10 月 28 日，微博网友“小展与志翔”在北京大兴上空拍到了上面这张照片，在夕阳的照耀下，白色的云体披上了金黄色的外衣，扁平碟状的外貌不免让人想到经典的 UFO 造型。这就是今天的主角：荚状云。 作为大气中出现频率没有那么高的云体，加上其光滑温润的独特外形，荚状云经常成为自然风光摄影师们拍摄的对象。 英国佩思郡克里夫市上空的"飞碟"云 某座山峰上的斗笠云 二、分类 荚状作为一种云体的形态，用来描述云体的修饰过程，形容像豆荚一样的云。容易出现在两种云体上，一种是层积云，一种是高积云。于是就相应的分类成为了荚状层积云和荚状高积云。 三、形成过程 荚状云可能的形成过程十分多样，所代表的大气状况也是千差万别。 1、与地形有关的形成过程 1.1 片状浅波 当翻山气流流速较小的时候，且大气较为稳定。气流在越过山顶的时候产生波动，空气被抬升至凝结高度以上，则会产生荚状云，这种时候的云出现在山顶的周围，有时候又被称为斗笠云。 这种波动类似于驻波，云看似静止其实是处在一种动态平衡的过程中。迎风处的云不断生成，背风处的云不断消散。 1.2 定常涡旋 在风速稍强的时候，大气中的水平气流遇见地形的阻挡的，由于地表面的非均一性，过山气流除了受到地形的抬升作用之外，还由于地形和气流存在交角，摩擦作用加大，低层气流经历一个时长较短的减速作用，而当翻越地形的时候，将导致山顶气流流速增大，而翻过地形之后，就会在下游形成一个相对独立的半永久性空腔区，这种波动是跟大气中的背风波紧密联系起来的。这种空腔区被称为定常涡旋（驻涡）。在涡旋区的后部，则会出现一些比较小的湍流区。由于产生了上升运动，水汽凝结，云就产生了，而且由于涡是呈现半定常特征，所以云也是在那里徘徊少动，但也处于一种动态平衡中。 这种时候的荚状云会出现在气流翻山的山后。 1.3 其他 而当气流再强一点的时候或者在某一个层次形成急流的时候，就会触发背风波的其他机制，例如形成转子气流或者波动气流，形成的云体多为积状云或者波状云。（[观云]以后会介绍） 而对于过山气流的强弱，大气动力学中有定义过过山气流稳定性判据，被称为弗劳德数，它与大气稳定度、山体尺度以及气流流速都有关系。由于涉及过多的数学推导，欢迎有兴趣的小伙伴可以参考《大气物理学》、《大气边界层动力学》或者《中尺度天气动力学》。 2、因为锋面形成的荚状云 在锋面系统到来前，高空的由于受到锋面的扰动而产生波动，这种波动在通常会产生波状的高积云，也就是常见的鱼鳞云。这也造就了坊间盛传鱼鳞云多重身分的一种（好天气、坏天气、地震云），除了最后一种不可信，其他的我在某篇回答中已经提及了。与此同时，若锋前暖空气抬升旺盛，在局地会产生持续时间很短的荚状云，有时候还没有注意到，它就已经消失了。 3、上下沉气流交汇形成的荚状云 这也是最早的荚状云形成理论，由于高空下沉和地面上升交汇形成荚状云，所以直到现在，荚状云的形成条件也有多形成与上升于下沉的交汇处（就像上面的三种）。 四、预示天气 可以看见，在上面四种荚状云的形成理论中，唯一一种与天气变化有关的就是形成于锋面附近的荚状云。但是，由于持续的时间较短，容易被忽略，指示性并不强。加上 加上第四种形成过程也会发生于影响结束之后。 所以，最后总结，如果在天空中看见荚状云，并且周围没有什么较大的地形存在，则需要考虑是否有锋面靠近，天气是否会发生转折。需要结合其他现象共同评判才可以。并不推荐普通人以此来预测天气。 （完） 若需转载请先私信得到同意~~谢谢！ 发自知乎专栏「大气之象」
