風景攝影天氣觀測[二] 四大雲族、十雲屬分類特徵詳解 \ 那些雲會火燒雲

 氣象學上依據雲層出現的高度與垂直發展特徵,將雲分為「四大雲族」高雲族中雲族、低雲族與直展雲族

 四大雲族可細分為以下十種基本雲屬:

  • 高雲族(High Clouds):高度通常在 6,000 公尺以上,由冰晶組成,包含卷雲卷積雲卷層雲
  • 中雲族(Middle Clouds):高度約在 2,000 到 6,000 公尺間,主要由水滴或冰晶混合組成,包含高積雲高層雲
  • 低雲族(Low Clouds):高度在 2,000 公尺以下,大多由水滴組成,包含層雲層積雲
  • 直展雲族(Vertical Clouds):雲底較低,但垂直發展極為旺盛,可直達中、高層,包含積雲積雨雲

 


十雲屬分類與特徵詳解

根據世界氣象組織 (WMO) 的標準,雲按高度分為三族,共十屬。以下是詳細特徵:

1. 高雲

族 (High Clouds) 高度:通常在 6,000 米 (20,000 英尺) 以上,極地地區約 3,000 米,熱帶地區可達 18,000 米。由冰晶組成,呈白色纖細狀。


雲屬中文名稱特徵描述
Cirrus (Ci)卷雲呈絲條狀、羽毛狀或馬尾狀。最薄,純白無影,常顯示天氣變化趨勢。
Cirrocumulus (Cc)卷積雲細小的白色顆粒或鱗片狀,排列整齊,常出現“魚鱗天”現象。
Cirrostratus (Cs)卷層雲透明的白色薄紗層,常覆蓋整個天空,能產生日暈或月暈現象。

2. 中雲族 (Middle Clouds)

高度:通常在 2,000 米至 6,000 米之間。由水滴或過冷水滴與冰晶混合組成。



雲屬中文名稱特徵描述
Altocumulus (Ac)高積雲扁圓形、瓦片狀或滾軸狀的雲塊,排列有序,雲塊比卷積雲大,陰影較明顯。
Altostratus (As)高層雲灰白或藍灰色的層狀雲,像幕布一樣覆蓋天空,太陽像隔著毛玻璃,無暈。
Nimbostratus (Ns)雨層雲厚而均勻的暗灰色雲層,常覆蓋全天,帶來持續性降雨或降雪,雲底模糊。

3. 低雲族 (Low Clouds)

高度:通常在 2,000 米以下。主要由水滴組成,濃密時可產生降水。




雲屬中文名稱特徵描述
Stratus (St)層雲灰色層狀雲,像霧但不接觸地面,常帶來毛毛雨或微雪,雲底均勻。
Stratocumulus (Sc)層積雲灰白色波浪狀或滾軸狀雲塊,雲塊較大且厚,雲間常露出藍天。
Cumulus (Cu)積雲棉花團狀,底部平坦,頂部隆起如菜花。晴天時常見(淡積雲),陰天時較厚。

 

4. 直展雲族 (Clouds with Vertical Development)

這些雲底在低層,但雲頂可發展至中雲甚至高雲高度。


積雨雲(Cumulonimbus, 簡寫為 Cb)是所有雲屬中垂直構造最雄偉、高度跨度最大的雲。它雖然與積雲一樣,雲底起源於低雲族,但其頂部卻可以一路直衝雲霄,橫跨低、中、高三個雲層。

以下是積雨雲在高度上的詳細特徵:

1. 雲底高度(低空)

積雨雲的底部通常非常低且黯淡,常伴隨強降水、大風或碎雨雲(Pannus)。

  • 一般範圍: 500 公尺至 2,000 公尺(約 1,600 至 6,500 英尺)。

  • 環境影響: 在水氣極度充沛的熱帶海洋或強對流暴雨區,積雨雲的雲底有時會壓得極低,甚至降至 200 至 300 公尺

2. 雲頂高度(高空)

積雨雲的雲頂高度取決於對流強度和當地的對流層頂(Tropopause)高度。由於對流層頂存在強烈的逆溫層,上升氣流在此處會受到阻擋並向四周擴散,形成特有的「砧狀雲頂(Anvil)」。

  • 溫帶地區(如中緯度季風區): 雲頂通常可達 10,000 至 12,000 公尺(約 33,000 至 40,000 英尺)。

  • 熱帶地區(如赤道或極端夏日暴雨): 由於熱帶對流層頂較高且能量巨大,雲頂常可衝破 15,000 至 18,000 公尺,極端情況下甚至能突破 20,000 公尺(約 66,000 英尺),直接伸入平流層。

  • 極地或冬季地區: 雲頂相對較矮,有時僅有 4,000 至 5,000 公尺

3. 整體垂直厚度(Vertical Extent)

  • 成熟積雨雲的垂直厚度(從雲底到雲頂的分佈)通常在 3,000 公尺至 15,000 公尺以上。

  • 如此巨大的厚度,意味著雲內同時存在著三個世界的物理特性:底部是水滴(暖雲),中部是過冷水滴與冰晶混合(混合雲),而頂部砧狀結構則完全由冰晶組成(冷雲)。這種劇烈的垂直跨度正是引發閃電、狂風、暴雨甚至冰雹的主要原因。

雲屬中文名稱特徵描述
Cumulonimbus (Cb)積雨雲龐大的山形雲 tower,頂部 flattening 成砧狀(鐵砧雲)。伴隨雷暴、暴雨、冰雹、龍捲風等強烈對流天氣。


視覺化高度分佈示意圖 (文字版)

text
高度 (km)
  ^
  |
18|               [卷層雲 Cs] [卷雲 Ci] [卷積雲 Cc]
  |                 (冰晶)       (冰晶)      (冰晶)
  |
12|               (積雨雲 Cb 雲頂 - 砧狀)
  |                  /|\
  |                   | 直展
  |                   |
 7|------------------|------------------ 中雲界
  |             [高層雲 As] [高積雲 Ac]
  |               (水滴/冰晶)    (水滴)
  |
 2|------------------|------------------ 低雲界
  | [層積雲 Sc] [層雲 St] [積雲 Cu] [雨層雲 Ns]
  |   (水滴)      (水滴)    (水滴)    (水滴)
  |
 0| [積雨雲 Cb 雲底]
  +-----------------------------------------> 地面

 

 

「火燒雲」通常指的是在日出或日落時,雲層被太陽低角度的光線照射,呈現出紅、橙、黃等絢麗色彩的現象。這並不是一種獨立的雲屬,而是在特定光照條件下都可能呈現的狀態。

不過不是所有的雲都會有此現象,由於高雲和中雲更容易被日出日落時的光線照射到形成火燒雲,而此時太陽在地平線以下,低雲被地球陰影遮蔽,輝光照射不到而成灰雲,以下幾種雲最常形成壯觀的火燒雲

  1. 卷雲 (Cirrus, Ci)

    • 位置:高雲層(約 6,000 公尺以上)。
    • 特徵:由冰晶組成,呈絲狀或羽毛狀。
    • 火燒雲效果:由於位置最高,它們往往是日落後最後被照亮、日出前最先被照亮的雲,呈現出鮮豔的紅色或金黃色,非常顯眼。 

  2. 卷積雲 (Cirrocumulus, Cc)

    • 位置:高雲層。
    • 特徵:細小的白色斑點或波紋,像魚鱗一樣(俗稱「魚鱗天」)。
    • 火燒雲效果:成片的細小雲朵在夕陽下會呈現出大面積的暖色調,層次豐富。

  3. 高積雲 (Altocumulus, Ac)

    • 位置:中雲層(約 2,000 - 6,000 公尺)。
    • 特徵:較大的雲塊或雲片,排列整齊,像羊群或瓦片。
    • 火燒雲效果:雲塊較大,受光面與背光面對比強烈,能形成非常有立體感的紅橙色雲海。

  4. 高層雲 (Altostratus, As)

    • 位置:中雲層。
    • 特徵:層狀雲,像一層薄紗蓋住天空,有時能透出太陽像毛玻璃一樣。
    • 火燒雲效果:如果雲層厚度適中,夕陽穿透時會將整片天空染成均勻的橙紅色。

 

為什麼低雲較少見火燒雲?

  • 層雲 (Stratus)層積雲 (Stratocumulus)  雨層雲 (Nimbostratus) 等低雲,在太陽接近地平線時,往往已經處於地球的陰影中,無法被陽光直接照射,因此較難形成火燒雲。除非太陽角度較高(非日出日落時刻),否則它們多呈現暗灰色。



 

總結: 最常看到火燒雲的是高雲(卷雲、卷積雲)中雲(高積雲、高層雲)。它們的高度和結構讓它們在日出日落時能捕捉到最絢麗的光線。

 

相關參考資料:

 雲的認識: https://cms.smg.gov.mo/uploads/old/smg/introduction/c_smg_CloudLevel.htm

 

 中央氣象署 讓我們看雲去https://pweb.cwa.gov.tw/PopularScience/wt/wt_35.html

將雲的分布放在一起,從上到下為高雲族(卷雲、卷層雲、卷積雲),中雲族(高積雲、高層雲和雨層雲),低雲族(層積雲、層雲和積雲)。積雨雲為穿越三種雲族高度的直展雲。

雲的種類與分布


 

 

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