公元前420 年,古希臘劇作家阿裡斯托芬将雲彩描述為“無所事事者的守護女神”。正如他所形容的那樣,雲彩總是令人着迷,它瞬息萬變、轉瞬即逝,為科學家和愛幻想的人們提供了豐富的精神食糧。
雲彩就像天空的日記,通過雲彩我們可以了解天氣和氣候的循環模式。人類對雲彩的認識取得的最大突破是意識到雲彩與地球上的其他事物一樣,遵循同一套物理定律。比如,雲彩并不會漂浮,而是在重力的影響下慢慢下降。有些雲彩飄向空中,是因為受到太陽照射地面的熱氣流上升的影響,但大部分雲彩還是優雅而緩慢地下降。
與其他自然學科相比,研究天氣的氣象學發展得較晚,主要是因為天氣變幻莫測,你無法摘下一小段彩虹或一小塊雲彩來進行研究。了解雲彩,人類需一種新途徑。
一個愛思考的年輕人創立了雲學1802年12月的一個寒冷的夜晚,一個名為盧克·霍華德的年輕人緊張地站在倫敦科學學會的成員面前,将要發表一個會改變他人生的演講,繼而改變人類對天空的認識。
盧克·霍華德肖像
盧克·霍華德的本職工作是一名藥劑師,但他酷愛研究氣象學,是一名“業餘”氣象學家。他從童年時就對雲彩與天氣十分着迷。上學時,他最愛做的事是出神地望着窗外的雲彩。和那時所有的人一樣,他不知道雲彩是如何形成的,也不知道雲彩為什麼能漂浮在空中。但他依舊樂此不疲地觀察雲彩無窮無盡的變化,他承認自己幾乎沒花什麼心思在課堂上,但幸運的是他掌握了足夠的拉丁語知識,這對他日後用拉丁語給雲彩命名打下了基礎。
長期以來,自然科學界的學者一直在嘗試給雲彩分類和命名,但雲彩不斷改變形态和結構,所以學者很難給雲彩命名。盧克·霍華德想出一個主意,根據他對雲彩的多年觀察,發現雖然雲彩有很多各不相同的形狀,但基本的形狀隻有幾種。霍華德給它們命名為卷雲(cirrus ,拉丁語中的意思是纖維或頭發)、積雲(cumulus ,拉丁語中的意思是堆或摞)、層雲(stratus ,拉丁語中的意思是層或片)。但這還不是他的高明之處。雲彩是在不斷變化的,合并、上升、下降和擴散。在整個大氣中,相似形狀的雲彩很少能維持幾分鐘,一套有效的雲彩命名系統必須迎合雲彩的不确定性,這是霍華德意識到的。所以,除了給三種主要形狀的雲彩命名,他還給一系列由三種主要形狀的雲彩衍生或合成的雲彩命名,這樣便能概括常見的雲彩的變形。
原本在高空中纖薄的層雲下降并且擴散成薄片狀的雲彩,被命名為卷層雲。由大量蓬松的積雲聚集并擴散而成的雲彩,則命名為層積雲,霍華德一共命名了7種雲彩,現在人們已将其擴展為10種,第9種雲彩是高聳的積雨雲,這或許是為什麼“在第9種雲上”(九霄雲外)有登上世界之巅的意思。
盧克·霍華德發表的給雲彩分類的演講,終于将持續流動和不斷變化的雲彩賦予永久和有意義的身份。
盧克·霍華德《論雲的變形》(1803 年)
左圖展示了雲彩的主要種類:卷雲、積雲和層雲。右圖展示了雲彩的複合形式:卷積雲、卷層雲和積層雲。
英國詩人珀西·比希·雪萊在他的84行詩《雲》(1820年)中描述了霍華德劃分的各種雲彩的獨特而多變的特性。
這首詩從低空的層雲開始:從我的翅膀上搖落下露珠,去喚醒每一朵香甜的蓓蕾,
到高空的卷積雲:當我撐大我那風造帳篷上的裂縫,直到甯靜的江湖海洋,仿佛是穿過我落下去的一片片天空,都嵌上這些星星和月亮。
其中還寫到了我最喜歡的積雨雲:我揮動冰雹的枷,把綠色的原野捶打得猶如銀裝素裹;再用雨水把冰雪消融,我哄然大笑,當我在雷聲中走過。
通過觀雲識天打開雲彩世界的大門
随着氣象學在國際上占據地位,人們對雲彩有了新見解和新觀察,開始不斷完善雲彩的分類方法。面對千姿百态的雲彩,我們從哪裡可以系統地學習識别雲彩的知識呢?讀完《觀雲識天》,你将打開雲彩世界的大門。通過可看見的雲彩,你還能知道看不見的大氣變化。
《觀雲識天》是經典的觀雲之作,由英國自然科普暢銷書作家理查德·哈姆林和英國國家氣象局合著而成的,王燕平、張翻譯。本書介紹了72種雲彩和大氣現象,收錄了由英國國家氣象獨家珍藏的130餘幅來自世界各地的精美雲圖和大氣現象照片,無論是常見的碎積雲,還是罕見的極光,都可以書中一飽眼福。
本書如同一部雲彩知識小百科,解讀雲彩分類和命名的曆史,探究雲從哪裡來,雲到哪裡去的秘密。讀完本書,你也可以成為雲學專家。
01 學會雲彩的速記符号
本書采用雲天編碼觀測體系,這套體系獨一無二之處是強調雲彩生長和消散的過程,可以體現天空不斷變化的特點,這對觀雲和識天氣具有指導意義。雲天編碼體系将雲彩劃分為27個類别,每個類别都有獨特的分類符号,你可以像氣象學家和飛行員一樣用這套分類符号快速報告天空的狀态。
02 掌握雲彩形成、發展與變化的過程
根據眼前看到的雲彩,你可以推測出它是由哪一類别的雲彩發展而來,接下來又會變成其他什麼類别的雲彩,理解雲彩的轉化過程。
03 成就非凡洞察力
學會識别和觀測雲彩,對于預知天氣、模拟未來氣候變化,以及預測可利用水資源至關重要。《觀雲識天》将我們對雲彩與大氣現象的審美層面(形态特征)擴張到科學層面(氣候與水資源),這使得我們重新審視天空,更加愛護自然生态環境。
除此之外,本書還贈送《觀雲識天》導讀手冊,手冊含有雲天編碼識别方法示意圖和雲彩延遲視頻,将硬核的科普知識以輕松有趣的形式呈現,可讀性十足!
讀完《觀雲識天》,你看到的天空将變得秩序井然。讓我們發現天空之美,感受天空帶來的無窮樂趣!
公衆号名稱:北京市科學技術研究院
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