“我的意中人是個(gè)蓋世英雄，有一天他會(huì)踩著七色云彩來娶我”，這句經(jīng)典臺(tái)詞相信大家已經(jīng)耳熟能詳，那大家是否知道，云作為我們生活中最常見的美景，卻也有著我們不曾見過的多種形態(tài)？或許此時(shí)此刻抬頭仰望，你就能看見不一樣的景象。

云有很多種分類，從形態(tài)上分，云主要有三種，即積云、層云和卷云；從所處高度來分，云又被劃分為三個(gè)云族，即高云族、中云族和低云族。還有一種特殊的分法，便是將積雨云從低云族中劃分出來，被稱為直展云族。

云的形成，少不了兩個(gè)基本條件，充足的水汽和冷空氣。從地面往上的大氣中，離地面越近溫度越高；反之，越往高空溫度越低，氣壓也低。當(dāng)水汽進(jìn)入大氣層，隨著高度的增加，空氣越稀薄，氣壓越低，上升的水汽就會(huì)膨脹。水汽的膨脹會(huì)消耗自身的熱量，因此，上升空氣中的溫度降低。溫度的降低，大氣層容納水汽的能力則越來越小。當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，空氣中的水汽便會(huì)達(dá)成飽和。這時(shí)，如果空氣繼續(xù)上升，就會(huì)有多余的水汽析出。當(dāng)水汽在上升過程中，大氣里的溫度高于0℃時(shí)，多余的水汽便凝結(jié)成小水滴；當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，多余的水汽則被凝化為小冰晶。當(dāng)這些小水滴和小冰晶逐漸增多，并“相聚”在一起達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，便形成通過肉眼可以看到的云。

不僅如此，大氣中含有大量的微粒，比如塵埃、鹽粒等微小粒子，它們被稱作“凝結(jié)核”。它不但能使大量水汽凝結(jié)，相聚，更能使它們依附于自己身上。因凝結(jié)核的作用，大量碰撞并結(jié)合在一起的水汽分子終于得以“團(tuán)聚”，它們“化零為整”，形成大小不一的云。

既然已經(jīng)了解了云的基本形成，那么接下來我們直接開啟進(jìn)階版，一邊欣賞美景，一邊學(xué)習(xí)美景是如何產(chǎn)生的。

彩虹云

這是在云的邊緣發(fā)生光的衍射產(chǎn)生的彩虹色散，這種分光效應(yīng)是由于光與云中微小顆粒的相互作用，導(dǎo)致云層邊緣呈現(xiàn)彩色條紋。當(dāng)陽光穿過云中小水滴或者冰晶時(shí)，光會(huì)發(fā)生衍射，波長(zhǎng)不同產(chǎn)生的衍射角也不同，就會(huì)形成彩色的效果。

以衍射光柵為例，衍射角度隨波長(zhǎng)增大而增大

但是彩虹云一般產(chǎn)生條件比較苛刻也不容易觀察到，薄云：較薄的云層能夠使得光線穿過并發(fā)生衍射；傾斜的陽光：日出或者日落時(shí)分的陽光角度最容易發(fā)生衍射和色散；均勻的顆粒：云中的水滴或冰晶大小相近，確保光的衍射效果一致，色彩更加鮮明。

彩虹云和彩虹的區(qū)別在于彩虹是雨滴中的光折反射形成的，而彩虹云則是通過云中微小顆粒的衍射形成的。彩虹需要觀察者背對(duì)陽光，而彩虹云則可以在陽光照射的云層中直接觀察到的。

貝母云

貝母云因?yàn)楹拓悮さ牟噬庥跋嘞穸妹?/strong>，也是由云中微小粒子衍射而成，不過它形成于距地面20-30千米的平流層，遠(yuǎn)高于普通的對(duì)流層云，而且需要極低的氣溫，溫度需要低到零下80攝氏度左右。所以只能在冬季的北歐、冰島和加拿大北部等高緯度地區(qū)才能夠觀察到。通常出現(xiàn)在日出前或者日落后，相較于彩虹云，貝母云更加的鮮艷明亮，而且《吶喊》這個(gè)名畫背后扭曲的天空和云彩的靈感就有可能來自貝母云。

貝母云也被稱為“極區(qū)平流層云”，它最常在冬季的兩極地區(qū)平流層，這種云的表面可以吸附并分解氯貯存物質(zhì)，在南極臭氧洞的行程中扮演重要角色。

夜光云

說完貝母云之后就不得不想到夜光云，和極區(qū)平流層云相對(duì)應(yīng)，夜光云被稱為極低中氣層云，是指深曙暮期間出現(xiàn)于地球高緯度地區(qū)高空的一種發(fā)光而透明的波狀云。它一般都需要有三個(gè)條件：更低的氣溫、水蒸汽和塵埃，這樣水蒸汽才能凝結(jié)成極小的冰晶。

它形成于中間層云，距地面高度80千米左右，并且溫度要在零下120℃以下使得空氣中的水蒸氣凝結(jié)成冰晶，且只能在高緯度地區(qū)的夏季才能看見，夜光云通常呈淡藍(lán)色或者銀灰色，是夜光云中的冰晶顆粒散射太陽光的結(jié)果，這類冰晶顆粒的半徑一般為0.05～0.5微米。出現(xiàn)在凌晨太陽升起或者黃昏太陽降落時(shí)，太陽與地平線夾角在6-15度之間的時(shí)候。這是非常自然的，因?yàn)闀r(shí)候太早會(huì)因?yàn)槠涮《床灰姡t了它也會(huì)落到地球的陰影之中去。

極光

來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場(chǎng)迫使其中一部分沿著磁場(chǎng)線（Field line）集中到南北兩極。當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣時(shí)，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光。

太陽向外發(fā)射的高速帶電電子流被稱為太陽風(fēng)，它的強(qiáng)弱與太陽活動(dòng)有關(guān)，當(dāng)太陽活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，發(fā)射的電子流更強(qiáng)，它們會(huì)以極高的速度飛向地球。而地球作為一個(gè)巨大的磁場(chǎng)，從地磁北極指向地磁南極，引導(dǎo)著一部分粒子到達(dá)南北兩極。高速粒子沖進(jìn)地球的大氣層后會(huì)與里面的原子和分子碰撞，將分子的電子激發(fā)到高能態(tài)，當(dāng)它們返回基態(tài)時(shí)，就會(huì)以光的形式釋放能量，從而形成極光。

大家見到的極光色彩并不單一，它的顏色取決于不同氣體的原子結(jié)構(gòu)和能量狀態(tài)，比如氧原子在100至200千米的高度會(huì)釋放出綠光，200千米以上可能會(huì)有紅光。氮分子就可能成產(chǎn)生藍(lán)光和紫色的光。

幻日

中國(guó)古代有一個(gè)神話故事就是后羿射日，說有一天天空出現(xiàn)十個(gè)太陽，后裔舉弓射下九個(gè)，成功拯救人民。后來科學(xué)家們解釋這應(yīng)該就是幻日現(xiàn)象，卷層云中的六角冰晶折射陽光可形成"幻日"（假太陽），最多可見3-4個(gè)光點(diǎn)。古人可能將這種光學(xué)現(xiàn)象藝術(shù)加工為十日并出。這就需要精準(zhǔn)的觀察角度，太陽、冰晶和觀察者之間的角度稍微偏一點(diǎn)就看不到了。

在寒冷的卷云高空分布著大量微小的六角冰晶，當(dāng)這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時(shí)，它們會(huì)像三棱鏡一樣，使太陽光發(fā)生折射，形成環(huán)繞太陽的“日暈”。冰晶下沉成片狀時(shí)，會(huì)整齊地豎直排列起來，從而使太陽光沿水平方向朝左右折射，從冰柱出來的三路光線射到人的眼睛中，中間那路太陽光線，是由中間位置的太陽直接射來的，是真正的太陽；旁邊兩條光線，是太陽光經(jīng)過六角形晶柱折射而來的。這樣，在人們的眼中，在中間真太陽的兩邊就出現(xiàn)了另外兩個(gè)太陽，它們實(shí)際上是太陽的虛像。

幻日現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間一般不會(huì)太長(zhǎng)，短則幾分鐘，長(zhǎng)則幾十分鐘。因?yàn)榭罩械脑埔苿?dòng)較快，云一走，下一塊云覆蓋了出現(xiàn)“幻日”的地方，就看不到了。

小編是最近閑暇之余出去遛彎時(shí)，偶然注意到自己已經(jīng)很久沒有抬頭看天放空自己了，所以就想來一篇關(guān)于云的科普~，不過這時(shí)候小編就要拿出幾年前自己拍出的一張大片來嘚瑟一下啦，如果大家也想秀歡迎放在評(píng)論區(qū)哦~

編輯：藍(lán)多多