[探雲]瞧，這雲好像UFO~

02-05

一、簡介

2015年10月28日，微博網友「小展與志翔」在北京大興上空拍到了下面這張照片，在夕陽的照耀下，白色的雲體披上了金黃色的外衣，扁平碟狀的外貌不免讓人想到經典的UFO造型。這就是今天的主角：莢狀雲。

作為大氣中出現頻率沒有那麼高的雲體，加上其光滑溫潤的獨特外形，莢狀雲經常成為自然風光攝影師們拍攝的對象。

英國佩思郡克里夫市上空的"飛碟"雲

某座山峰（據說是富士山？）上的斗笠雲

二、分類

莢狀作為一種雲體的形態，用來描述雲體的修飾過程，形容像豆莢一樣的雲。容易出現在兩種雲體上，一種是層積雲，一種是高積雲。於是就相應的分類成為了莢狀層積雲和莢狀高積雲。

三、形成過程

莢狀雲可能的形成過程十分多樣，所代表的大氣狀況也是千差萬別。

1、與地形有關的形成過程

1.1片狀淺波

當翻山氣流流速較小的時候，且大氣較為穩定。氣流在越過山頂的時候產生波動，空氣被抬升至凝結高度以上，則會產生莢狀雲，這種時候的雲出現在山頂的周圍，有時候又被稱為斗笠雲。

這種波動類似於駐波，雲看似靜止其實是處在一種動態平衡的過程中。迎風處的雲不斷生成，背風處的雲不斷消散。

1.2 定常渦旋

在風速稍強的時候，大氣中的水平氣流遇見地形的阻擋的，由於地表面的非均一性，過山氣流除了受到地形的抬升作用之外，還由於地形和氣流存在交角，摩擦作用加大，低層氣流經歷一個時長較短的減速作用，而當翻越地形的時候，將導致山頂氣流流速增大，而翻過地形之後，就會在下游形成一個相對獨立的半永久性空腔區，這種波動是跟大氣中的背風波緊密聯繫起來的。這種空腔區被稱為定常渦旋（駐渦）。在渦旋區的後部，則會出現一些比較小的湍流區。由於產生了上升運動，水汽凝結，雲就產生了，而且由於渦是呈現半定常特徵，所以雲也是在那裡徘徊少動，但也處於一種動態平衡中。

這種時候的莢狀雲會出現在氣流翻山的山後。

1.3其他

而當氣流再強一點的時候或者在某一個層次形成急流的時候，就會觸發背風波的其他機制，例如形成轉子氣流或者波動氣流，形成的雲體多為積狀雲或者波狀雲。（[探雲]以後會介紹）

而對於過山氣流的強弱，大氣動力學中有定義過過山氣流穩定性判據，被稱為弗勞德數，它與大氣穩定度、山體尺度以及氣流流速都有關係。由於涉及過多的數學推導，歡迎有興趣的小夥伴可以參考《大氣物理學》、《大氣邊界層動力學》或者《中尺度天氣動力學》。

2、因為鋒面形成的莢狀雲

在鋒面系統到來前，高空的由於受到鋒面的擾動而產生波動，這種波動在通常會產生波狀的高積雲，也就是常見的魚鱗雲。這也造就了坊間盛傳魚鱗雲多重身分的一種（好天氣、壞天氣、地震雲），除了最後一種不可信，其他的我在某篇回答中已經提及了。與此同時，若鋒前暖空氣抬升旺盛，在局地會產生持續時間很短的莢狀雲，有時候還沒有注意到，它就已經消失了。

3、上下沉氣流交匯形成的莢狀雲

這也是最早的莢狀雲形成理論，由於高空下沉和地面上升交匯形成莢狀雲，所以直到現在，莢狀雲的形成條件也有多形成與上升於下沉的交匯處（就像上面的三種）。

四、預示天氣

可以看見，在上面四種莢狀雲的形成理論中，唯一一種與天氣變化有關的就是形成於鋒面附近的莢狀雲。但是，由於持續的時間較短，容易被忽略，指示性並不強。加上加上第四種形成過程也會發生於影響結束之後。

所以，最後總結，如果在天空中看見莢狀雲，並且周圍沒有什麼較大的地形存在，則需要考慮是否有鋒面靠近，天氣是否會發生轉折。需要結合其他現象共同評判才可以。並不推薦普通人以此來預測天氣。

（完）

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題圖來自俄羅斯克林的攝影師Vladimir Voychuk，引用自《每日郵報》

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