“看，多漂亮的火燒雲！”“我拍的這張是不是積雨雲？”最近，網路上經常有人上傳雲的照片，並熱烈討論其名稱和背後的天氣現象。之所以有這一熱潮，歸因於今年世界氣象日的主題。3月23日是世界氣象日，每年的主題各有不同，今年是“觀雲識天”。知名天氣預報節目主持人宋英傑認為，這是多年來世界氣象組織頒布的主題中“最親民”的一個，因為“雲誰都可以看得見，每個人都能説上兩句”。
為什麼觀雲能“識天”？除了肉眼觀察，還有哪些手段能預測天氣？當今時代，鼓勵大家觀雲還有啥意義？針對這些問題，記者採訪了相關專家。
濃積雲伴有碎積雲，在陽光下邊緣白而明亮。
陳建軍攝
觀雲為啥能“識天”
雲的變化能影響整個大氣輻射的收支平衡，進而影響氣溫變化
“烏雲和白雲打架，誰會贏？”在中國氣象局舉辦的世界氣象日活動上，一個孩子充滿好奇地問道。中國科學院大氣物理研究所研究員、雲降水物理與強風暴重點實驗室副主任孫繼明笑著説：“有可能是烏雲先贏，因為烏雲發展得比較深厚，上升氣流大，而白雲比較淺，上升氣流弱，從能量的角度來説，烏雲能夠打敗白雲。但是白雲處於發展階段，後期又可能會打敗烏雲。”
雲，生活中幾乎天天見，與天氣有著千絲萬縷的聯繫。自古以來，就有與雲相關的諺語，例如“有雨山戴帽，無雨雲沒腰”“八月十五雲遮月，正月十五雪打燈”等。觀雲為什麼能預報天氣？
孫繼明表示，地球有很大面積都被雲覆蓋，例如海洋的1/3就在雲層覆蓋之下。因此，雲的變化能代表一定區域內天氣的變化。
此外，雲本身的性質決定了它對天氣的影響。雲可以分為三大組，分別是低雲、中雲和高雲，類型方面一般有積雲、層雲、卷雲以及雨雲。大家常見的“藍天上白雲朵朵”、像棉花一樣的雲，就是低雲。高雲主要由冰晶組成，太陽光可穿透，它吸收地表和大氣發出的長波輻射，可以給地面增溫；低雲是水滴分子，主要反射太陽的短波輻射，導致地面降溫。所以，雲的變化會影響整個大氣輻射的收支平衡，進而影響全球氣溫的變化，不同類型的雲也就意味著不同天氣狀況。“有時候雲是一種指示，我們不僅關心暴雨，還要關心暴雨的形成機理。每一種雲的形成都結合了微物理過程，和我們的生活密切相關，因此什麼樣的雲都需要研究。”
不過，隨著全球氣候變化，這些觀雲識天的諺語還靠譜嗎？會不會像二十四節氣一樣，在氣象指徵和溫度閾值方面有所改變？
對此，孫繼明表示，諺語是勞動人民在勞動過程中總結出來的經驗，有一定科學道理。例如“日暈三更雨，月暈午時風”，就是因為鋒面(溫度、濕度等物理性質不同的兩種氣團的交界面)過境之前有不同的雲係，高處出現高雲，在太陽的折射反射之下産生暈，此後鋒面過境時就會有雷暴天氣。“當然，諺語也不是百分百準確，因為自然天氣的情況非常複雜，隨時可能發生變化。”
除了自然因素，這些年人類活動導致的全球氣候變化對雲是否有影響？專家舉例説，郵輪在海上航行時會排放煙霧，研究其軌跡可以看到，排放路線上的雲滴會增多。但如果想判斷氣候變化對雲的具體影響，需要進行數字模擬。在目前的技術條件下，一些較小的淡積雲和濃積雲無法被模擬，結果也就不太準確。
“氣候變化與雲的關係是個非常複雜的科學問題，氣候變化條件下雲有多少增減，現階段我們還不能確定地説。相信隨著技術的發展，未來會有更精確的結果。”孫繼明説，氣候變暖和雲的變化很難直接建立簡單的線性關係。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告表示，“變暖對低雲影響有持續不確定性”“宇宙射線和雲量的變化之間沒有確鑿的聯繫被發現”。
“雲計算”計算雲
科學演算法不僅能告訴大家哪片雲會下雨，還能估算出會下多少雨
古時候，人們通過肉眼看雲來判斷天氣。如今，我們能借助哪些高科技的“千里眼”，更好地觀察雲與天氣的關係？
“觀雲識天的方式正在發生變化，人們不斷改進看雲的方式，來更好地識天。”中國氣象局氣象探測中心副主任曹曉鐘錶示，原來，衛星、雷達等觀測手段還沒發展起來，通過一定儀器進行地面人工觀測十分重要。近幾年隨著科技發展，地面觀雲漸漸成為輔助手段。目前的觀測是地面與衛星的結合。人從地面往上看雲的底部，衛星從天上向下看雲的頂部。二者各有韆鞦，地面觀測精度高，但是範圍小；衛星觀測範圍廣，但解析度沒那麼高。
“現在我們有遙感觀測和數值模擬。遙感就像是給雲照的X光片，得到數據成像，圖像中有不同的波段，區分大氣中不同的水汽含量，從而分析天氣狀況。”國家衛星氣象中心副主任、風雲四號地面應用系統總指揮魏彩英介紹，自從有了氣象衛星，從觀察到雲層上的氣旋時就開始跟蹤觀測，沒有颱風能夠逃出“千里眼”的視野。觀測的頻率也越來越高，原來是一個小時看一次，現在有了風雲四號，半個地球內的任何雲係，可以每15分鐘就觀測一次。衛星還能通過科學演算法，對雲進行分類，直觀地告訴預報員一片區域哪有雲、有什麼樣的雲，通過大數據“雲計算”來計算雲。
“前一陣與幾位專業人士一起看風雲四號，發現有一片雲怎麼都不動，後來才知道，那是積雪。”宋英傑感慨道，“連積雪都看得清清楚楚，可以説，風雲四號非常精確，展現出的不再是寫意畫而是工筆畫了。”
對此，魏彩英深表贊同：“局地小天氣系統的預報難度最大，提高衛星解析度能帶來更精準的分析。原來的雲圖是靜態的，現在能看到動態圖，積雨雲看起來就像一鍋水燒開了似地不停冒泡。以前咱們常説‘誰知道天上哪朵雲會下雨’，現在的科學演算法不僅能告訴大家哪片雲會下雨，還能估算出會下多少雨。”
借“觀雲識天”鼓勵大家探索自然
數值預報時代，氣象科學進步依舊靠公眾參與推動
既然有了氣象衛星這一“千里眼”，還有必要鼓勵大家用自己的眼睛抬頭看雲嗎？
中國科學院大氣物理研究所博士後李汀經常在微網志上為大家科普氣象知識，她認為，比起講述具體的知識點，“觀雲識天”更是個契機，鼓勵大家探索自然，培養科學精神。
“即便是專業人士觀雲，也不敢保證每次都能完整、客觀地識別，讓老百姓準確判斷就更難了。”曹曉鐘説，雲是非常豐富的，在細微之處有差異。例如，“天上魚鱗斑，不雨也風顛”以及“天上魚鱗斑，曬谷不用翻”這兩句話，看上去相互矛盾，其實都有理。同樣是魚鱗狀的卷積雲，大小不同，預示的天氣情況就不一樣。如果魚鱗雲比較大、分佈範圍廣，預示著不穩定系統的到來；如果魚鱗雲非常小、分佈範圍也小，則天氣系統是穩定的。
“在這樣一個用數值而不是天氣圖進行預測、判斷的時代，觀雲識天更大的意義在於推動公眾參與。人們的關注和參與能讓氣象話題延續下去。”李汀説，每個人接觸氣象都是從日月星辰、風雲雨露開始的。大家感到好奇的雲，通常是特別美的，為了欣賞；或懷疑是“地震雲”，出於恐慌。網路上，“地震雲”理論的支援者和反對者時常有觀點的交鋒。然而即便是爭論，也説明大家在參與。“今年‘觀雲識天’的主題，從距離生活較遠的政策性話題，回歸到與普通人相關的純粹氣象話題，帶著一點‘小清新’的感覺。”
宋英傑很認同這一點，他表示，氣象作為學科不應該自我封閉。同行者越多，大家的感覺越親切，學科才能得到更好的發展。“在氣象這個行業當中，我們每個人所做的都是局部，但是堆積、搭建起來，才是真正的‘觀雲識天’。”
什麼是雲(連結)
雲是大氣中水汽凝結(凝華)成的水滴、過冷水滴、冰晶或者它們混合組成的飄浮在空中的可見聚合物。當太陽光照在地球表面，水(包括江河湖海以及動植物的水分)遇熱形成水蒸氣，而空氣中水汽一旦過飽和，水分子就會聚集在空氣中的微塵(凝結核)周圍，由此産生的水滴或冰晶會將陽光散射到各個方向，形成雲的外觀。
雲是水迴圈的重要一環。隨著雲繼續上升冷卻或雲外不斷有水汽輸入，雲中水滴或冰晶不斷聚集，致使上升氣流再也無法“托住”時，這些水汽凝結物就會從雲中降落，形成雨、雪、雹等降水天氣，水便返回地表，或滲入土壤，或流入江河湖海，隨後再蒸發(汽化)、凝結(凝華)、下降，週而复始，迴圈不已。
