加文·普雷特-平尼，英国作家，毕业于牛津大学和中央圣马丁艺术与设计学院。他与友人共同创办了《懒人杂志》，并在2004年创立赏云协会。该协会的努力使得糙面云得到了正式命名，并被世界气象组织录入《世界云图》。普雷特-平尼因作品《观浪者指南》荣获皇家学会温顿科学图书奖，他的其他著作包括《宇宙的答案云知道》（2006）、《尤克里里手册》（2013）等。


    <p>本书介绍了46种云彩和大气光学现象，并且收录了全世界云彩爱好者 拍摄的百余幅精彩摄影作品。从太空 边缘的神秘夜光云，到我们周围的重重雾霭，都在这本手册之中。即使没有任何自然观察经验，读者也可以了解云彩的名称、特征、形成原因，鉴别云的种类，并利用书中的趣味记分系统与亲朋好友展开观云竞赛。</p>

收集云彩并非传统意义上的拥有，而是通过观察和记录来“收集”。这本手册引导读者识别不同类型的云彩和光学现象，并通过给每种云彩计分的方式增加趣味性。分数根据云彩的稀有程度评定，最罕见的云彩可以获得最高分。虽然云彩收藏不具备交换价值，但它反映了自然界的变化无常，体现了世界的多样性。



如何收集云彩

云的分类系统借鉴了林奈的命名法，将云分为十个主要属，并可能进一步细分为种或变种。这些附属云和特征通常与特定云属相伴出现。尽管收集实物云彩看似不可能，但通过观察并记录云的种类和特殊现象，实际上可以“收集”它们。本书旨在指导读者识别不同类型的云彩和光学现象，并根据稀有程度为发现的云分配分数，从而增加集云的乐趣和竞争性。云的形态多变，反映了大自然的变幻无常，而收集云的过程是对这一自然现象的欣赏与理解。

雨层云和积雨云是两种常见的降雨云，前者降水持久但强度较小，后者伴随雷电和冰雹且来势汹汹。雨层云由高层云演变而来，特征为阴暗、中等至大量降水量以及下方的碎云。层积云是最普遍的低云，形态规则，颜色从白色到深灰色不等，能遮挡阳光。相比之下，积雨云则是云中的巨无霸，高达16000米，有时呈铁砧状，常带来暴雨、雷电和冰雹。积云在晴朗天气中出现，轻盈如棉花糖，但不稳定时会转化为浓积云，导致大雨或暴风雨。

荚状云形状独特，宛如飞碟，形成于潮湿气流穿越上升地形。毛状云由冰晶云被风吹成细丝状，预示着高空持续风向。华、曙暮光条、宝光、彩虹、云虹和晕等光学现象展示了水滴和冰晶对光线的神奇作用。华是太阳或月亮周围形成的光环，由卷层云中的冰晶产生；曙暮光条则是阳光透过薄云孔洞产生的射线效果；宝光则在太阳位于观察者身后时，在影子周围出现彩色环状；彩虹由雨滴反射和折射太阳光形成，常见的主虹外还有霓和附属虹；云虹与彩虹相似，但颜色更淡，通常出现在低云或中云中；雾虹则是类似云虹的光学现象，发生在雾或霭中；晕现象包括22度晕（冰晶折射高云中的阳光）和幻日（太阳两侧出现的光点，由薄云中的冰晶折射造成）；环天顶弧是罕见的晕现象，呈现彩色圆弧；日柱则是低空太阳照射冰晶云时形成的垂直光条。

月柱在满月的月光下可见，形成条件与冰晶在云中的反射相关，无需晶体纯净或规则。相比之下，日柱需要太阳光在不规则、粗糙的冰晶表面反射，因此通常不如晕现象精致，被形象地称为“晕家族中的糙爷们”。了解云彩分类的专业术语，如云族和云属等，有助于更深入地探索这一美妙的自然世界。

总之，通过观察云的形态、颜色以及伴随的光学现象，我们可以领略到大自然的神奇魅力。无论是常见的层积云还是罕见的日柱，都是天空中的美丽画卷，等待我们去发现和欣赏。

云的分类

积云的特征和形成原理。积云是好天气的象征，呈棉絮状，云底平坦，在晴朗的日子里出现。它们由上升的暖气流形成，通常在白天出现并消失。积云不会带来雨雪，但不稳定大气中，积云可能会发展成浓积云，导致大雨甚至暴风雨。积云的形态多样，从小片到像云塔一样高大，其中浓积云的暗黑云底预示着坏天气的到来。



积云

层积云这种低云族云彩，它广泛分布，云底高度低于2000米，形态不规则，团块状底部边界明晰，可连在一起或存在缝隙。层积云颜色从白色到深灰色不等，能遮挡阳光，是多变的云彩之一。有时会出现漏光云，小云块间有缝隙，但通常比高积云更大且形状更不规则。



层积云

层云这种低云族的特征和形成方式。层云是所有云彩中高度最低的，通常在地面以上450米以下，给人一种幽闭感。它们缺乏特色，呈灰暗色。层云可能源于潮湿空气吹过冷表面冷却、空气抬升时冷却或雾被风吹到空中。此外，还提到了与层云相关的平流雾和雾的不同形成机制。



层云

高积云这一中云族的特征和形态。它们是由多层中云族云彩或小云块组成，呈现白色或灰色，有阴影的一侧是背离太阳的。高积云的大小可以通过手臂伸直三指并拢来估算，约一到三指宽。其中，荚状高积云是最独特的，它像大而光滑的独立云体。高积云在日光低斜时能形成壮观的景象，有多个云种和变种。



高积云

高层云属于中云族的特征和形成过程。这种云层灰暗且缺乏特征，常带来短时小雨或雪。它们通常是由于暖空气遇到冷空气并上升而形成的。高层云比层云更暗，不会产生大气晕现象，透过高层云看到的太阳会有磨砂玻璃般的朦胧感。尽管高层云相对无趣，但其独特的外观和天气影响使其值得关注。



高层云

卷云是高云族中的一种，由冰晶组成，出现在海拔5000到13500米的高空。它们外形优雅，有时带有钩状，被称为钩卷云。卷云的出现可能预示着湿度增加和未来可能出现的降雨或降雪。除了密卷云外，其他卷云能折射太阳光产生晕现象，如彩色光弧和光环。



卷云

卷积云CIRROCUMULUS，这是一种高云族，通常在5000到13500米的高空出现。它们看起来像细小的云块，由于距离地面很远，显得很小且纹理结构不易观察。卷积云主要由冰晶构成，形状多为小块状，不像高积云那样覆盖整个天空。这种云彩罕见且短暂，因其独特性在云彩分类中得分较高。



卷积云

卷层云是高云族中的一种稀薄云彩，由冰晶组成，通常在天空中形成一层精致的乳白色，有时呈现为纤维状，被称为毛状云。这种云彩容易被忽视，但对于想要集齐十种主要云彩类型的观察者来说很重要。卷层云的特点是在晴朗的天空中形成浅色的幕布，并且是高云族中最擅长产生晕现象的云，晕的存在可以用来区分卷层云和由水滴组成的高层云。当阳光经过微小冰晶折射、反射时，会形成一系列美丽的彩虹般的光弧、光环和光斑。虽然卷层云不常出现晕，但一旦出现，景象非常壮观。



卷层云

雨层云这种浓厚、灰暗的云彩，它遮住阳光，导致降雨且持久不断，通常伴随着中到大的降水量。雨层云由高层云变厚、下降形成，云底颜色更深的碎层云——破片云出现时可确认其存在。尽管带来降水，但因其外观较单调，照片在云彩收集上得分不高。



雨层云

积雨云是常见且庞大的暴风云，有时可达16,000米高，具有典型的铁砧形状，能引发雷电、冰雹等强烈天气。它们可能单独存在或形成多单体风暴。相比之下，积云象征晴朗，呈棉絮状，云底平坦，常在阳光明媚的日子里出现。然而，在不稳定的大气中，积云可发展为浓积云，带来暴雨甚至暴风雨。

荚状云是罕见的云彩，因其独特的凸透镜形状而得名，有时被误认为不明飞行物。毛状云则是由高空冰晶在风力作用下形成的细长丝状云，表明了持续不断的高空风，但并不预示天气变化。堡状云可能预示晚些时候的不稳定天气，顶部锯齿状凸起为其特征。

波状云和网状云是云层表面或小云块排列产生的波动起伏和孔洞外观。辐辏状云因云条远距离延伸形成的透视效果而得名。复云则表示同一片天空中存在两个不同高度的云层，如幞状云、缟状云等。幞状云像白色贝雷帽，短暂而美丽；缟状云薄且水平，缺乏魅力；破片云预示降水；悬球状云如乳状，出现在砧状云底部时尤为壮观。

弧状云像暴风雨的前兆，旗云和山帽云在稳定气流或强风作用下形成，形状各异。开尔文-亥姆霍兹环流是罕见且难以捕捉的现象，由短暂的地面涡旋造成。辐射雾、谷雾、平流雾和钻石尘分别在寒冷晴夜、地表冷却、暖空气吹过冷表面及低温水蒸气凝结时形成。

贝母云位于高海拔平流层，拥有彩虹色调但对环境有害；夜光云是最高的神秘云，在大气边缘出现，颜色独特。虹彩云和华通过光线在液滴或冰晶中衍射产生美丽色彩。曙暮光条是阳光透过云洞形成的视觉现象，宝光需在高处太阳位于身后时观察到，由云滴反射、折射和衍射太阳光形成。

平流层是最冷的大气层，气温可低至零下125摄氏度；对流层则是天气变化的主要发生地，几乎所有的云在此形成。多单体风暴和超级单体风暴是不同类型的风暴，结构和持续时间各有特点。飞机上观赏宝光时，会看到彩色圆环，有时还有布罗肯幽灵现象。彩虹、云虹和雾虹等光学现象也由水滴或冰晶折射太阳光产生，如22度晕、幻日和环天顶弧等。

积雨云

十种主要云彩类型：

荚状高积云因其独特的形状而引人注目，它们通常呈飞碟状，是潮湿气流遇到上升地形时，空气的波状运动和下沉作用共同作用的结果。这种云彩在中云族中尤为显著，并且位置相对固定。除了荚状云，文中还提到了其他类型的云，如毛状云、堡状云、波状云和网状云等，它们各自具有独特的特征和形成原因，反映了大气中的不同气象现象。

各种云彩形态各异，附属云如缟状云和破片云也有其特定的外观和天气相关性。文中特别提到了一些特殊的云彩现象，如悬球状云，因其美丽且不寻常的形成方式而令人印象深刻；还有幡状云和弧状云，它们预示着风暴的到来。在风暴中，管状云和砧状云扮演了重要角色，山帽云则以其独特的山顶位置和形成过程引人注目。旗云虽然位置类似，但形状更像飘起的头发，其形成机制与山帽云略有不同。

开尔文-亥姆霍兹波是一种罕见且短暂的云彩现象，出现在气压下降导致空气冷却凝结的地方，被视为云彩收藏中的珍品。层积云、卷云等其他类型的云也各有特点和形成条件。飞机航迹云和耗散尾迹作为人造云，与天然云彩有明显区别，可以通过观察它们的形状和持续时间来区分。

此外，文中还描述了一些令人惊叹的光学现象，如云虹，它类似彩虹但颜色更浅，由低云族和中云族中的微小水滴反射太阳光产生。宝光则是出现在影子周围的彩色圆环，其形成条件与云虹相同。雾虹是云虹在雾或霭中的表现，同样呈现出苍白的色彩。这些现象都与冰晶折射太阳光有关，其中22度晕是最常见的晕现象，由高云族的冰晶折射阳光形成，并带有淡红色调。

文中还提到了幻日、环天顶弧和日柱等其他光学现象。幻日是太阳两侧出现的亮斑，在薄薄的高云或地面冰晶中可见；环天顶弧则像一个彩色笑脸，与幻日同源但出现次数较少；日柱则是太阳上下方的光条，由冰晶反射阳光造成，夜晚时会有月柱现象。这些光学现象都需要特定的气象条件和观察角度才能欣赏到。

作者Gavin Pretor-Pinney是赏云协会的创始人，并因其科普作品获得了奖项。译者的教育背景和专业领域也在文中被简要提及，为读者提供了更多关于作者和翻译者的信息。总的来说，这段内容详细介绍了云彩的多样性和形成机制，以及与之相关的光学现象，展示了大气科学的魅力和自然界的奇妙。

云种和变种：

云彩是大气中水蒸气在特定条件下凝结形成的视觉现象，它们的形态各异，反映了复杂的气象过程。常见的云彩类型包括幞状云、缟状云、破片云、悬球状云、幡状云、弧状云、管状云和砧状云等。幞状云如同帽子般出现在对流云顶部，旗云则是在山峰上形成的持久云层，它们都是云彩爱好者拍摄的对象。

一些罕见的云彩现象也令人惊叹，如悬球状云因其奇特形状而引人注目，而幡状云中的雨水在到达地面之前就蒸发的现象展示了大气中水循环的奇妙。这些云彩不仅丰富了天空的色彩，还暗示着天气的变化。例如，开尔文-亥姆霍兹波是最罕见且转瞬即逝的云彩，由风切变引起云表面波状并卷曲成涡旋而形成，通常出现在层积云、高积云或卷云中。

人造云彩也是天空的一部分，飞机航迹云和耗散尾迹分别由飞行过程中排放的废气凝结和热能蒸发云滴造成。火积云则由于森林火灾或发电站热量与微粒排放产生，其浓厚的色彩和形状在天空中格外醒目。过冷液滴是一个有趣的现象，在温度低于0摄氏度时仍能保持液体状态，除非有冰核促使冻结。

对流层是大气中最底层，温度随海拔升高通常会降低，但有时会发生逆温现象，阻止云层垂直扩展。对流层顶标志着对流层与平流层的分界线，这里空气变得相对稳定。不稳定空气则是指温度随高度增加而升高的区域，这样的条件有利于对流的发展，形成云彩。

云彩根据它们的高度、形状和组成可以被分类为低云、中云和高云。低云如积雨云、层云和雾，通常与阴雨天气相关；中云如高层云和高积云，可能带来多云的天气；高云如卷云和卷层云，常常预示着晴朗或温和的天气。

此外，天空中的光学现象也令人叹为观止。主虹是最常见的彩虹类型，霓是主虹外更大但颜色更淡的光带，亚历山大暗带位于两者之间。附属虹则是主虹内部的微弱彩色条纹。云虹与彩虹相似，但颜色较浅，出现在低云和中云中的小水滴反射太阳光时。

22度晕是常见的冰晶产生的光学现象，内边缘带有淡红色调；幻日是太阳两侧的明亮光点，由冰晶折射形成，常伴随22度晕出现。环天顶弧是一种罕见的晕现象，像天空中的彩色笑脸，出现在太阳周围的高空中。日柱则是太阳或月亮周围垂直的光条，由冰晶反射阳光产生。

观察这些云彩和光学现象需要对气象知识有一定的了解，识别特定的云层、天气条件以及太阳的位置可以帮助我们找到它们。无论是常见的云彩还是罕见的现象，都是大自然赋予我们天空的美丽画卷。

附属云和附属特征：

云彩是大气中水蒸气在不同条件下凝结形成的可见聚合物，它们的形态各异，反映了形成过程中的物理机制和环境因素。常见的云类型有山帽云、旗云、开尔文-亥姆霍兹波、航迹云、火积云、滚轴云、雨幡洞云、马蹄涡和雾霭等。每种云都有其独特的外观和成因，例如，山帽云是在稳定气流经过山顶时形成的帽子状云层；旗云则是由强风吹过雪山顶部，使云层沿着风向展开而形成。

开尔文-亥姆霍兹波是一种罕见的云现象，由对流过程中产生的波动引起，看起来像是一系列平行的波纹。航迹云是飞机在飞行时，其尾气中的水蒸气在冷空气中凝结形成的线状云；火积云通常出现在雷暴附近，由于上升气流强烈，云体显得特别高大。滚轴云是一种罕见的低空云层，形状如同滚动的地毯，常常预示着强烈的风暴来临。

雨幡洞云是垂直发展的云团中出现的一个或多个开口，表明对流非常活跃；马蹄涡云则是在冷锋过后，暖湿空气上升与冷空气相遇形成的旋转云系。雾霭是一种低矮、弥漫的水汽凝结物，能降低能见度，特别是在寒冷季节。

除了这些常见的云类型，还有一些特殊的光学现象与云彩相关联。对流层是大气中温度随高度升高而逐渐降低的一层，但有时会出现逆温现象，即温度随海拔增加而上升。这种现象会阻碍云的垂直发展，影响其形态。对流层顶标志着对流层和平流层的分界线，也是逆温层所在位置。

对流层是天气变化和大部分云彩形成的主要区域，包括山帽云、旗云、开尔文-亥姆霍兹波、航迹云、火积云、滚轴云、雨幡洞云和马蹄涡等。贝母云和夜光云则主要出现在平流层，由于它们的形成需要特定的温度条件。

在对流层中，水滴和冰晶对阳光的折射和反射产生了一系列光学现象，如22度晕、幻日、环天顶弧和日柱。22度晕是高空中冰晶折射阳光形成的，内边缘常带有淡红色调；幻日则是太阳两侧由冰晶折射低角度阳光造成的光点，与22度晕一样常见；环天顶弧出现在太阳或月亮周围，像一个光环；日柱则是在寒冷天气中，阳光穿过冰晶时产生的现象。

这些云彩和光学现象不仅展示了大气的复杂性和多样性，也为科学家研究气候、气象变化提供了宝贵的数据。同时，它们也给人们带来了视觉上的享受，提醒我们大自然的神奇与美丽。

其他的云：

云层中的液滴或冰晶能产生多种光学现象。虹彩云是太阳光或月光穿过薄云时产生的柔和彩带效果，由光线衍射引起。华是在太阳或月亮周围出现的彩色光盘，与虹彩云形成过程相同，颜色取决于云中液滴尺寸。曙暮光条是阳光透过层积云中的云洞照射出来形成的光线路径显现。宝光则在太阳位于观察者身后，将影子投射到云层上时出现，由冰晶反射太阳光形成。日柱也是由冰晶反射太阳光形成，常见于太阳落山后的低空，在太阳刚落时最为明亮。虽然大多数晕现象需要纯净、规则的冰晶才能展现最佳效果，但日柱则可以在粗糙不规则的冰晶中产生，因此被认为是晕家族中的“糙爷们”。

云的光学现象：

云彩的相关知识，包括附属云、小云块、云族的分类以及对流层和中间层的特点。还提到了凝结核和冰核在云形成中的作用，以及过冷液滴的存在。此外，文中还解释了对流云、多单体风暴和超级单体风暴等不同类型的云彩现象，并涉及光线通过云滴或冰晶时发生的衍射和折射现象。



云彩收集者手册