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  • 云属

    云是大气运动的产物,又是夭气变化的主要特征之一。 云的观测是气象观测中一个难度较大的基本项目。 我国在气象观测业务中根据云底高度将云分为高云、中云、低云三大云族。这四族云又由十类构成,称为云属。根据云高、外形和形成过程, 对云层进行的分类。其名称和代号为∶卷云(Ci), 卷积云(Cc), 卷层云(Cs),高积云(Ac), 高层云(As), 雨层云(Ns), 层积云(Sc), 层云(St), 积云(Cu), 积雨云(Cb)。

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    分类 /云属 编辑

    我国现行云分类 我国现行云分类

    我国先后在1950年12月、1955年5月和1972年出版了三本云图。1950年12月由军委气象局出版的《云图》 是根据国际气象组织1947年和以前历次会议的决议和规定,并参照了该组织的国际云图、 国际云图节略等编制出版的。 共计包括照片58幅。 它将云分为四族十属。其四族的划分及各属的基本特征如下。

    一 高云族(平均底高6000米)
      卷云(Ci)具有丝缕结构、 分离散处的云丝或云片。

    卷积云(Cc): 鳞片或球状的、 有柔丝般光泽。

    卷层云(Cs):白色透明的云幕。透过云幕日弧状。月轮廓分明,地物有影,常有晕环。

    雨层云(Ns),层积云(Sc),层云(St),积云(Cu),积雨云(Cb)。

    二 中云族 (平均顶高6000米,底高2000米)

    高积云(Ac):轮廓分明,常呈扁圆形、 瓦块形的云块或呈水波状的密集云条。 多数个体视宽度角1~5°。

    高层云(As):带有条纹或纤缕结构的云幕。较薄部分看日月象隔毛玻璃。

    三 低云族 (平均顶高2000米 底高近地 )
      层积云(Sc):团块、 薄片或条形云组成的散片或云层。 多数个体视宽度大于5°。

    层云(St):云底低而均匀的云层。
      雨层云(Ns):厚而很均匀的云层。完全遮蔽日月,布满全天,常有连续性降水。

    积雨云(Cb):垂直发展极盛,顶部有毛丝般光泽的丝缕结构。常呈铁砧状或马鬃状,底部阴暗起伏明显的庞大云塔。

    积云(Cu): 垂直向上发展、顶部呈圆弧形或圆弧形重叠凸起而底部几乎是水平的边界分明的云块。

    我国现行云分类 我国现行云分类

    我国现行云的分类更是将云分为三族十属二十九类,见右图。这样分类比较简明扼要 便于观测记载。  

    每一属简单介绍 /云属 编辑

    积云

    积云 积云

    积云的学名是Cumulus,在拉丁语里是“堆积”的意思,意味着这种云的形状多层重叠。积云是顶部呈山丘状、圆弧形或塔形垂直向上发展的云块,云底较低且平坦,云体庞大,云块之间多不相连。积云上部像西兰花,接受太阳光反射后云体亮白,但当太阳在云层后时则云体阴暗。积云一般零散地布满天空。

    典型高度:600~900米,低云

    形成区域:世界各地,南极除外(地表温度太低,无法形成上升热气流)

    降水情况:一般无降水。浓积云产生的短时阵雨除外

    积雨云

    积雨云 积雨云

    积雨云的学名是Cumulonimbus,Nimbus是“雨云”的意思。积雨云是一种非常高的雷雨云,通常能达到对流层,然后以冰粒的形态扩散开来,呈现平滑的纤维状或者条纹状。积雨云云底阴暗,会产生降雨,通常带有冰雹并伴随打雷和闪电。

    典型高度:600~14000米,直展云

    形成地区:热带和温带

    降水形态:暴雨,透通常伴有冰雹

    层云

    层云 层云

    层云的学名是Stratus,a large dark low cloud,一大片灰色的低云。层云是灰色的层状或片状云,边缘有弥漫扩散感。在10种云属中,层云的形成高度最低,有时会出现在地面上,即我们所称的雾或霾。

    典型高度:0~2000米 ,低云

    形成区域:世界各地,沿岸和山林附进常见

    降水形态:最多不过偶尔下毛毛雨、小雪或雪粒

    层积云

    云属 云属

    层积云的学名是Stratocumulus,层云Stratus和 积云Cumulus的合体。 层积云是一种低层的 ,由片状、团状或条状的云组成。外形看起来像积云,有时分散的云块会融合成一整片连续的云层,有时云块间有缝隙,看起来就像是“ 棉花糖机忘记了关闭开关”。无论是连续的还是有缝隙的,层积云的颜色比层云更变化多端,而且云底一般有很清晰的轮廓。颜色从亮白至蓝灰。

    典型高度:600~2000米,低云

    形成地区:世界各地,是一种非常常见的云

    降水形态:偶尔下小雨、小雪或雪丸

    高积云

    高积云 高积云

    高积云的学名是Altocumulus,属于中云,形状和积云一样,也是一团一团的,但并不是指它的形成方式与积云一样,因为二者的形成方式截然不同。

    高积云是由许多小云块组成的一整层或一整片云,呈圆块状、卷轴状或者杏仁/透镜状。颜色为白色或灰色,背光的侧边色彩较暗。高积云通常由小水滴组成,但也可能包含冰晶。

    典型高度:2000~5500米

    形成区域:世界各地

    降水情况:偶尔下小雨

    高层云

    高层云 高层云

    高层云的学名是Altostratus,属于中云,呈灰色,外观或平凡无奇,或呈纤维状,一般延伸覆盖近几万平方千米的天空,常由小水滴和冰晶混合构成。

    某些部分云层较簿,可显露出太阳或月亮。透过它看太阳或月亮像隔着一层磨砂玻璃。高层云可在太阳或月亮周围形成白色或彩色(云层非常薄时)的“冕”或“华”。

    典型高度:2000~7000米

    形成区域:世界各地,中纬度地区更常见

    降水情况:通常不产生降雨,但偶尔会有小雨或小雪

    雨层云

    雨层云 雨层云

    雨层云的学名是Nimbostratus,nimbus是“雨云”的拉丁文。辨识雨层云很简单,赏云者只需要判断两点:1)云底。云底是否参差不齐、朦胧不清且呈深灰色;2)降雨。产生的降雨或降雪是否持续的中到大雨(雪)。若答案是肯定的,那这片云一定是雨层云。

    典型高度:600~5500米

    形成地区:世界各地,中纬度地区更常见

    降水形态:形成中到强降雨或降雪(稳定而持久)

    卷云

    卷云 卷云

    卷云的学名是Cirrus,源自拉丁文,意为“一缕头发”,因为它们是一缕缕高挂于天空的精致亮白的冰丝。

    卷云是10种云属中高度最高的云,降落的冰晶形成了精致的细条纹状、斑块状或宽带状。云与云之间相互分离,外观光滑细腻,呈纤维状或丝绸状。

    典型高度:5000~14000米

    形成区域:世界各地

    降水情况:无

    卷积云

    卷积云 卷积云

    卷积云的学名是Cirrocumulus,是Cirro“卷云”和积云”Cumulus“的合体,是高积云还要高的一种云。

    卷积云是高度很高的云块,或由无数小云朵组成的云层,看起来像白色颗粒。即使位于太阳的背光面,云块也不会出现阴影。这些小云朵一般均匀分布于天空,常排列成涟漪状,称作卷积云的波状变种。

    典型高度:5000~14000米

    形成地区:世界各地

    降水形态:无

    卷层云

    卷层云 卷层云

    卷层云的学名是Cirrostratus,是高积云还要高的一种云。卷层云是高度很高的云块,或由无数小云朵组成的云层,是冰晶构成的。白色透明的云幕,日、月透过云幕时轮廓分明,地物有影,常有晕环。有时云的组织薄得几乎看不出来,只使天空呈乳白色;有时丝缕结构隐约可辨,好像乱丝一般。

    典型高度:5000~14000米

    形成地区:世界各地

    降水形态:少

     

    云分类研究 /云属 编辑

    遥感图像

    为了有效减小云层遮盖对遥感图像数据利用率的影响,提出了一种基于灰度特性的算法,实现了遥感图像高效自动的云分类及云检测。该方法首先将大幅遥感图像切分成小块子图,然后统计子图灰度值的均值和方差,在此基础上将云分成无云、薄云和厚云三类,最后通过边缘检测算法,实现了对厚云影响范围的有效标记。

    云分类及云检测算法分为两大部分:1云分类模块:将原始图像切分成小块子图,通过对每幅子图统计灰度值的均值和方差范围后确定出云的类型;2云检测模块:在分类的基础上,通过边缘检测算法标记出厚云的影响范围。  

    卫星云图

    利用卫星提供的图像数据进行云分类一般都要经过 3个步骤:数据预处理、特征提取和选择、分类。早期简单的云分类方法是基于图像的阈值方法,而随着卫星相关技术以及云图质量的提高,采用聚类的分类方法得以广泛研究和应用,到 80 年代中后期结合神经网络方法进行云分类的研究也开始兴起。 近些年的云分类研究则是在现有成熟理论基础上加以改进,针对具体卫星云图,将多种方法的优点相结合,使分类的结果更准确合理。

    使用卫星图像进行云分类识别,是遥感图像领域的热点和难点。 对卫星云图进行分类核心问题是特征提取和选择,以及分类器的设计。 前者是影响分类结果的关键因素,后者是决定最终分类性能的重要环节。  

    相关文献

    附图

     

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