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飞行中的科学 观云历险记
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云可以分成不同的种类。这是由云朵所处的高度、形状以及它们的密度决定的。（理论上来说，云朵的种类和它们如何运动、变形有关，不过在我们粗略的介绍中这部分内容会省略。）不同种类的云能帮助人们进行气象预测，不过就算你不带任何目的观察它们，也会感到乐趣十足。准确来说，云的种类繁多——差不多有52种，不过为了方便理解，我们将它们简化为10种。最起初的分类系统将云分成三科。它们是卷云（cirrus）（来源于拉丁单词“头发”，接着演变成wispy，表示稀薄的云）、积云（cumulus）（很显然表达了“一堆堆”或是“堆积”的意思）和层云（stratus）（表示“一层层”或是“一大片”）。
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这套早期的分类方法是由伦敦气象学家卢克·霍华德（Luke Howard）于1802年制定的，风景画家约翰·康斯特勃（John Constable）继续了卢克研究，开展了大量的有关云的探索。后来，在1896年，人们根据云的基本形态将它们划分为9种，并以数字1到9命名。后来，人们对这个分类进行了修改，加入了第10种云。不过再后来，负责对云编号的世界气象组织又以数字0到9对它们进行编号。
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世界气象组织对之前编号的修改是出于一个令人意想不到的理由，它甚至带有几分浪漫色彩。分类中的第9号云（后来很短一段时期内被改为10号）曾经是积雨云（cumulonimbus）。尽管这种云由于底部离地面很近而被划分为低云，但是其云体浓而厚，高耸如山峰，积雨云云顶高耸，远高于其他的云。如果有机会能停留在积雨云的边缘，你会有一种站在世界之巅的感觉——“在9号云端”（on cloud nine）这个短语表达就由此而来。世界气象组织认识到，如果他们把9号云改成10号的话，那就太让人扫兴了，因此，他们撤销了原来的修改方案。
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飞行中的科学 一路奔向9号云
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让我们来认识一下那些从机窗中就能看到并且容易辨认的云朵吧。离地面最近最近的云叫做层云。这些云看起来像一大片薄雾，也像一张灰压压的大毯子，在某一水平面上平铺开去（雾气能到达地面，而云不能）。层云中有一个分支叫做碎层云（stratus fractus），云体为不规则的碎片，它的底部比主体部分的层云更加接近地面。层云飘浮在离地面几百米的低空，飞机起飞后一会儿工夫就将穿越层云。
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第二类低云是积云，它是地面观云者们的最爱。孩子们的拼贴画中，用一丛丛的白棉花拼贴出的简单图形就是这类云朵。阳光加热地面空气，导致暖气流上升，在离地面600米的空中形成了积云。上升的暖气流夹带着水蒸气、花粉和细菌，这些物质促成了云的形成。
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积雨云在空中的高度与积云差不多，但是云顶垂直向上发展得更加旺盛（只有最高耸的云山才能被称为9号云，那些较小的只能被叫做3号云）。云顶能向上生长18千米，几乎是飞机巡航高度的2倍。积雨云的云顶不如云底来得浓厚，通常整朵云呈现出近似于铁砧的形状，这就是酝酿着暴风雨的“云砧”（thunderhead）。
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最后一类低云被称为层积云（stratocumulus）。其中的一种层积云呈现出积云上升后平展而伸的形态，看上去好似团团的棉花被扯平了，中间还出现一道道的缝隙。最普遍的层积云云块也是所有种类云朵中最常见的，它们有的成片，有的成条，成群成行地排列成一大片，像薄薄延展开来的棉花絮，缝隙处可以看见蓝天。不过它们比棉花絮略厚一些，排列也更加均匀，与层云比起来它们质地更加厚实，在空中所处位置也更高。
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当飞得更高些时，你会看见高层云（altostratus），它们和层云形态相似，薄薄的一大片，但却漫无定形，只是它们在空中出现的位置更高些。高层云很薄，透过它们，可以看到太阳或清晰或模糊的轮廓。也有些高层云较厚，颜色也是阴雨灰暗的，很明显，一场大雨正在酝酿。一般来说，高层云分布在1000～2000米的空中——只是飞机需要穿越的诸多云层中较低的那些。较厚的高层云还有另外一个名字，叫做雨层云（nimbostratus）——当高层云变成雨层云的时候，降雨就开始了。（雨通常都来自雨层云。）
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有时，高层云与积云类似，只是位置略高些，不过从形态上来说，它们看起来与层积云更加相似，像一大片被撕成一条条的棉片。
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最后，我们接近最高的云层了，它们将伴随着你升到高空（环顾四周，可以看到大片大片的积雨云的顶部）。此时，你已经身处20000英尺（约6000米）的高空了，这里的云不再是由小水滴组成的了，而几乎都是冰晶。从机窗向外望去，你时常能看到卷云——它们纤细似缕缕绢丝，一丝丝地划过大半个天空。有些卷云形似一个卷曲的逗号，通常，当云丝排列成长长的一缕缕时，就表示大风即将临近。这些像母马尾巴一样的小钩钩多半是风雨天气的前兆。
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卷层云（cirrostratus）是另一种高空云，和卷云一样，它们形成于6000多米的高空。和卷云不同的是，卷层云像一张白色的云幔，云幔两端边缘清晰。卷层云的周围通常都会出现卷云，不过，卷层云如一张巨大的云幕，可以部分或全部遮蔽天穹。
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最后，我们来认识一下卷积云。它们同样是一种高层云——有时会出现在14000米的高空——它们通常呈人字纹路，排列成行或成群。有的卷积云的云块很小，看上去像是高空版的层积云。
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我们看到，这类云朵能够衍生出许许多多的子类，外加一些样子古怪的云——它们有的甚至像乳房——当出现强劲的下降气流时，层积云和雨积云底部会出现一些向下隆起的肿包。（不过，要把它们看成乳房还是需要相当丰富的想象力的，因为它们也可以被想象成其他的圆形物体。）
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飞行中的科学 彩虹的尽头没有一坛金子
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尽管虚无缥缈，云朵的确真实地存在于自然界中，不过，在飞机上，你或许也能看见一些并不存在的幻象。如果能与彩虹邂逅相遇，那是极其幸运的一件事——因为彩虹是一种奇妙的景致。当强烈的太阳光射向空气中聚集的雨滴时，彩虹就出现了，因此，彩虹产生的前提是有雨，同时有阳光，当阳光从你背后射来，照射到你前方的雨滴时，彩虹就出现了。
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接着，每颗雨滴都成了一面镜片或是棱镜，回忆一下，棱镜的工作原理是我们在中学科学课堂上就学过的。和棱镜的原理相同，雨滴表面的弧面会以不同的角度反射阳光——不同颜色的光，穿越水滴时弯曲的程度也不同，因此，白花花的太阳光就被分解成迷你彩虹了。当这束多彩的光线穿越水滴内部到达其后部时，有些光会折射入空气中，有些则被重新反射，到达雨滴前部，然后又被反射回来，当它再次到达雨滴尾部时，更多的光线折射进入空气中，形成了清晰可见的彩虹。
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阳光只有从某一特定角度照射到雨滴上，才会产生清晰可见的彩虹——阳光会以不同角度入射水滴，在水滴内也是以不同的角度反射，当两者角度在42度左右时，反射最为强烈，此时，你将会看见一座清晰的七彩虹桥。雨滴能形成圆形的彩虹，不过，地平线会将它们一分为二。不过在飞机上，你就能看到完整的圆形彩虹了。只是，遇见42度角的几率并不大，因此，彩虹的颜色通常都会偏淡——不过你还是能看到圆形的彩虹。如果彩虹恰好横跨于云层之上，这种情况经常发生，你将在虹圈正中的云朵上看到飞机的影子，十分的奇妙。
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