頂級天空美學：見過就是被天空眷顧的人

“我的意中人是個蓋世英雄，有一天他會踩著七色云彩來娶我”，這句經典臺詞相信大家已經耳熟能詳，那大家是否知道，云作為我們生活中最常見的美景，卻也有著我們不曾見過的多種形態？或許此時此刻抬頭仰望，你就能看見不一樣的景象。

云有很多種分類，從形態上分，云主要有三種，即積云、層云和卷云；從所處高度來分，云又被劃分為三個云族，即高云族、中云族和低云族。還有一種特殊的分法，便是將積雨云從低云族中劃分出來，被稱為直展云族。

云的形成，少不了兩個基本條件，充足的水汽和冷空氣。從地面往上的大氣中，離地面越近溫度越高；反之，越往高空溫度越低，氣壓也低。當水汽進入大氣層，隨著高度的增加，空氣越稀薄，氣壓越低，上升的水汽就會膨脹。水汽的膨脹會消耗自身的熱量，因此，上升空氣中的溫度降低。溫度的降低，大氣層容納水汽的能力則越來越小。當溫度降低到一定程度時，空氣中的水汽便會達成飽和。這時，如果空氣繼續上升，就會有多余的水汽析出。當水汽在上升過程中，大氣里的溫度高于0℃時，多余的水汽便凝結成小水滴；當溫度低于0℃時，多余的水汽則被凝化為小冰晶。當這些小水滴和小冰晶逐漸增多，并“相聚”在一起達到一定數量時，便形成通過肉眼可以看到的云。

不僅如此，大氣中含有大量的微粒，比如塵埃、鹽粒等微小粒子，它們被稱作“凝結核”。它不但能使大量水汽凝結，相聚，更能使它們依附于自己身上。因凝結核的作用，大量碰撞并結合在一起的水汽分子終于得以“團聚”，它們“化零為整”，形成大小不一的云。

既然已經了解了云的基本形成，那么接下來我們直接開啟進階版，一邊欣賞美景，一邊學習美景是如何產生的。

彩虹云

這是在云的邊緣發生光的衍射產生的彩虹色散，這種分光效應是由于光與云中微小顆粒的相互作用，導致云層邊緣呈現彩色條紋。當陽光穿過云中小水滴或者冰晶時，光會發生衍射，波長不同產生的衍射角也不同，就會形成彩色的效果。

以衍射光柵為例，衍射角度隨波長增大而增大

但是彩虹云一般產生條件比較苛刻也不容易觀察到，薄云：較薄的云層能夠使得光線穿過并發生衍射；傾斜的陽光：日出或者日落時分的陽光角度最容易發生衍射和色散；均勻的顆粒：云中的水滴或冰晶大小相近，確保光的衍射效果一致，色彩更加鮮明。

彩虹云和彩虹的區別在于彩虹是雨滴中的光折反射形成的，而彩虹云則是通過云中微小顆粒的衍射形成的。彩虹需要觀察者背對陽光，而彩虹云則可以在陽光照射的云層中直接觀察到的。

貝母云

貝母云因為和貝殼的彩色光影相像而得名，也是由云中微小粒子衍射而成，不過它形成于距地面20-30千米的平流層，遠高于普通的對流層云，而且需要極低的氣溫，溫度需要低到零下80攝氏度左右。所以只能在冬季的北歐、冰島和加拿大北部等高緯度地區才能夠觀察到。通常出現在日出前或者日落后，相較于彩虹云，貝母云更加的鮮艷明亮，而且《吶喊》這個名畫背后扭曲的天空和云彩的靈感就有可能來自貝母云。

貝母云也被稱為“極區平流層云”，它最常在冬季的兩極地區平流層，這種云的表面可以吸附并分解氯貯存物質，在南極臭氧洞的行程中扮演重要角色。

夜光云

說完貝母云之后就不得不想到夜光云，和極區平流層云相對應，夜光云被稱為極低中氣層云，是指深曙暮期間出現于地球高緯度地區高空的一種發光而透明的波狀云。它一般都需要有三個條件：更低的氣溫、水蒸汽和塵埃，這樣水蒸汽才能凝結成極小的冰晶。

它形成于中間層云，距地面高度80千米左右，并且溫度要在零下120℃以下使得空氣中的水蒸氣凝結成冰晶，且只能在高緯度地區的夏季才能看見，夜光云通常呈淡藍色或者銀灰色，是夜光云中的冰晶顆粒散射太陽光的結果，這類冰晶顆粒的半徑一般為0.05～0.5微米。出現在凌晨太陽升起或者黃昏太陽降落時，太陽與地平線夾角在6-15度之間的時候。這是非常自然的，因為時候太早會因為其太薄而看不見，而太遲了它也會落到地球的陰影之中去。

極光

來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線（Field line）集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發，產生光芒，形成極光。

太陽向外發射的高速帶電電子流被稱為太陽風，它的強弱與太陽活動有關，當太陽活動增強時，發射的電子流更強，它們會以極高的速度飛向地球。而地球作為一個巨大的磁場，從地磁北極指向地磁南極，引導著一部分粒子到達南北兩極。高速粒子沖進地球的大氣層后會與里面的原子和分子碰撞，將分子的電子激發到高能態，當它們返回基態時，就會以光的形式釋放能量，從而形成極光。

大家見到的極光色彩并不單一，它的顏色取決于不同氣體的原子結構和能量狀態，比如氧原子在100至200千米的高度會釋放出綠光，200千米以上可能會有紅光。氮分子就可能成產生藍光和紫色的光。

幻日

中國古代有一個神話故事就是后羿射日，說有一天天空出現十個太陽，后裔舉弓射下九個，成功拯救人民。后來科學家們解釋這應該就是幻日現象，卷層云中的六角冰晶折射陽光可形成"幻日"（假太陽），最多可見3-4個光點。古人可能將這種光學現象藝術加工為十日并出。這就需要精準的觀察角度，太陽、冰晶和觀察者之間的角度稍微偏一點就看不到了。

在寒冷的卷云高空分布著大量微小的六角冰晶，當這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時，它們會像三棱鏡一樣，使太陽光發生折射，形成環繞太陽的“日暈”。冰晶下沉成片狀時，會整齊地豎直排列起來，從而使太陽光沿水平方向朝左右折射，從冰柱出來的三路光線射到人的眼睛中，中間那路太陽光線，是由中間位置的太陽直接射來的，是真正的太陽；旁邊兩條光線，是太陽光經過六角形晶柱折射而來的。這樣，在人們的眼中，在中間真太陽的兩邊就出現了另外兩個太陽，它們實際上是太陽的虛像。

幻日現象持續的時間一般不會太長，短則幾分鐘，長則幾十分鐘。因為空中的云移動較快，云一走，下一塊云覆蓋了出現“幻日”的地方，就看不到了。

小編是最近閑暇之余出去遛彎時，偶然注意到自己已經很久沒有抬頭看天放空自己了，所以就想來一篇關于云的科普~，不過這時候小編就要拿出幾年前自己拍出的一張大片來嘚瑟一下啦，如果大家也想秀歡迎放在評論區哦~

編輯：藍多多