现代天气预报依靠的是复杂的计算机模拟器。模拟器利用大气物理模型和数学公式来描述大气层的变化，例如空气的运动，太阳的辐射以及云和雨的形成等。
技术的革新极大地提升了天气预报的准确度，现在预测5天后的天气和20年前预测3天后的天气在准确率上旗鼓相当。数字上的一小步，实际上是气象科学发展的一大步。
但对于个人来说，其实并不需要一台超级计算机来随时预测接下来几个小时的天气变化情况，千百年来的文化常识告诉我们，抬头看看天，仔细观察一会儿，结合一些成云理论，你就可以知道你会不会成为一只“落汤鸡”。
此外，对云层形成背后的物理学的研究正逐渐揭示大气的复杂性，这在一定程度上也解释了为什么预测几天后的天气是如此困难，极具挑战性。
在这篇文章中，我们主要介绍六种值得留意的云，以及它们如何帮助你预测天气的。
积云
当气温冷却到露点温度，空气就不再能容纳所有的水蒸气，此时云就形成了。在这种温度下，水蒸气凝结成水滴状的液态水，这就是我们所说的云。要实现这一过程，潮湿的空气必须处于一个在大气中上升的状态，或者是接触到寒冷的表面。
天气晴朗时，太阳的辐射会使陆地升温，也会使其上方的空气升温。这种热空气通过对流上升而形成积云。这些“晴天云朵”看起来像棉花。如果天空布满积云，你可能会注意到它们都有平坦的位于同一层的基座。在这个高度，从地面上升来的空气已经冷却到露点。积云一般不会导致下雨，也就是天气晴朗，惠风和畅。
积云：白色蓬松的小云朵
积雨云
小积雨云虽然不会导致降水，但如果你注意到积雨云越来越大，并向大气中延伸，这就表示强降雨即将来临。这在夏天是很常见的，早晨的积云在下午形成了深深的积雨云。
在靠近地面的地方，积雨云很容易被认出，但在高处，它们的边缘处就逐渐看起来很模糊了。这一转变表明，云不再是由水滴构成的，而是由冰晶构成的。当水滴被风吹出云外时，它们在干燥的环境中迅速蒸发，使云变得非常锋利。另一方面，在云外携带的冰晶不会很快蒸发，从而呈现出一种纤细的外观。
积雨云往往顶部平坦。在积雨云内，暖空气通过对流上升。在这个过程中，它逐渐冷却，直到与周围的大气温度相同。在这个水平上，空气不再提供浮力，因此不能再上升。相反，它会扩散开来，形成一个典型的铁砧形状。
一种具有典型砧状的积雨云
卷云
卷云通常在大气层的高处形成。它们很纤细，完全由在大气中飘落的冰晶组成。如果卷云被风以不同的速度水平移动，它们就会形成一个典型的钩形。只有在高海拔或者高纬度地区，卷云才会在近地面产生降雨。
但当你注意到卷云开始在天空中越来越多，越来越厚，那则是说明前方是较为温暖的一个区域，在这片区域中，暖空气和冷空气在此相遇。较轻的暖空气被迫在冷空气团中上升从而形成了云。下部云层预示着前方在接下来的12个小时里会有一段时间的降雨。
卷云可以标志着温暖的前阵雨的来临
层云
层云是一种覆盖天空的低层连续云。一般温和的上升气流，或者是被柔风带到寒冷陆地或海面的潮湿空气可形成层云。层云很薄，所以天空难免看起来阴沉沉的，但下雨并不太可能，最多也只能是毛毛细雨。层云与雾类似，所以如果曾经雾天漫步山林的话，那么其实你已经有了漫步云端的经历了。
阴沉压抑的层云
荚状云
最后介绍的两种云对预测天气帮助不大，但通过观察它们，我们可以真真切切地感受到大气层异常复杂的运动。当空气被吹向山脉上空时便形成了光滑透镜般的荚状云。
一旦过了山，空气就下降至原水平高度。下降伴随着变暖和蒸发过程。但可能会过度，在此情况下，气团就会反弹，形成另一个荚状云，导致形成一串云，延伸到山脉以外的地方。风与山脉和其他表面特征的相互作用是计算机模拟器中必须准确预测天气的众多细节之一。
山脉之上形成的荚状云
开尔文一亥姆霍兹浪状云
压轴的开尔文一亥姆霍兹浪状云看起来就像破碎的海浪。当不同高度的气团以不同速度水平移动时，情况就变得不稳定。气团之间的边界开始出现波纹，最终形成更大的波浪。
开尔文一亥姆霍兹浪状云是非常罕见的，因为如果下层气团包含云的话，我们只能在大气层中看到这个过程。然后，云就可以追踪到断裂的波浪，揭示出我们头顶上的不可见大气运动的复杂性。
开尔文一亥姆霍兹浪状云就像在海洋中的小碎波
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