每天看到的雲，藏著什麼大學問？

雲到底是什麼玩意兒？

一般人其實對雲有很嚴重的誤解。看到一朵雲在飄，我們很容易誤以為一朵雲就像一棵樹、一顆蘋果，是「一樣東西」。

如果地球上沒有雲，會怎麼樣？

一般用氣候模式來推估未來氣候的變化，裡面有個很大的不確定性，就是在於「雲」。事實上，人類對雲的了解很不足。一朵雲可以支撐多久？什麼地方可以產生雲？這些問題很難回答，卻有重大的影響。

假設地球上沒有雲，會發生什麼事嗎？首先，雲的來源主要就是水蒸氣。

如果地球上雲太多，會怎麼樣？

如果從外太空看地球，會看到雲是最白的部分，可以把陽光反射回去。地球上如果雲很多，「反照率」就很強，地面上受到的太陽輻射就少，就會變得比較冷。

金星之所以那麼亮，原因除了離地球很近之外，也因為整個星球被一層雲包住，反照率強，陽光照射時就看起來亮晶晶。金星上的雲是硫酸，顏色沒有那麼白，而地球上的雲是白色的，反照率更強。假使地球上的雲非常濃厚，地表就會來到寒冬。

為什麼要了解雲的個別粒子運動？

雲對氣候的影響非常大，因此我們需要知道，雲可以在什麼地方產生？一旦產生可以撐多久？什麼樣的雲可以撐久一點？

雲裡面的小粒子，有小水珠、大雨滴，還有許多冰晶。就算是夏天，很多雲裡面也是冰晶，因為在兩、三千公尺的高度，氣溫可能就是攝氏零度以下。

冰晶的運動與雲的物理有什麼關係呢？冰晶在往下掉的時候，如果掉得很快，蒸發量就會比較大。就像是夏天很熱，沒有風的時候散熱很慢，但是開個電風扇就會覺得涼快，因為對流作用把熱帶走。一旦蒸發量大，就會吸收掉比較多周圍空氣的能量，使得那塊空氣變冷。在同樣氣壓條件下，冷空氣會下沉，而下沉氣流則會使雲散掉。

這些複雜的運動過程，我們團隊用精密的流體力學，算得非常清楚，可供模擬雲的生成與流動。

風暴上面真的沒有雲嗎？

從前氣象學家認為，風暴的頂端就是雲所能達到的最高界線，往上就是平流層，非常乾燥。一般長程飛機就是飛在平流層底部，你會發覺那裡一望無際幾乎沒有雲，因為幾乎沒有水蒸氣。

但是，後來由人造衛星發現，風暴頂端之上，竟然還有一些雲。有雲就代表有水蒸氣，那水蒸氣從哪裡來呢？

我們研究風暴模型，利用電腦解大量的方程式，得到了一個可能的結果：經由「碎波」的現象，水蒸氣可以上升到平流層，並且跟風暴有關係。在對流層頂端，因為對流很強，會產生重力波。若只是一般的波動，水蒸氣上不去平流層。但是如果像在海邊突然翻過來的「碎浪」一樣，產生「碎波」，那就可以把物質傳到平流層。

雲和空氣污染有什麼關係呢？

雲要凝結，需要有小的汙染物，也就是所謂「凝結核」。如果空氣真的是非常乾淨，乾淨到一點塵埃都沒有，我們的空氣當中根本不會有雲，每天都是藍天。

我小時候臺灣的天空很藍，現在很少那麼藍，就算是藍天也是有點灰白，那就代表空氣中有很多小粒子，吸收了水氣。尤其是臺灣這麼潮濕，很容易就吸收很多水氣，造成很薄的雲，罩在天空中。