年是我国风云气象卫星事业开展50周年，风云气象卫星是我国重要的空间基础设施，是气象现代化的重要标志。为了改善未来的天气预报，未来气象卫星的一个使命就是通过提高时空分辨率来观测大气的垂直结构，特别是湿度的垂直结构。
乘坐飞机时，总会向悬窗外张望，或欣赏一望无际的蓝天，或鸟瞰远处风景。云朵那棉花糖般的质感总引人触摸，但是你仔细观察过这些云吗？将云的外观与其背后的物理机制联系起来过吗？
（图片源自网络）
许健民院士（《气象》年47卷第1期）通过展示卫星云图和飞机悬窗航拍照片上的云，试图把云的外观表现与大气的三维空间结构、运动，以及可能存在的内在物理过程联系起来进行分析，而后用对流-辐射平衡理论理解和解释对流云的外观表现。
到达地球的太阳入射辐射，首先加热位于大气层下面的陆地和海洋，然后再通过被辐射、云和水汽相变共同驱动的垂直环流，加热对流层大气。太阳辐射在加热海洋的同时，把海水从海洋中蒸发出来。水汽进入大气后，随风飘荡，某些气块上升、膨胀、降温、饱和、凝结成云。
年8月10日06:30FY-2C可见光图像，展示了苏北、皖北、黄海东部强对流发生时，云剧烈翻滚的情景
积云在上升的过程中，遇到了对流层中部被长波辐射冷却而下沉所形成的干燥大气。受上升气流的夹卷，环境中周围的干空气从云泡的下部进入云体，云中的液态水被稀释蒸发。所以对流层下部的低云是不容易发展起来的。来自海洋水汽的补充，使大气中的云有旺盛的生命力。虽然先前云泡中的云中液态水被稀释蒸发，云泡消散了，但是水汽仍然保留在大气中，加湿了周边的环境。在大量对流云泡的侵蚀下，某些地方的对流层中部大气终于饱和了。在对流层中部大气饱和地方，在夹卷过程中被卷入云体的，是饱和湿空气，于是云泡不再被稀释，可以一直向上冲到对流层顶，形成直展云。
海洋上的积云
［拍摄于年11月６日16时(LST)瓦努阿图至悉尼途中］
强烈的夹卷把环境干空气卷入云体，云体的下部被蒸发
（拍摄于年8月9日18时北京至上海途中）
环境湿空气卷入对流云，对流云呈柱状穿越对流层中部上升
（拍摄于年7月28日16时上海至北京途中）
呈柱状穿越对流层中部上升的云体
（拍摄于年5月24日13时杭州至北京途中）
年5月27日14时高分四号卫星可见光通道图像，强烈的上升气流冲入平流层底部，受逆温层的阻挡掉下来，形成若干个上冲云顶
由于对流层中部干燥大气的普遍存在，这样的深对流活动是不容易发展起来的。它们只在非常少的地方发生，却是维持对流层内部热量平衡而必须存在的。在深对流活动发生的地点，凝结潜热释放出来，加热了受扰动地区的对流层大气，同时驱动了一个垂直环流。在大气中其余未受扰动的地区，通过补偿的下沉运动压缩增温，加热未受扰动地区的大气，维持了对流层内部热量的平衡。
把资料的外观表现与内在物理过程联系起来，有助于预报员从每天所看到的大量资料中，抓住要点，提纲挈领，建立分析和预报思路。
许健民,.用对流-辐射平衡理论理解对流云的外观表现[J].气象,47(1):1-10.XUJianmin,.AppearanceofConvectiveCloudsExplainedbyRadiative-ConvectiveEquilibrium[J].MeteorMon,47(1):1-10.
（原文刊登在《气象》年第47卷第1期，详情
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