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去年12月底开始，包括迪庆、丽江等多地在内的云南西北部，持续数日出现了壮丽的“七彩祥云”。而在最近几天，这样的“七彩祥云”愈发绚烂，为天空留下一道绝美的风景线。

七彩祥云刷屏

比如，泸沽湖上空，彩色微澜映照烟水碧波；

2021年1月2日泸沽湖上空

2021年1月3日泸沽湖上空 | 天象爱好者整理

又如，玉龙雪山，振翅的羽翼守护翼下群峰的冰雪晶莹；

2021年1月4日拍摄于玉龙雪山附近 | 天象爱好者整理

抑或，香格里拉，浸染的苍穹轻拂大地的秘境。

2021年1月4日拍摄于香格里拉 | 天象爱好者整理

在古人看来，或许这就是彩凤倏然飞掠，留下斑斓片羽，赠给这片壮美山河。这也是云南得名“彩云之南”的由来之一。

如今的我们，不仅依然能欣赏流传千年的美景，还能从科学的角度，追寻彩云背后的成因。

虹彩荚状云

在气象学上，前文提及的众多七彩祥云，根据光学特性（虹彩）和基本形态（荚状），被称作虹彩荚状云。而具体的云种，则需要视云的高度，可以归为虹彩荚状卷积云、高积云等。

对于荚状这个形态，可能的成因有多种。当地的荚状云，主要和横断山区地形造成的背风波与定常涡旋（驻波）相关。

当风翻越群山时，不仅会受到地形的抬升，也会在贴近山体的地区出现显著的摩擦减速，而离山体较远的高空，减速却并不显著。这样的差异会激发出一个地形波或涡旋，由于在背风坡出现，也称作背风波。

当风速较为稳定时，这个波动也保持相对稳定驻留；如果富含水汽，在波动的抬升区，就能凝结形成不同高度的荚状云。

风翻越山地后，在背风坡形成波动，并在不同高度形成荚状云 | weather.gov

而最引人注目的绚烂虹彩与日华，则和光的衍射有关。

当组成荚状云的过冷水滴或冰晶直径在40微米以下时，由于其直径接近可见光的波长（0.4-0.76微米），此时阳光会偏离直线传播，并绕过这些水滴或冰晶——这就是衍射现象。

光遇到和自身波长接近的障碍物时，“绕过障碍物”传播形成衍射现象 | atoptics.co.uk

因为阳光中不同单色光的衍射效果不同，它们会被分离并投映在云上，形成彩虹般的斑驳陆离，因此也被称作虹彩。

虹彩的具体形态，与过冷水滴、冰晶的直径，以及阳光的投射角度都有关联。在一定范围内，过冷水滴与冰晶的直径越小，衍射产生的色彩效果就越绚烂，虹彩环或日华环的半径也会更大。

直径40微米（左上）、20微米（左下）、10微米（右）的水滴衍射白光形成的虹彩特征| atoptics.co.uk

万米之上

这几天连续刷屏的梦幻彩云，色彩更为绚丽，这表明组成它们的过冷水滴和冰晶直径非常小，通常需要在更高的高度才会出现。此外，在黄昏时分，大地逐渐沉入暮色时，这些虹彩荚状云依然辉映余霞，这进一步证明了它们的高度非常高。

众多资深爱好者结合大量实况影像记录，根据云体大小、视角等参数和日落后的光学特性，经历了一波三折的讨论后，最终认定最近几日的虹彩荚状云海拔高度在16-18千米左右。

这个高度高出了常规对流层顶，也极大地超出了常规虹彩荚状云的高度，必然有特殊的气象条件才能形成。

我们以北京时间1月2日14时为例，根据NCEP气象再分析资料，绘制对流层顶温度和气压（可代表高度）相对1981-2010年平均的偏差。

2021年1月2日14时，对流层顶温度相对于1981-2010年同期平均的偏差（填色，单位：℃）和对流层顶气压相对该基准的偏差（等值线，单位：0.1hPa） | 作者绘图

可以看到，包括丽江在内，青藏高原和东侧边缘地区都出现了对流层顶气压偏低（高度偏高）和温度偏低的特征。

对流层顶高度偏高有利于出现位置更高、更细小的荚状云，而温度偏低则有利于稀少的水汽凝结成云，这都有利于虹彩荚状云的形成。

那，高度偏高的对流层顶又是怎么形成的呢？

如此大范围的偏高，必然存在较稳定的气候因素——其中之一，是今冬青藏高原东部积雪偏少造成的气温偏高。

从下图相关分析看，对流层顶的气压和青藏高原东部地面气温有明显负相关，即地面气温偏高时，对流层顶气压偏低，高度相应偏高。