云海出现在什么天气（大雨过后山里经常出现云海，是怎么形成的，有何规律，如何预测云海的出现？）

我是气象爱好者和徒步爱好者，所以两者结合起来就是云海追踪者。我在西安的秦岭有着多年“预测云海-->实地观测-->总结预测误差原因”的经验，对云海这个事琢磨得比较多，所以算是有资格系统性地回答这个问题。

雨后+无风+近地面辐射降温是云海最常见的成因。

下雨过后，雨水蒸发增大当地空气含水量。如果当地风力比较小，则当地的水汽得以保留。夜间气温降低，尤其是地面因为辐射作用强而降温作用更显著。特别是雨后初晴的天气，因为没有云层反射，则辐射降温更显著。气温降低增大空气相对湿度，并容易在近地面（地面降温强烈，传导至近地面空气，中高层空气基本不受影响）达到饱和（即相对湿度100%）而析出水滴，形成云底高度接近零的雾或者云底高度较低的低云。这种雾叫做辐射雾。

那么第二天清晨若站在高山上，或者用无人机升到高处，就有可能居高临下地看到上述雾或低云，这就是云海现象。

所以山间雨后的无风、晴朗天气最容易形成云海。累积雨量越大、近地面或低层空气湿度越接近饱和、风力越小、高层云量越小则形成云海景观的概率越大。

近地面云海一般在温度最低、相对湿度最大的后半夜形成，从天亮开始可见，但在一段时间后由于日照带来的温度上升湿度下降而逐渐消失（近地面云海一般在上午就基本消散，某些天气形势下或海拔较高的云海也可能维持一天）。

2. 云海的分类

云海的分类我在教科书和论文中尚未见定论，我姑且一试。总的来说，只要是云海，必然要在云层之上出现一个干层（无云层），这样人在其中才能看见下边的云海。这个干层的高度也就是所谓云顶高度。我按照云顶高度可以将云海分为以下两类。

2.1 近地面云海

2.1.1 层状近地面云海（雾型云海）

近地面云海是中国人口稠密区云海景观的主力，气象条件要求不是很高，只要满足雨后初晴无风在凌晨就很可能发生，较为常见。其特点是云顶高度较低，在摩天大楼、无人机或者相对海拔一两百米以上的山上就可以观测到，但持续时间也短，可能日出后一两小时就消散。在大部分地区以辐射雾（湿空气遇辐射降温的冷地面凝结成雾）为主，海边的春夏季节也可以见平流雾（湿空气遇升温迟缓的冷水面凝结成雾）。其常见湿度垂直分布的特点是下湿上半湿，饱和层很薄，一般只出现在地面，在海拔1500米以内随着高度上升湿度较为连续的下降。干湿强间断出现在可观测层的上方。云海的边缘可能不是很清晰，常出现弥漫状。

2.1.2 碎雨云云海

除了上述雾型云海，还有一种大雨过后偶见的碎雨云云海，一般要降雨强度较大才会出现。这种云海观测条件苛刻，首先要等到强降雨，然后碎雨云在大雨后持续不了太久就会消散。它是一种碎积云，特点就是呈团状、条状，不像层云一样连续、弥漫。

2.2 低云云海

除了近地面云海，也存在海拔相对较高的低云云海，即云底、云顶高度距离地面有一定距离（如秦岭常见的云底700米，云顶1700米），只有在海拔相对较高的山上（如1000米到3700米海拔）才能观测到，著名的黄山、峨眉山、牛背山云海很多时候就属于这种类型。低云云海是中国人口稠密区云海景观的次主力，虽气象条件较为苛刻，但其景观效果一般好于近地面云海，只是观测点海拔较高，相对不易到达。

2.2.1 层状低云云海

层状低云云海在冬半年最为常见。层状低云云海有的与近地面辐射降温相关，有的关系不大。但层状低云云海一般与逆温层的形成有关，导致下方水汽无法向上方扩散，一般在干湿强间断处形成云顶。

如周边冷空气（来自冷高压或山区夜间下沉气流）因为比重大而下侵近地面，引起近地面湿润空气受迫抬升形成低云。如果此时中层空气的性质（温度、湿度）与低层完全不同，比低层空气偏热（其实事关绝热递减率，但通俗一点可以这么说），则低云的抬升会受限于这个逆温层（往往也是干湿间断层）。那么人在上方这个暖干层就可以观测到下方的低云云海。

一般下沉气流增温、夜间地面辐射、中低空暖平流、山谷风和冷暖空气相持都可能形成逆温层。冬半年中国大部分地区常出现逆温层现象，以上多种因素常常叠加，难以简单判断。如果低层足够潮湿，中层相对干燥就可以形成大面积的层状低云云海。只是有时云顶高度接近1000-3000米，中东部大部分山地都难以逾越这一高度，所以要看一次不容易。

低云云海根据成因的不同，持续时间也不大相同。有的在午前或午后消散（如夜间地面辐射成因），但也有些持续时间很长，可以持续大半天甚至一天的时间（如中层出现暖平流）。

2.2.2 积云型低云云海

一般为淡积云，常见于盛夏。由于不是层状云，云朵间有空隙，往往在地面上就可以看到“云横秦岭”的景观。盛夏白天近地面暖湿空气受热，密度相对偏低而上升，期间不断膨胀做功导致降温，最后凝结出小水珠而形成积云。与间断面带来的层云不同，积云相伴的上下热对流打破了空气的水平层状结构，所以云沿垂直方向的发展、变化非常迅速，没有明确、固定的云顶高度一说。只要身处积云发展区域的中间或上方，就可以看到云海。由于其日变化剧烈，我尚需积累预报和观测经验。我认为预测重点与前一日降水、副热带高压位置等因素有关。

3. 如何预测

推荐用windy的雾或者低云预报去预报云海天气。可以结合中央气象台的雾预报。气象爱好者还可以用windy的地面以及925, 850, 800, 700hpa湿度预报来预测云层结构，精确捕捉云海天气。

最简单的判断是，在windy里，如果低云区或雾区被山脉所包围/分割/限制（山上没有云和雾，山下有），那么在那些山上就有大概率看到云海。

下面结合一些实例来进行讲解。

4. 云海过程的分析示例：

由于我这几年观测的云海已不方便获取当时的气象资料，故主要说一说最近发生的云海过程。虽然我没有亲身经历，但通过朋友圈和微博可以获取当地的实测情况，并结合气象资料就可以复盘云海现象的成因和预测要点。

4.1 现场实况

2022年5月10日早上，在朋友圈发现了这个视频，位于西安秦岭北坡的南五台景区（海拔1688米），观测到了云海现象，可以看到低云是典型的层云，云顶高度不超过观测点所在的1688米。

4.2 前日和当日天气形势

云海前一天即5月9日有短波槽东移，关中盆地普降小到中雨，但雨后地面没有干燥的西北气流南下，而是维持微弱东风气流（性质：凉、湿），保证了水汽不被吹散，关中的盆地地形也有助于水汽的保持。

基础知识：云即为相对湿度达到100%的气团，通过湿度可以直接反映云层结构

5月10日上午5点，西安近地面湿度约85%到90%，并未饱和，故没有成雾；但925hpa（对应约750米海拔）到850hpa（对应约1500米海拔）相对湿度接近100%，故形成低云，云底距离地面有一定距离。上述层面均无风或维持轻微东风。而800hpa（对应约2000米海拔）及以上层面相对湿度骤降至40%以下，且为干燥强劲的西北气流，风速大。故云顶高度可以判断在850hpa到800hpa之间。

本段文字描述以windy中的EC数值预报为依据（我5月10日当天看的），EC模型在24小时内的精度是较高的，故在定性分析上可代替实测数据。但windy没有历史数据可以调用，故没有用图片展示。将来如有观测到同类型天气，将在此添加当天的气象图。

下湿上干的垂直天气形势是出现云海的有利天气形势。云顶一般位于这干湿急转的边界层中，且高度较为一致（层云）。如果你有机会身处上层的干气团中，就可以俯视下边的云海。由于海拔1688米处的南五台高于云顶海拔，故观测到了云海的实况。

4.3 云海在卫星云图中的样子

由于中东部地区山峰海拔一般低于2200米，故可观测的云海一般为雾和低云（如果是高云只有坐飞机才可以看到它们构成的云海）。低云在红外卫星云图中不明显，红外云图中云顶海拔越高的就越亮，低云都是暗暗的一坨。只有用可见光云图才可以清晰地捕捉低云以及云海。

可见光云图中，云的边界若出现犬牙交错的样子，则说明此处为山区。因低云深入山谷，而高处的山脊无云，故犬牙交错。此时你若能身处这犬牙交错之地的高处，就可以看到云海。

4.4 云海涌起与消散

9、10点以后，随着太阳照射强度和气温的增加，空气相对湿度逐渐下降，故关中平原上方的低云开始消散。但由于之前山顶无云、山下有云，故山顶太阳照射强烈，温度上升快，空气受热上升形成局部低气压，吸引山下的气流往山上爬升（山谷风现象）。此时关中盆地的潮湿气团在抬升过程中在山麓进一步形成云层或推动之前的云层上涌。在云海观测点就会看到云顶的高度越来越高，原本水平分布的云层逐渐变得倾斜，由层状开始部分变为团状。若观测点海拔不够高，就很有可能逐渐没入上涨的云层中，云海就此结束。

到了午后，由于关中平原云层消散后温度回升剧烈，之前沿山坡向上的大气抬升动力减弱，同时太阳赋予的能量使得相对湿度开始下降，被卡在秦岭半山腰的云逐渐消散。

虽然本次云海过程本人没有亲历，但在秦岭它处以往的观测均发现了上述现象，证明了山谷风的显著作用。

秦岭山脊线海拔为2600-3700米之间，故山谷风效应应该较强。若是黄山、庐山等突出云上面积不多的山峰，可能云海的涌起现象会较弱，但受热湿度降低低云逐渐消散的趋势是不变的。以我在东南丘陵区有限的观测经验上，尚无法对此作出定论。

5. 云海过程的预测实例：

本节写于2022年5月23日，预测24日早上长江中下游地区哪里会出现云海。为什么挑这片区域，因为这片区域这两天下了雨，而且明天可能会放晴，大方向上有利于雾的产生。

5.1 天气形势分析（对于气象爱好者和专业人士可用，非专业人士只要知道下了雨风不大空气湿就行）

首先判断近两日天气形势，22-23日长江中下游地区出现了小到中雨天气，篇幅有限就不放雨量图了，本地下没下雨，下了多大谁都会知道。这两日处于黄海高压西南侧，总体上有偏东风水汽输送，但受东南山区地形影响，实际风速可能很小。较有利于雾和低云的产生。

5.2 雾、低云和湿度预测（重点）

本小节内容直击重点，因为现代天气模型的发展已经可以直接预测云层结构了，不需要借助太多气象学的知识和经验就可以判断是否有云海。

下图为23日windy对24日凌晨的雾预报（白色为雾区），可见2022年5月24日鄂东、皖南、浙西、赣北很可能有雾（内陆地区肯定是辐射雾）出现，但不意味着能看到云海，因为云顶高度也是重要的一个变量，如果观测点没入云中，可能什么也看不到。中央气象台的预报（添加人工经验修正）则进一步支持上述数值预报。

除了雾，低云预测也可以作为辅助，如果观测点较高，则低云预报可能比雾更有价值。下图为windy中EC模型的低云预报，可见大别山南麓、赣北、浙西山区可能会有低云（平原地区的低云无法形成云海景观，只有在高山上才能观测），至于是不是云海还是得看云顶高度。

雾和低云预报揭示了会不会有云，接下来还要用湿度分析具体云顶高度。

下图为windy地面湿度预报，一般地面湿度的饱和区与雾区（雾区、云区预报应该就是以湿度为基础）基本一致，地面湿度不能揭示云顶高度。

下面是由低到高各个高度层面的湿度预测。可见随着海拔上升，湿度逐渐下降，但在1500米以下仍保持70%以上的相对湿度。可观测高度（大别山主峰1777米海拔、黄山主峰1864米）以下湿度的变化是较为连续的，饱和层只出现在地面，说明云层厚度可能很薄（可能是传统意义上的辐射雾），这与之前秦岭的实例（925hpa到850hpa完全饱和，云层/饱和层较厚，干湿强间断）有明显不同。这样的话依靠数值模型对云顶高度做出预测就不够精确。很难说预报90%相对湿度的地方/高度会不会出现云（模型的空间误差、时间误差、作为非专业人士对数据和物理过程的理解偏差），但可以肯定30%相对湿度的地方不会有云。

所以总的来说，明天长江中下游地区可能会有一些地方出现可观测的辐射雾，但云顶高度可能很低，云层很薄，在一些高楼大厦上或者用无人机就可以观测到。由于云层/饱和层很薄，所以会随着太阳的上升消散得很快，故观测窗口期应该是6点到7点左右。

5.3 为什么不用windy自带的云顶和云底高度？

因为云顶高度默认是高层云的云顶高度，若不是完全的晴天，所预测的云顶高度就是高云的云顶高度，与云海无关。即使是晴天，云顶高度也会常常忽略低云的出现。对于局部性的雾/低云，云顶高度没有太大价值。如果具备气象知识，或许可以分析出云顶高度是否指向低云。对于普通人，建议不看这一项。

5.4 实测结果及总结教训

根据卫星云图，5月24日早上长江中下游地区并没有出现大面积的辐射雾，预报部分失败。这也表明对雾的预报仍然不成熟，中央气象台和诸多数值模型都出了错。通过地面站实测数据，发现孝感、黄梅等几个气象站于凌晨的相对湿度极值只有93%-96%，没有达到完全饱和，故天空有些雾蒙蒙，但没有成层。黄山、泾县出现了一定的低层云雾，其相对湿度达到了98、99%。以上说明要生成大面积的雾，相对湿度还是得达到98-100%这样的程度，前两天的降雨量只有小到中雨，雨量不足导致了近地面还是不足够湿润。所以前一两天的雨量够大对云海的生成很有利。

此外，从5月23日的数值预报中就可以发现地面水汽饱和区面积不够大，较为破碎。以后相对湿度达到98%以上的区域要足够大而稳定才可以作为生成云雾的判据。毕竟预报云海是为了实际观赏，如果云海概率不高，那么扑空的可能性就很大。一般上一次山都不容易。

6. 预测误差

由于天气数值预报模型精度有限，故无法保证100%的成功率。由于误差的传递性，预测时长越久远，其精度越低，所以要尽量缩短预测时长（72小时预报永远不如24小时预报准），最好在前一天晚上进行最后的预测，以确定是否有可能出现云海。

一般数值预报的雾/低云强度、范围越大，时间越持久，则观测到的几率越大。就好像预报连续三天的暴雨，那么实际至少发生一天降雨的概率也就极大；而预报今天有短时阵雨，则发生降雨的概率不会很高。而且数值模型有很多个，表现最好的那几家（如EC、GFS）以及中央气象台预报（添加了人工经验修正）可以互为参考，如果多家预测趋于一致，那么预测结果也会更为可信。

越具备气象知识，越积累当地预测-->观测-->反演经验，则预报成功率越高。每个地方的小气候都不一样，本地经验也很重要。

7. 云海最常见地点

在中国能较稳定地观测到云海的地点首推四川盆地西缘诸山，如峨眉山、牛背山。一来因为四川盆地冬半年天气形势较为稳定，空气相对湿度大，低云发达；二来因为四川盆地西缘诸山海拔普遍达到3000米以上，非常容易超出低云的云顶高度，故最容易出现云海。不过夏半年四川盆地的低云天气没有冬半年那么稳定，就需要上述分析方法才能找到机会。

8. 常用网站

windy和中央气象台官网，百度均可得到网址。这两个是最重要、最方便的工具，尤其是windy。如果要反演云海的实际过程，需要借助风云四号卫星——http://rsapp.nsmc.org.cn/geofy/

9. 其他

本文主要讨论的是层状云海的成因和预测。但在夏半年，团状云（淡、碎积云）也可以形成云海。对这种云海我尚未有足够的观测和分析经验，故在正文中少有展示。

关于云海的预测，这位的文章也很不错（除了对windy云顶云底高度那部分我有保留意见外），可以多加参考：

如何较为科学的预报云海与晨雾丁达尔光 - 知乎 (zhihu.com)

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补充：在windy中右键点击某一地方，在弹出框中选择该地点的预报，可以得到该地点的云层结构预测。通过对比EC、GFS、ICON模型的结果，如果一致则说明预测准确性较高。下图中可见两个云海观测的窗口期。有了这一功能就可以省去之前的湿度分析，预测更加直观明了。