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(自然現象)

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雲是大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶,所混合組成的漂浮在空中的可見聚合物。
雲是地球上龐大的水循環的有形的結果。太陽照在地球的表面,水蒸發形成水蒸氣,一旦水汽過飽和,水分子就會聚集在空氣中的微塵(凝結核)周圍,由此產生的水滴或冰晶將陽光散射到各個方向,這就產生了雲的外觀。並且,雲可以形成各種的形狀,也因在天上的不同高度、形態而分為許多種 [1] 
中文名
外文名
cloud
主要組成
水滴、過冷水滴、冰晶或混合組成
基本分類
三族十屬二十九類

影響

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雲
(24張)
雲吸收從地面散發的熱量,並將其逆輻射回地面,這有助於使地球保温。但是雲同時也將太陽光直接反射回太空,這樣便有降温作用。哪種作用佔上風取決於雲的形狀和位置。
從地面向上十幾公里這層大氣中,越靠近地面,温度越高,空氣也越充足;越往高空,温度越低,空氣也越稀薄。
雲
(2張)
另一方面,江河湖海的水面,以及土壤和動、植物的水分,隨着蒸發到空中變成水汽。水汽進入大氣後,成雲致雨,或凝聚為霜露,然後又返回地面,滲入土壤或流入江河湖海。以後又再蒸發汽化),再凝結(凝華)下降。週而復始,循環不已。
水汽從蒸發表面進入低層大氣,這裏的温度高,所容納的水汽較多,如果這些濕熱的空氣被抬升,温度就會逐漸降低,到了一定高度,空氣中的水汽就會達到飽和。如果空氣繼續被抬升,就會有多餘的水汽析出。如果那裏的温度高於0℃,則多餘的水汽就液化成小水滴;如果温度低於0℃,則多餘的水汽就凝華為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多並達到人眼能辨認的程度時,我們所説的雲就形成了。〔注:高空中壓強減小,水的凝固點會升高而大於0℃〕

雲的分類

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按形態分,雲的分類如下表所示:
Cu
Cu hum
Fc
Cu cong
Cb
Cb calv
Cb cap
Sc
Sc tra
Sc op
Sc cug
Sc cast
Sc lent
St
St
Fs
Ns
Ns
As
As tra
As op
Ac
Ac tra
Ac op
Ac lent
Ac cug
Ac flo
Ac cast
Ci
Ci fil
Ci dens
Ci not
Ci unc
Cs
Cs fil
Cs nebu
Cc
Cc
比較籠統地説,雲主要有三種形態:一大團的積雲、一大片的層雲和纖維狀的捲雲
而科學上雲的分類最早是由法國博物學家讓-巴普蒂斯特·拉馬克(Jean Lamarck)於1801年提出的。1929年,國際氣象組織以英國科學家路克·何華特(Luke Howard)於1803年制定的分類法為基礎,按雲的形狀、組成、形成原因等把雲分為十大雲屬。而這十大雲屬則可按其雲底高度把它們劃入三個雲族:高雲族、中雲族、低雲族。另一種分法則將積雨雲從低雲族中分出,稱為直展雲族。這裏使用的雲底高度僅適用於中緯度地區。(除英美等國外,世氣組織與各國一般採用國際單位制)。 [2] 

高雲族

高雲族的雲,中緯度地區雲底高度通常大於6000m,形成於對流層較冷的部分。分三屬,都是捲雲類的。在這高度的水都會凝固結晶,所以這族的雲都是由冰晶體所組成的。高雲一般呈纖維狀,薄薄的並多數會透明。
雲類和高度比 雲類和高度比
捲雲(Ci,Cirrus)具有絲縷狀結構,柔絲般光澤,分離散亂的雲。雲體通常白色無暗影,呈絲條狀、羽毛狀、馬尾狀、鈎狀、團簇狀、片狀、砧狀等。捲雲見暈的機會比較少,即使出現,暈也不完整。我國北方和西部高原地區,冬季捲雲有時會下零星的雪。日出之前,日落以後,在陽光反射下,捲雲常呈鮮明的黃色或橙色。我國北方和西部高原地區嚴寒季節,有時會遇見一種高度不高的雲,外形似層積雲,但卻具有絲縷結構、柔絲般光澤的特徵,有時還有暈,此應記為捲雲。如無捲雲特徵,則應記為層積雲。捲雲又分成4類:
毛卷雲(Ci fil):纖細分散的雲,呈絲條、羽毛、馬尾狀。有時即使聚合成較長並具一定寬度的絲條,但整個絲縷結構和柔絲般的光澤仍十分明顯。
密捲雲(Ci dens):較厚的、成片的捲雲,中部有時有暗影,但邊緣部分捲雲的特徵仍很明顯。
鈎捲雲(Ci unc):形狀好像逗點符號,雲絲向上的一頭有小簇或小鈎。
偽捲雲(Ci not):由鬃積雨雲頂部脱離母體而成。雲體較大而厚密,有時似砧狀。
卷積雲 卷積雲
卷積雲(Cc,Cirrocumulus)似鱗片或球狀細小云塊組成的雲片或雲層,常排列成行或成羣,很像輕風吹過水麪所引起的小波紋。白色無暗影,有柔絲般光澤。卷積雲可由捲雲、卷層雲演變而成。有時高積雲也可演變為卷積雲。整層高積雲的邊緣,有時有小的高積雲塊,形態和卷積雲頗相似,但不要誤認為卷積雲。只有符合下列條件中的一個或以上的,才能算做卷積雲。
①和捲雲卷層雲之間有明顯的聯繫。
②從捲雲或卷層雲演變而成。
③確有捲雲的柔絲澤和絲縷狀特點。
卷層雲(Cs,Cirrostratus
卷層雲 卷層雲
白色透明的雲幕,日、月透過雲幕時輪廓分明,地物有影,常有暈環。有時雲的組織薄得幾乎看不出來,只使天空呈乳白色;有時絲縷結構隱約可辨,好像亂絲一般。我國北方和西部高原地區,冬季卷層雲可以有少量降雪。
厚的卷層雲易與薄的高層雲相混。如日月輪廓分明,地物有影或有暈,或有絲縷結構為卷層雲;如只辨日、月位置,地物無影,也無暈,為高層雲。卷層雲又可分成2類:
薄幕卷層雲(Cs nebu):均勻的雲幕,有時薄得幾乎看不見,只因有暈,才證明其存在;雲幕較厚時,也看不出什麼明顯的結構,只是日月輪廓仍清楚可見,有暈,地物有影。
毛卷層雲(Cs fil):白色絲縷結構明顯,雲體厚薄不很均勻的卷層雲。

中雲族

中雲於2000m至6000m的高空形成。它們是由過度冷凍的小水點組成。
高積雲(Ac,Altocumulus
各種雲照片
各種雲照片(12張)
高積雲的雲塊較小,輪廓分明,常呈扁圓形、瓦塊狀、魚鱗片,或是水波狀的密集雲條。成羣、成行、成波狀排列。大多數雲塊的視寬度角在1-5°。有時可出現在兩個或幾個高度上。薄的雲塊呈白色,厚的雲塊呈暗灰色。在薄的高積雲上,常有環繞日月的彩虹,或顏色為外紅內藍的華環。高積雲都可與高層雲、層積雲、卷積雲相互演變。高積雲又可分成6類:
透光高積雲(Ac tra):雲塊的顏色從潔白到深灰都有,厚度變化也大,就是同一雲層,各部分也可能有些差別。雲層中個體明顯,一般排列相當規則,但是各部分透明度是不同的。雲縫中可見青天,即使沒有云縫,雲層薄的部分,也比較明亮。
蔽光高積雲(Ac op):連續的高積雲層,至少大部分雲層都沒有什麼間隙,雲塊深暗而不規則。因為雲層的厚度厚,個體密集,幾乎完全不透光,但是雲底雲塊個體依然可以分辨得出。
莢狀高積雲(Ac lent):高積雲分散在天空,成橢圓形或豆莢狀,輪廓分明,雲塊不斷地變化着。
積雲性高積雲(Ac cug):這種高積雲由積雨雲、濃積雲延展而成。在初生成的階段,類似蔽光高積雲。
絮狀高積雲(Ac flo):類似小塊積雲的團簇,沒有底邊,個體破碎如棉絮團,多呈白色。
堡狀高積雲(Ac cast):垂直髮展的積雲形的雲塊,遠看並列在一線上,有一共同的水平底邊,頂部凸起明顯,好像城堡。雲塊比堡狀層積雲小。
高層雲(As,Altostratus
雲
(7張)
帶有條紋或纖縷結構的雲幕,有時較均勻,顏色灰白或灰色,有時微帶藍色。雲層較薄部分,可以看到昏暗不清的日月輪廓,看去好像隔了一層毛玻璃。厚的高層雲,則底部比較陰暗,看不到日月。由於雲層厚度不一,各部分明暗程度也就不同,但是雲底沒有顯著的起伏。高層雲可降連續或間歇性的雨、雪。若有少數雨(雪)旛下垂時,雲底的條紋結構仍可分辨。高層雲常由卷層雲變厚或雨層雲變薄而成。有時也可由蔽光高積雲演變而成。在我國南方有時積雨雲上部或中部延展,也能形成高層雲,但持續時間不長。高層雲又可分成2類:
透光高層雲(As tra):較薄而均勻的雲層,呈灰白色。透過雲層,日月輪廓模糊,好像隔了一層毛玻璃,地面物體沒有影子。
蔽光高層雲(As op):雲層較厚,且厚度變化較大。厚的部分隔着雲層看不見日月;薄的部分比較明亮一些,還可以看出纖縷結構。呈灰色,有時微帶藍色。

低雲族

低雲是在2000m以下的大氣中形成。當中包括濃密灰暗的層雲、層積雲(不連續的層雲)和濃密灰暗兼帶雨的雨層雲。層雲接地就被稱為霧。
雨層雲(Ns,Nimbostratus)厚而均勻的降水雲層,完全遮蔽日月,呈暗灰色,佈滿全天,常有連續性降水。如因降水不及地在雲底形成雨(雪)旛時,雲底顯得混亂,沒有明確的界限。雨層雲多數由高層雲變成,有時也可由蔽光高積雲、蔽光層積雲演變而成。雨層雲又可分成2類:
雨層雲(Ns):雲體均勻成層,佈滿全天,完全遮蔽日、月,呈暗灰色,雲底常伴有碎雨雲,降連續性雨雪。
雲
碎雨雲(Fn):低而破碎的雲,灰色或暗灰色。不斷滋生,形狀多變,移動快。最初是各自孤立分離的,後來可漸併合。常出現在降水時或降水前後的降水雲層之下。
層積雲(Sc,Stratocumulus)團塊、薄片或條形雲組成的雲羣或雲層,常成行、成羣或波狀排列。雲塊個體都相當大,其視寬度角多數大於5°(相當於一臂距離處三指的視寬度)。雲層有時滿布全天,有時分佈稀疏,常呈灰色、灰白色,常有若干部分比較陰暗。層積雲有時可降雨、雪,通常量較小。層積雲除直接生成外,也可由高積雲、層雲、雨層雲演變而來,或由積雲、積雨雲擴展或平衍而成。層積雲又可分成5類:
透光層積雲(Sc tra):雲層厚度變化很大,雲塊之間有明顯的縫隙;即使無縫隙,大部分雲塊邊緣也比較明亮。
蔽光層積雲(Sc op):陰暗的大條形雲軸或團塊組成的連續雲層,無縫隙,雲層底部有明顯的起伏。有時不一定滿布全天。
層積雲 層積雲
積雲性層積雲(Sc cug):由積雲、積雨雲因上面有穩定氣層而擴展或雲頂下塌平衍而成的層積雲。多呈灰色條狀,頂部常有積雲特徵。在傍晚,積雲性層積雲有時也可以不經過積雲階段直接形成。
堡狀層積雲(Sc cast):垂直髮展的積雲形的雲塊,並列在一線上,有一個共同的底邊,頂部凸起明顯,遠處看去好像城堡。
莢狀層積雲(Sc lent):中間厚、邊緣薄,形似豆莢、梭子狀的雲條。個體分明,分離散處。
層雲(St,Stratus
低而均勻的雲層,像霧,但不接地,呈灰色或灰白色。層雲除直接生成外,也可由霧層緩慢抬升或由層積雲演變而來。可降毛毛雨或米雪。層雲又可分成2類:
層雲(St):低而均勻的雲層,像霧,但不接地,呈灰色或灰白色。
碎層雲(Fs):不規則的鬆散碎片,形狀多變,呈灰色或灰白色。由層雲分裂或由霧抬升而成。山地的碎層雲早晚也可直接生成。

直展雲族

雲
(4張)
直展雲有非常強的上升氣流,所以它們可以一直從底部長到更高處。帶有大量降雨和雷暴的積雨雲就可以從接近地面的高度開始,然後一直髮展到75000尺的高空。在積雨雲的底部,當下降中較冷的空氣與上升中較暖的空氣相遇就會形成像一個個小袋的乳狀雲。薄薄的幞狀雲則會在積雨雲膨脹時於其頂部形成。
積雲(Cu,Cumulus
垂直向上發展的、頂部呈圓弧形或圓拱形重疊凸起,而底部幾乎是水平的雲塊。雲體邊界分明。如果積雲和太陽處在相反的位置上,雲的隆起的中部比邊緣要明亮;反之,如果處在同一側,雲的中部顯得黝黑但邊緣帶着鮮明的金黃色;如果光從旁邊照映着積雲,雲體明暗就特別明顯。積雲是由氣塊上升、水汽凝結而成。積雲又可分成3類:
淡積雲(Cu hum):扁平的積雲,垂直髮展不盛,水平寬度大於垂直厚度。在陽光下呈白色,厚的雲塊中部有淡影,晴天常見。
碎積雲(Fc):破碎的不規則的積雲塊(片),個體不大,形狀多變。
濃積雲(Cu cong):濃厚的積雲,頂部呈重疊的圓弧形凸起,很像花椰菜;垂直髮展旺盛時,個體臃腫、高聳,在陽光下邊緣白而明亮。有時可產生陣性降水
積雨雲(Cb,Cumulonimbus)雲體濃厚龐大,垂直髮展極盛,遠看很像聳立的高山。雲頂由冰晶組成,有白色毛絲般光澤的絲縷結構,常呈鐵砧狀或馬鬃狀。雲底陰暗混亂,起伏明顯,有時呈懸球狀結構。積雨雲常產生雷暴、陣雨(雪),或有雨(雪)旛下垂。有時產生颮或降冰雹。雲底偶有龍捲產生。積雨雲還有同類——雨層雲。兩者區別是積雨雲雨下的時間短,但是很猛;雨層雲時間長,但下得沒有積雨雲那麼猛烈。
積雨雲又可分成2類:
禿積雨雲(Cb calv):濃積雲發展到鬃積雨雲的過渡階段,花椰菜形的輪廓漸漸變得模糊,頂部開始凍結,形成白色毛絲般的冰晶結構。禿積雨雲存在的時間一般比較短。
鬃積雨雲(Cb cap):積雨雲發展的成熟階段,雲頂有明顯的白色毛絲般的冰晶結構,多呈馬鬃狀或砧狀。

其他

凝結尾跡是指當噴射飛機在高空劃過時所形成的細長而稀薄的雲。
夜光雲非常罕見,它形成於大氣層的中間層,只能在高緯度地區看到。

看雲識天氣

編輯
在地球上的雲多度 在地球上的雲多度
雲
長期的觀測和實踐表明,雲的產生和消散以及各類雲之間的演變和轉化,都是在一定的水汽條件和大氣運動的條件下進行的。人們看不見水汽,也看不見大氣運動,但從雲的生消演變中可以看到水汽和大氣運動的一舉一動,而水汽和大氣運動對雨、雪、冰、雹等天氣現象起着極為重要的作用。
千百年來,我國勞動人民在生產實踐中根據雲的形狀、來向、移速、厚薄、顏色等的變化,總結了豐富的“看雲識天氣”的經驗,並將這些經驗編成諺語。我們在這裏將這些有關“看雲識天氣”的諺語彙總在一起,有興趣的朋友不妨留心作一些觀察對照。
“天上鈎鈎雲,地上雨淋淋”:鈎鈎雲指鈎捲雲,這種雲的後面,常有鋒面(特別是暖鋒)、低壓或低壓槽移來,預兆着陰雨將臨;
“炮台雲,雨淋淋”:炮台雲指堡狀高積雲或堡狀層積雲,多出現在低壓槽前,表示空氣不穩,一般隔8-10小時左右有雷雨降臨。
“雲交雲,雨淋淋”:雲交雲指上下雲層移動方向不一致,也就是説雲所處高度的風向不一致,常發生在鋒面或低壓附近,所以預示有雨,有時雲與地面風向相反,則有“逆風行雲,天要變”的説法。
“江豬過河,大雨滂沱”:江豬指雨層雲下的碎雨雲,出現這種雲,表明雨層雲中水汽很充足,大雨即將來臨。有時碎雨雲被大風吹到晴天無雲的地方,夜間便看到有像江豬的雲飄過“銀河”也是有雨的先兆。
“棉花雲,雨快臨”:棉花雲指絮狀高積雲,出現這種雲表明中層大氣層很不穩定,如果空氣中水汽充足並有上升運動,就會形成積雨雲,將有雷雨降臨。
“天上灰布懸,雨絲定連綿”:灰布雲指雨層雲,大多由高層雲降低加厚蜕變而成,範圍很大、很厚,雲中水汽充足,常產生連續性降水。
“雲往東,車馬通;雲往南,水漲潭;雲往西,披蓑衣;雲往北,好曬麥”:根據雲的移動方向來預測陰晴,雲向東、向北移動,預示着天氣晴好;雲向西、向南移動,預示着會有雨來臨。雲的移動方向,一般表示它所在高度的風向。這一諺語説明,雲在低壓內不同部位的分佈情況。它適用於密佈全天、低而移動較快的雲。
“魚鱗天,不雨也風顛”:魚鱗天指卷積雲,出現這種雲,表明高層大氣層不穩定,如果雲層繼續降低、增厚,説明本地區已處於低壓槽前,很快會下雨或颳風。
“天上鯉魚斑,明日曬谷不用翻”:鯉魚斑指透光高積雲,往往處在由冷變暖的變性高壓氣團控制下,雲層如果沒有繼續增厚,短期內仍是晴天。
“烏雲接落日,不落今日落明日”:指太陽落山時,西方地平線下升起一朵城牆似的烏雲接住太陽,説明烏雲東移,西邊陰雨天氣系統正在移來,將要下雨。一般來説,如接中雲,則當夜有雨;如接高雲,則第二天有雨。但如西邊的烏雲呈條塊狀或斷開,或本地原來就多雲,那就不是未來有雨的徵兆了。
“西北開天鎖,明朝大太陽”:指陰雨天時,西北方向雲層裂開,露出一塊藍天,稱“天開鎖”。這説明本地已處在陰雨天氣系統後部,隨着陰雨系統東移,本地將雨止雲消,天氣轉好。
“太陽現一現,三天不見面”:指春、夏時節,雨天的中午,雲層裂開,太陽露一露臉,但云層又很快聚合變厚,這表明本地正處在準靜止鋒影響下,準靜止鋒附近氣流升降強烈、多變。上升氣流增強時,雲層變厚,降雨增大;上升氣流減弱時,雲層變薄,降雨減小或停止;中午前後,太陽照射強烈,雲層上部受熱蒸發,或雲層下面上升氣流減弱,天頂處的雲層就會裂開。隨着太陽照射減弱,或雲層下部上升氣流加強,裂開的雲層又重新聚攏變厚。因此,“太陽現一現,常預示繼續陰雨”。這句諺語和“太陽笑,淋破廟”、“亮一亮,下一丈”等諺語類同。
“日落射腳,三天內雨落”:指太陽從雲層的空隙中照射下來,稱“日射腳”,傍晚出現日射腳,説明對流作用強烈,預示有雨。
“早霞不出門,晚霞行千里”:早晨東方無雲,西方有云,陽光照到雲上散射出彩霞,表明空中水汽充沛或有陰雨系統移來,加上白天空氣一般不大穩定,天氣將會轉陰雨;傍晚如出晚霞,表明西邊天空已放晴,加上晚上一般對流減弱,形成彩霞的東方雲層,將更向東方移動或趨於消散,預示着天晴。
“久晴大霧陰,久陰大霧晴”:指的是久晴之後出現霧,説明有暖濕空氣移來,空氣潮濕,是天陰下雨的徵兆;久陰之後出現霧,表明天空中雲層變薄裂開消散,地面温度降低而使水汽凝結成輻射霧,持到日出後霧將消去,就會出現晴天。
在暖季的早晨,如天邊出現了堡狀雲,表示這個高度上的潮濕氣層已經很不穩定,到了午間,低層對流一旦發展,上下不穩定的層次結合起來,就會產生強烈的對流運動,形成積雨雲而發生雷雨。所以有“清早寶塔雲,下午雨傾盆”的諺語。
另外,有天氣預兆的雲在演變過程中,往往具有一定的連續性、季節性和地方性。當天空中的雲按照捲雲、卷層雲、高層雲、雨層雲這樣的次序從遠處連續移來,而且逐漸由少變多,由高變低,由薄變厚時,就預兆很快會有陰雨天氣到來;相反,如果雲由低變高、由厚變薄、由成層而崩裂為零散狀的雲時,就不會有陰雨天氣。在暖季早晨,天空如出現底平、頂凸、孤立的雲塊(淡積雲),或移動較快的白色碎雲(碎積雲),表明中低空氣層比較穩定,天氣晴好。
此外,雲的顏色也可預兆一定的天氣,如冰雹雲的顏色先是頂白底黑,而後雲中出現紅色,形成白、黑、紅色亂絞的雲絲,雲邊呈土黃色。黑色是陽光透不過雲體所造成的;白色是雲體對陽光無選擇散射或反射的結果;紅黃色是雲中某些雲滴(直徑在千分之一到百分之一毫米之間)對陽光進行選擇散射的結果。有時雨雲也呈現淡黃色,但云色均勻,不亂翻騰。還有不少諺語是從雲色和雲形來預兆要下冰雹的。例如,內蒙古有“不怕雲裏黑,就怕雲裏黑夾紅,最怕黃雲下面長白蟲”等諺語,山西有“黃雲翻,冰雹天;亂攪雲,雹成羣;雲打架,雹要下”、“黑雲黃雲土紅雲,翻來覆去亂攪雲,多有雹子災嚴重”等諺語。還有“午後黑雲滾成團,風雨冰雹一齊來”、“天黃悶熱烏雲翻,天河水吼防冰蛋”等説法,這些都説明當空氣對流強盛,雲塊發展迅猛,像濃煙一股股地直往上衝,雲層上下前後翻滾時,就容易下冰雹。 [3] 

顏色分析

編輯
天空有各種不同顏色的雲,有的潔白如絮,有的是烏黑一塊,有的是灰濛濛一片,有的發出紅色和紫色的光彩。這裏面,雲的厚薄決定了顏色,我們所見到的各種雲的厚薄相差很大,厚度可達7-8公里,薄的只有幾十米。有滿布天空的層狀雲,孤立的積狀雲,以及波狀雲等許多種。很厚的層狀雲,或者積雨雲,太陽和月亮的光線很難透射過來,看上去雲體就很黑;稍微薄一點的層狀雲和波狀雲,看起來是灰色,特別是波狀雲,雲塊邊緣部分,色彩更為灰白;很薄的雲,光線容易透過,特別是由冰晶組成的薄雲,雲絲在陽光下顯得特別明亮,帶有絲狀光澤,天空即使有這種層狀雲,地面物體在太陽和月亮光下仍會映出影子。有時雲層薄得幾乎看不出來,但只要發現在日月附近有一個或幾個大光環,仍然可以斷定有云,這種雲叫做“薄幕卷層雲”。孤立的積狀雲,因雲層比較厚,向陽的一面,光線幾乎全部反射出來,因而看來是白色的;而背光的一面以及它的底部,光線就不容易透射過來,看起來比較灰黑。日出和日落時,由於太陽光線是斜射過來的,穿過很厚的大氣層,空氣的分子、水汽和雜質,使得光線的短波部分大量散射;而紅、橙色的長波部分,卻散射得不多,因而照射到大氣下層時,長波光特別是紅光佔着絕對的多數,這時不僅日出、日落方向的天空是紅色的,就連被它照亮的雲層底部和邊緣也變成紅色了。由於雲的組成有的是水滴,有的是冰晶,有的是兩者混雜在一起的,因而日月光線通過時,還會造成各種美麗的光環或彩虹。
參考資料