積雲是常見的一類雲,其形成受下墊面影響強烈。空氣在對流過程中,氣流攜帶來自下墊面的水汽上升,溫度不斷下降,至凝結溫度時,水汽凝結成雲。水汽開始凝結的高度即為積雲的雲底高度。
積雲的形狀像「饅頭」,輪廓分明,頂部凸起,雲底平坦。積雲由水滴組成,但有時可伴有冰晶,它主要是由空氣對流上升冷卻使水汽發生凝結而形成的。因此,積雲的外形特徵與空氣對流運動的特點緊密相聯。一團空氣上升,在開始時它的內部水汽含量和溫度的水平分布基本上是均勻的,從而水汽產生凝結的高度是一致的,因此,一朵積雲具有水平的底部。由於在形成階段,雲內為上升氣流且雲頂中央上升氣流最強,四周較弱,雲外為下沉氣流,造成積雲具有圓拱形向上凸起的頂部以及明顯的輪廓。
積雲主要在白天形成,因為白天地面溫度高,對流運動明顯。積雲也可在白天山頂上形成,因為山坡受熱比谷底受熱快。
因為積雲的形成受對流運動影響,因此下墊面的溫度會影響積雲的雲底高度及積雲出現的頻率。熱帶地區緯度最低,溫度最高,形成積雲的頻率最高,下墊面溫度越高,空氣上升運動越旺盛,水汽凝結高度越高,積雲高度越高。一天中日出前後氣溫最低,水汽凝結高度最低,形成積雲的高度最低。而且在積雲的形成過程中,對流運動既有上升氣流又有下沉氣流,上升運動形成積雲,下沉運動無雲,如果上升氣流與下沉氣流相間分布,則形成的積云為間隔團塊狀。
積雲進一步發展就會形成積雨雲。人們常用「夏雨隔牛背,鳥溼半邊翅」來形容盛夏季節出現的分布不均、歷時短暫的降雨,並稱呼這種雨為「牛背雨」。「牛背雨」多發生在一塊積雨雲下,多在山區出現,這面坡狂風暴雨,那面坡風和日麗。現在,隨著城市中高樓大廈越來越多,城市中也經常出現,人們從一條街走過,一邊是大雨傾盆,另一邊卻滴雨未下。
這是為什麼呢?原來是地面受熱不均造成小範圍內空氣對流此強彼弱引起的。高大複雜的地形或地物容易使其生成,而城市在發展過程中會導致建築面積增加,城市內部由於水泥路面較多,高樓木立及熱島效應等影響升溫較快,局部氣流受熱經高樓大廈的阻擋不易擴散,在狹小的空間內上升較快,形成小氣旋,易形成「牛背雨」。
積雲與積雨雲既有聯繫,又有區別。積雨雲會下雨,但積雲不會下雨。