卫星观测和宇航员照片显示,地球天空平均有67%被云层覆盖,其中海洋上空云量占主导(晴空仅占10%),而陆地上空晴空比例为30%。
来自NASA EOS计划的卫星(如Terra、Aqua和Aura)每1-2天收集一次全球数据,测量云层覆盖和辐射平衡。然而,这些平均值并未反映日变化、季节变化、云层高度或多层云的存在。
注:MODIS在暗色表面(海洋、森林)上比在亮色表面(冰面)上能更好地探测云层,且卷云比厚积云更难识别。
地球的天空有三个主要区域经常多云:
第一条赤道带(ITCZ)是由来自赤道的温暖湿润空气与来自热带地区的冷空气碰撞形成的,从而引发风暴和云层。
另外两个位于北纬60度和南纬60度的风带,是由极地空气与中纬度空气的碰撞形成的。相反,在纬度15度至30度之间,下沉气流抑制了云层形成,从而有利于沙漠的出现。
云层也出现在西海岸(南美洲、非洲、北美洲)附近,这是由于上升流:来自深海的冷水使湿润空气冷却,形成层积云(最常见,覆盖地球20%的面积)。
山脉阻挡气流和降雨,在背风侧形成沙漠(青藏高原沙漠、加利福尼亚内华达山脉以东的死谷、南美洲的阿塔卡马沙漠)。
地球平均被67%的云层覆盖,这主要归因于两个关键现象:
首先,海洋(覆盖地球表面71%)的大量蒸发持续为大气提供水蒸气。这些水蒸气在上升冷却过程中凝结成云。
其次,大气运动(如热带辐合带或极锋)通过推动温暖潮湿的空气上升,使其冷却并凝结,从而促进云的形成。
卫星,如美国国家航空航天局(NASA)地球观测系统(EOS)项目中的卫星,证实了这一主导性的云层覆盖,其变化取决于区域(海洋比大陆多云)和季节。