客观日本

筑波大学等解开富士山顶各种奇特云彩的形成条件之谜

2026年01月28日 能源环境

斗笠云、滚轴云、旗云——众所周知,富士山周围会出现各种形状的奇特云彩。日本筑波大学等的研究团队宣布,明确了这些云彩的形成条件。团队利用环绕山体的相机进行了长期观察,并结合观测数据进行了详细调查,这是首次对以往仅停留在经验之谈的富士山云层形成机制进行的科学考察。

装点着日本第一灵峰的云彩蔚为壮观,深受人们喜爱。虽然此前人们对各类云形的大致形成机制有过推测,但始终未能充分阐明。为此,研究团队在2019年1月至2021年12月的3年间,利用环绕富士山实际部署的7台实时相机对云彩进行了观测。此外,还基于气象厅的观测数据,调查了富士山上风侧700hPa高度,大约上空3公里处的风向和风速,测量了不同高度的风速等。

结果发现,各种形状的云彩有以下特征。(1)看起来像山顶戴了斗笠的“斗笠云”,主要出现在温暖季节的早晨,当吹较强的西南西风、山顶附近或更高处存在湿润空气层时,就能观测到。

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富士山顶的斗笠云。(左)接地斗笠(右)分离斗笠(供图:日本筑波大学、信息通信研究机构)

(2)看起来像从天空垂下的“滚轴云”多在吹西南风时出现:湿润空气层位于稍高处、风速的高度差比斗笠云更小时,更容易产生。关于形成机制曾有过两种学说,但研究发现,风越过山时发生的大气上下振动“山岳波”在起作用。在夏季,当吹起西南西风时,由于风速的高度差较小而产生了山岳波,山岳波将湿润空气抬升,进而形成了滚轴云。而另一种既往的假设,即风在经过山体时向左右分流、随后再次合流,从而形成滚轴云的机制,被认为影响较小。

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滚轴云。(左)椭圆型(右)翼型(供图:日本筑波大学、信息通信研究机构)

(3)看起来像旗帜飘扬的“旗云”,多形成于寒冷季节、吹干燥西北风的白天。这种情况下,风在低于山顶处较弱,在山顶附近急剧增强,到了更高空则进一步增强。与滚轴云相反,这是不易发生山岳波的条件。其成因多被认为是冬季西北西风经过山体后合流,由此产生的上升气流将湿润空气抬升而形成。

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旗云。(左)马鬃型(右)飘扬型(供图:日本筑波大学、信息通信研究机构)

研究还发现,斗笠云以贴近山顶的“接地斗笠”、滚轴云中以“椭圆型”、旗云以“马鬃型”为各类云彩的主要形态。

不仅是富士山,岩木山(青森县)和樱岛(鹿儿岛县)等孤立耸立的圆锥形山也会形成类似的云彩。

值得玩味的是,风向风速湿度等条件的细微差异造就了丰富多彩的云彩。研究团队成员中筑波大学计算科学研究中心的日下博幸教授(气象学)表示:“该研究与其说是否有用,不如说是因为有趣才进行的探索。希望能更详细地进行验证。为了调查风向和风速、湿度的垂直分布、大气边界层结构等主要因素的具体作用,正在推进数值模拟。”

研究团队由日本筑波大学、国立研究开发法人信息通信研究机构联合构成。相关成果已发表在英国皇家气象学会的专业杂志《Weather》2025年10月30日刊的电子版上,筑波大学于2025年11月25日发布。

日文:JST Science Portal 编辑部
中文:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Weather
论文:Characteristics of unique cap, Tsurushi and Hata clouds around Mount Fuji
DOI:10.1002/wea.7774

日语原文