雨幡洞雲 hole-punch-cloud

又稱 fallstreak hole。

簡言之，這是高積雲中出現的一個圓形或橢圓形的「雲洞」，這個區域相對無雲，或是存在絲狀雲幡，看起來相當不自然，有時候會被當成幽浮。其實是個與過冷水滴及飛機擾動有關的雲物理現象，相當有趣。

什麼是過冷水？

一般情況下，水的凝結溫度是攝氏0度，但是在缺乏凝結核的大氣環境中，即便低於零度，水滴仍然可以保持液體的狀態，直到零下40度。這種狀態下的水稱之為過冷水，它非常的不穩定，只要一接觸到物體表面或受到一點擾動，過冷水馬上就會凝結成冰。

如果是飛機飛越過冷水區域的話，這些過冷水接觸了飛機機體，往往會凝結在飛機的機翼上，造成「飛機積冰」的現象，可能會造成飛航安全上的危害。

一旦飛機升空或降或時穿越了由過冷水所組成的高積雲雲層中，被飛機穿越的雲層中受到擾動，此時這些區域的過冷水滴就會馬上變成冰晶。但光是這樣還不足解釋以造成雨幡洞雲的原因，其中還有一個極為關鍵的雲物理過程。

完整名稱為「華格納-白吉龍-芬代生過程 Wegener–Bergeron–Findeisen process」，名字長到我完全記不起來……。這是大學時雲物理中的一個重要概念，它描述的是一種大氣中冰晶成長的物理過程，也是雨幡洞雲形成的關鍵效應！

相同溫度之下，在大氣中保持液態的過冷水滴與固態冰晶的飽和蒸氣壓不同，過冷水的飽和蒸氣壓高於冰晶。換句話說，對於冰晶是過飽和的環境，對於過冷水可能是未飽和，這個條件將會造成冰晶與過冷水共存的環境中，冰晶迅速的成長，而過冷水卻會被蒸發。這就是白吉龍效應。

當飛機經穿越過冷水雲層並成冰晶時，這些冰晶會迅速吸收大氣中的水蒸氣而快速成長並落下，同時過冷水滴則會因為濕度降低而迅速蒸發消失，這個現象將由飛機穿越的位置逐漸擴散到鄰近的雲層中，因而形成圓形或橢圓形的「雲洞」。冰晶落下的過程除了會出現幡狀雲之外，有時會造成少量的降雨，條件許可時甚至可以出現彩虹。

而受惠於衛星的時空解析力的提升，如今我們可以從衛星雲圖上看到這個現象：

NOAA網站上提供的GOES-East 高超時間解析度的可見光雲圖，可以看出雨幡洞雲的消長。時間為2020年2月17日。

有趣的大氣現象，更有趣的是可以用所學的氣象知識解釋！希望之後我有機會可以自己拍到雨幡洞雲的照片，並且更新到網站上！