摘 要:本文首先簡要探討了云的形成及分類,接著分析了民航氣象觀測中云觀測技巧,最后給出了幾點云的編碼技巧,以期提升云觀測質量。
關鍵詞:民航;氣象觀測;云觀測技術;編碼
云的觀測是地面氣象觀測工作中的重要組成部分,隨著氣象事業的快速發展,地面氣象觀測也在不斷更新和發展,臺站自投入使用自動氣象站以來,對大部分氣象要素都實現了自動采集記錄,但是對云、能進度、天氣現象仍舊使用人工目測的方式進行。云的數量、分布形式、外形、移動路徑、變化規律等都反映了大氣環流形勢、穩定程度與水汽含量,還可以揭示未來天氣的變化。因此,民用航空氣象加強對云的觀測十分必要。
1 云的形成及分類
1.1 云的形成
懸浮在空氣中的小水滴、冰晶、過冷小水滴或由這些混合物組成的可見聚合體稱為云。云有一定厚度,其底部不與大地接觸。對云觀測,可以了解空中相關氣象要素變化和大氣運動情況。云觀測主要有判定云狀、測量云高、估算云量和選定合適的云碼。在實際觀測中,觀測人員應盡量選擇在可以看到全部天空及地平線的開闊地帶或平臺,認真仔細觀察云的連續演變特征。觀測過程中若陽光較強,可佩戴暗色或黑色眼鏡。
1.2 云的分類
根據云的結構特點、外形特征和云底的高度,將云劃分為3族、10屬、29類,這種分類方法為國際分類。我國氣象臺站在現行的觀測過程中也經常使用這種分類方法。
2 云的觀測技巧
2.1 相似積云、層云、雨云
高積云Ac與卷積云Cc都有相似的云狀,但是卷積云Cc的云塊相對較小,在視寬度角小于1°時,該云較為明亮;當視寬角度在1~5°的范圍內,高積云Ac周圍通常由日月的花環或虹彩。高積云Ac同層積云Sc的相似度也較高,但是層積云的視寬角度要高于5°,云塊比高積云Ac松散,但是沒有Ac緊密,層積云Sc的云高大都在1000 m左右,而高積云Ac云高要超過2000m以上。雨層云Ns與敝光高層As op也較相似,但雨層云Ns厚而均勻,可以將日月完全遮蔽,其顏色比敝光高層云As op深而且布滿全天,如果有降水天氣出現則會是連續性的;若As op較薄,則會看到日月位置,如果出現降水則是間歇性的。在區分布雨層云Ns與鬃積雨云Cb cap時,需要了解布雨層云 Ns主要是由層云加厚演變來的,而鬃積雨云Cb cap則是由對流云演變而來。
2.2 碎層云
碎層云包括Fn(碎雨云)、Fs(碎層云)、Fc(碎積云),這三類云外形相似,進行區分時需結合當時天氣和各自形成過程。Fc是破碎不規則積云,個體不大,形狀多樣,可自行生成或通過Sc、Cu 消散生成,大部分都是淡積云初生階段或由于水汽、對流影響使得淡積云云體損壞或大風將云塊吹散造成,出現這種云時大都是晴天;Fs是不規則、破碎層云,形狀多樣,呈灰色或灰白色,由霧抬升形成或St(層云)、Sc 消散生成或山地碎層云早晚生成;Fn是低而破碎云,呈灰色或暗灰色,移動速度較快,形狀變化多樣,出現在降水時或降水前后降水云層下。在Fn的觀測記錄中應特別注意“降水前后破碎的云”演變情況,如果微弱擾動形成的Fn在熱力和動力較強的對流條件下形成的積云塊狀需將其記為Fc。從遠處飄來破碎的云,無法得知其形成原因,只能根據云的顏色和結構判斷該云是Fn或Fc。
2.3 夜間云
夜間觀測云時有一定難度,只能根據星光明暗、強度等識別。夜間對云觀測前,要在暗處停留至少5min后才能開始,降低觀測誤差;夜間觀測時要先觀測天頂,后再觀測四周。傍晚來臨時,應對云在天空的分布情況仔細觀察,結合白天云的演變規律和本站所處天氣形勢,分析夜間天空中會發生哪些變化。尤其是在某些系統天氣形勢下,會有系統性云出現,應做到心中有數。入夜后也要時刻關注云變化,確保掌握云演變過程。另外,要結合當時天氣情況,分析不同種類云之間的演變特征。
觀測人員還可以結合傍晚云的狀況和演變情況,再根據觀測云時的星空變化,判斷天空是否有云。天空是否有云、云層厚度和高低都可以借助星光光亮和模糊程度確定;而云塊大小和間隔則可根據星光疏密判斷。在云出現地方一般沒有星光或僅有個別較亮星光出現;而沒有云的地方星光發亮閃爍,天空大都呈藍紫色。在出現中云或低云時,僅在云隙中才能發現星光;當出現薄云或高云時,天空中只有隱約可見星光。由于夜間光照條件不足,會阻礙目力觀測工作,增加判斷云狀難度。所以,夜間云觀測時,需要觀測人員借助一切有利條件,對各種云的夜間特征進行熟練掌握,做好日常總結,提升夜間云觀測準確性。
3 云的編碼技巧
3.1 系統發展與非系統發展的區分
在對高云族中的密卷云、毛卷云和鉤卷云編碼時需要區分系統發展和非系統發展,對非系統發展的毛卷云和鉤卷云編報記為Ch1,非系統發展的密卷云編報Ch2;系統發展的毛卷云和鉤卷云編報用Ch4,而系統發展的密卷云大都與Cs同時出現,編報時應根據實際情況記Ch5或Ch6。觀測人員在實際觀測工作中不注意區分,在出現毛卷云(或密卷云、鉤卷云)都將其編報Ch1(或Ch2或Ch4),根本沒有云的指示意義。在對中族云的高積云編碼時C3最常見,C4和C5很少見,這三種電碼有很大區別。C3表示云層穩定且在同一高度,有時量變不是系統發展;C4表示中空下沉氣流很強,云塊變化但云量不增加;C5表中空水汽含量增加,代表云系發展階段。
3.2 云底高度的區分
當觀測站同時出現積云Cu和普通層積云Sc時,工作人員編碼時習慣參考云底高度,但這兩種云高度相同情況較為常見,應仔細辨認,若濃積云 Cu cong 和普通層積云Sc高度相同時,只能編報C2,但淡積云Cu hum和普通Sc同高時要優先編報量多者,量相同時需要根據發展趨勢編報。
4 結論
為提升氣象觀測中對云的觀測,需要觀測人員對云的觀測和編碼技術熟練掌握,在實際觀測時,端正工作態度,提升自身責任意識,實事求是記錄云狀和云碼,提升云觀測質量。
參考文獻:
[1] 蔡承英,蔡哲.云的觀測技術[J].農技服務,2011,28(4).
[2] 秦文英.云的觀測及編報技巧[J].現代農業科技,2010(16).
作者簡介:
杜娟(1983-),女,漢族,內蒙古包頭人,本科,助理工程師,從事民航氣象觀測工作。