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[摘 要]随着我国经济社会各行业的飞速发展,气象事业也得到了突飞猛进的进步,人们对于雷电有了更深层的认识。目前,逐渐采用先进的科学技术对雷暴进行测报,务求将雷暴的灾害降到最低。本文通过对雷暴的形成分析,提出了在平常的测报工作中应该注意的问题,以供参考。
[关键词]气象;雷暴;测报
中图分类号:V321.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0355-01
雷暴是较为重要的天气现象,伴随的灾害性气象要素较多,往往造成较大的危害。因此,需要注意雷暴过程中的气象要素的变化,以及在观测过程中应该注意的问题,还需要采取措施完善防雷设备,以保证及时、准确地进行气象观测,从而最大限度地避免和减少灾害所造成的人员伤亡和财产损失。
一、雷暴的形成条件
雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气,产生在强烈的积雨云中,因此常伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷风。形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。我国雷暴天气南方多于北方,山区多于平原,夏秋季较多,冬季只在我国南方偶有出现。雷暴多在下午出现,夜间因云顶辐射冷却,使云层内的温度层结构变得不稳定,也可引起雷暴,称为夜雷暴。
二、气象要素受雷暴天气影响的变化
1.气温变化
雷暴天气发生之前,受暖湿气流的控制,会出现湿度大,气温高,气压下降、天气闷热等天气现象。雷暴来临时,随着降水的开始,原来的暖湿空气被积雨云中下沉的冷空气所替代,降落的雨滴未得到及时蒸发,相对湿度却开始下降,气温也开始下降,短时间后,风速突然增大,风向急转,气温随之急降。夏季雷暴过程中气温能下降达10°C以上,当雷暴远离或者消失之后,气温又随即回升。
2.降水变化
积雨云成熟发展的标志是雷暴所产生的降水量。降水一般发生在阵风之后,且都是强度很大的阵性降水,其多少取决于周围空气的潮湿程度和云中的含水量,其持续时间取决于通过测站的雷暴单体的大小、数目、部位和速度。降水的开始和气压的升降几乎是同时出现的,当该地区的水汽条件不充分时,降水就不明显,当受多个雷暴群影响时,在一阵强阵雨间歇片刻后,会又一阵反复多次的阵性降水。
3.气压变化
当雷暴处于发展期时,由于积雨云中的气温上升,使高层辐射明显高于低层辐射。受水汽凝结释放潜热的影响,会出现空气中温度升高、气柱膨胀等现象,从而使地面气压下降。到积雨云成熟阶段,下沉气流会在云中出现,使气压突然升高。在积雨云的正下方时,气压上升值达到最大,随着雷暴程度的逐渐减弱,气压值又开始逐渐下降直至恢复正常。
4.湿度变化
在雷暴天气出现之前,由于气压下降、气温升高带走一部分水汽,造成地面湿度减小。降水开始后,相对湿度上升直至饱和状态。降水量最多时,由于云底比较干冷的空气被下沉气流带到地面,降落的水滴未及时蒸发,反而使相对湿度下降,随着雷暴的远离,相对湿度慢慢回升至饱和状态。
5.风的变化
雷暴发展阶段地面的风力相对较小,在雷暴发展至成熟阶段之后,来自积雨云中的冷空气迅速下降到地面后,风随即变化,风力增大、风向改变,且往往带有阵性,这一系列现象都预示着暴雨的来临。
三、雷暴测报
1.雷暴观测
(1)观测雷暴时要特别准确定位雷暴的方位。打雷时(尤其在夜间)雷鸣声四处回荡,方向难以判定,故要密切监测云的来向和闪电的方位。
(2)结合天气形势或天气预报判断雷暴路径。观测人员应根据天气形势或天气预报对雷暴来临做好准备,特别要注意初雷时期,以免漏记或因忙乱发生差错。
(3)参考风向判别系统。风是影响测量降水量的主要原因,因为积雨云边缘有强烈的下沉气流,所以风标的指向常是雷雨方向,积雨云在测站北面,风向指北,积雨云如经测站南移,则风向立即转向南方。
(4)观察云的形状。积雨云在夜间较好辨认,往往伴有电闪雷鸣,云的顶部有卷云的结构特征;当较强的积雨云经过测站时,各种气象要素均有明显变化,如气压气温下降,湿度增大,风向突变,电闪雷鸣,或乌云密布,天空黑暗,很快就会刮风下雨,且雨较大,阵性明显。
2.雷暴记录
(1)雷暴应从整体出发判别其系统,记录其起止时间和方向。以该系统第1次听到雷声为开始时间,最后一次听到雷声为终止时间。
(2)以该系统第1次听到雷声时所在方向为开始方向,最后一次听到雷声时所在方向为终止方向,按8个方位记录。如雷暴始终在一个方向,则只记开始方向。
(3)当积雨云入侵测站天空时,云体可跨占几个方位,甚至布满全天。当其中某一方向雷暴系统移到天顶或其他方位时,在原来方位或相邻方位可产生另一个雷暴系统,此时切勿将2个系统的雷暴混为1个系统。积雨云可根据以下特征或经验加以分析判定:一是积雨云逼近测站时一般移速较快,常从某一方向迅速侵盖全天。特别是当云量多、来势猛的积雨云逼近测站时,常常风沙突起,各气象要素均有明显变化,如风向突变,风速突增,气压气温下降,相对湿度增大。二是积雨云移至天顶时天空更加黑暗,乌云起伏明显,甚至呈悬球状结构或伴有弧状云。积雨云常产生猛烈的阵性降水,雨急且大,甚至伴有冰雹、飑、龙卷风等灾害性天气现象。
(4)用雨量器测量降水量。风是影响准确测量降水量的主要原因,往往导致仪器测得的降水量偏小,雨量器的上空能形成平行的气流,避免有风的局地加速度,尽可能减少冲击器壁气流或湍流。仪器要避免安装在过于空旷和四周有高大的树林或建筑物的地方。风随高度的增加而增大,因此雨量器内收集的降水量随着仪器安置高度的增加而减少。所以雨量器的器口高度应尽可能低一些,低到能防止从地面可能溅入雨水为度。《降水量观测规范》统一规定为为普通雨量器的高度70cm。
四、测报过程应注意的几点问题
1.做好防雷工作
(1)目前观测场仪器都设有防雷设施,但强雷暴过后仍偶有仪器被雷击的现象。所以雷暴特别是强雷暴出现时,除做好雷暴观测记录外应及时切断采集器的交流电,转用电池供电,以减少采集器被雷击的机会,保证气象要素的完整。
(2)观测员遇雷雨天气时应注意人身防雷安全,室外观测天气状况时不要佩带或使用有引雷的金属用具,最好穿有绝缘功能的雨衣和鞋具等。
2.完善觀测工作
在雷雨季节来临前,观测员应做好观测前的准备工作,熟练掌握雷暴观测、记载等有关技术。突发性雷暴雷雨天气发生时,应及时监测强对流天气的变化,做到准确无误地记载和上报。
3.保证仪器正常
观测到有可能打雷时应提前检查各种仪器是否正常运行,特别应保持雨量传感器和雨量计的清洁,保持漏斗的畅通,保证降水量的准确率。
4.事后工作
雷暴等其他强对流天气过后,观测员注意检查仪器和防雷设施是否被雷击,同时要注意做好报文的检查及记录工作。 因雷击而造成灾害时,应及时将有关情况记录上报。
结束语
雷暴等天气常给生命和财产安全造成重大的威胁和损失。因此研究雷暴天气潜势的预报方法,对于预报评估雷暴天气可能引发的风险,提前做好预警和防御工作,具有非常重要的意义。因此要在工作中不断总结经验,各部门积极配合,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将气象灾害的影响降到最低。
参考文献
[1] 姜延爽.云状观测中存在的五个问题[J].山东气象,1996(4):37-38.
[2] 野庆民.对云状观测记录简单化问题的统计分析[J].山东气象,1998,(2) :58-61.
[3] 杨秀艳,邵连杰,宁刚.浅谈夜间云的观测[J].吉林气象,2007(3):44.
[4]龙中亚,王帮能,陈鑫. 恶劣天气下气象测报问题及应对措施[J]. 农业与技术,2014,02:192-193.
[关键词]气象;雷暴;测报
中图分类号:V321.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0355-01
雷暴是较为重要的天气现象,伴随的灾害性气象要素较多,往往造成较大的危害。因此,需要注意雷暴过程中的气象要素的变化,以及在观测过程中应该注意的问题,还需要采取措施完善防雷设备,以保证及时、准确地进行气象观测,从而最大限度地避免和减少灾害所造成的人员伤亡和财产损失。
一、雷暴的形成条件
雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气,产生在强烈的积雨云中,因此常伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷风。形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。我国雷暴天气南方多于北方,山区多于平原,夏秋季较多,冬季只在我国南方偶有出现。雷暴多在下午出现,夜间因云顶辐射冷却,使云层内的温度层结构变得不稳定,也可引起雷暴,称为夜雷暴。
二、气象要素受雷暴天气影响的变化
1.气温变化
雷暴天气发生之前,受暖湿气流的控制,会出现湿度大,气温高,气压下降、天气闷热等天气现象。雷暴来临时,随着降水的开始,原来的暖湿空气被积雨云中下沉的冷空气所替代,降落的雨滴未得到及时蒸发,相对湿度却开始下降,气温也开始下降,短时间后,风速突然增大,风向急转,气温随之急降。夏季雷暴过程中气温能下降达10°C以上,当雷暴远离或者消失之后,气温又随即回升。
2.降水变化
积雨云成熟发展的标志是雷暴所产生的降水量。降水一般发生在阵风之后,且都是强度很大的阵性降水,其多少取决于周围空气的潮湿程度和云中的含水量,其持续时间取决于通过测站的雷暴单体的大小、数目、部位和速度。降水的开始和气压的升降几乎是同时出现的,当该地区的水汽条件不充分时,降水就不明显,当受多个雷暴群影响时,在一阵强阵雨间歇片刻后,会又一阵反复多次的阵性降水。
3.气压变化
当雷暴处于发展期时,由于积雨云中的气温上升,使高层辐射明显高于低层辐射。受水汽凝结释放潜热的影响,会出现空气中温度升高、气柱膨胀等现象,从而使地面气压下降。到积雨云成熟阶段,下沉气流会在云中出现,使气压突然升高。在积雨云的正下方时,气压上升值达到最大,随着雷暴程度的逐渐减弱,气压值又开始逐渐下降直至恢复正常。
4.湿度变化
在雷暴天气出现之前,由于气压下降、气温升高带走一部分水汽,造成地面湿度减小。降水开始后,相对湿度上升直至饱和状态。降水量最多时,由于云底比较干冷的空气被下沉气流带到地面,降落的水滴未及时蒸发,反而使相对湿度下降,随着雷暴的远离,相对湿度慢慢回升至饱和状态。
5.风的变化
雷暴发展阶段地面的风力相对较小,在雷暴发展至成熟阶段之后,来自积雨云中的冷空气迅速下降到地面后,风随即变化,风力增大、风向改变,且往往带有阵性,这一系列现象都预示着暴雨的来临。
三、雷暴测报
1.雷暴观测
(1)观测雷暴时要特别准确定位雷暴的方位。打雷时(尤其在夜间)雷鸣声四处回荡,方向难以判定,故要密切监测云的来向和闪电的方位。
(2)结合天气形势或天气预报判断雷暴路径。观测人员应根据天气形势或天气预报对雷暴来临做好准备,特别要注意初雷时期,以免漏记或因忙乱发生差错。
(3)参考风向判别系统。风是影响测量降水量的主要原因,因为积雨云边缘有强烈的下沉气流,所以风标的指向常是雷雨方向,积雨云在测站北面,风向指北,积雨云如经测站南移,则风向立即转向南方。
(4)观察云的形状。积雨云在夜间较好辨认,往往伴有电闪雷鸣,云的顶部有卷云的结构特征;当较强的积雨云经过测站时,各种气象要素均有明显变化,如气压气温下降,湿度增大,风向突变,电闪雷鸣,或乌云密布,天空黑暗,很快就会刮风下雨,且雨较大,阵性明显。
2.雷暴记录
(1)雷暴应从整体出发判别其系统,记录其起止时间和方向。以该系统第1次听到雷声为开始时间,最后一次听到雷声为终止时间。
(2)以该系统第1次听到雷声时所在方向为开始方向,最后一次听到雷声时所在方向为终止方向,按8个方位记录。如雷暴始终在一个方向,则只记开始方向。
(3)当积雨云入侵测站天空时,云体可跨占几个方位,甚至布满全天。当其中某一方向雷暴系统移到天顶或其他方位时,在原来方位或相邻方位可产生另一个雷暴系统,此时切勿将2个系统的雷暴混为1个系统。积雨云可根据以下特征或经验加以分析判定:一是积雨云逼近测站时一般移速较快,常从某一方向迅速侵盖全天。特别是当云量多、来势猛的积雨云逼近测站时,常常风沙突起,各气象要素均有明显变化,如风向突变,风速突增,气压气温下降,相对湿度增大。二是积雨云移至天顶时天空更加黑暗,乌云起伏明显,甚至呈悬球状结构或伴有弧状云。积雨云常产生猛烈的阵性降水,雨急且大,甚至伴有冰雹、飑、龙卷风等灾害性天气现象。
(4)用雨量器测量降水量。风是影响准确测量降水量的主要原因,往往导致仪器测得的降水量偏小,雨量器的上空能形成平行的气流,避免有风的局地加速度,尽可能减少冲击器壁气流或湍流。仪器要避免安装在过于空旷和四周有高大的树林或建筑物的地方。风随高度的增加而增大,因此雨量器内收集的降水量随着仪器安置高度的增加而减少。所以雨量器的器口高度应尽可能低一些,低到能防止从地面可能溅入雨水为度。《降水量观测规范》统一规定为为普通雨量器的高度70cm。
四、测报过程应注意的几点问题
1.做好防雷工作
(1)目前观测场仪器都设有防雷设施,但强雷暴过后仍偶有仪器被雷击的现象。所以雷暴特别是强雷暴出现时,除做好雷暴观测记录外应及时切断采集器的交流电,转用电池供电,以减少采集器被雷击的机会,保证气象要素的完整。
(2)观测员遇雷雨天气时应注意人身防雷安全,室外观测天气状况时不要佩带或使用有引雷的金属用具,最好穿有绝缘功能的雨衣和鞋具等。
2.完善觀测工作
在雷雨季节来临前,观测员应做好观测前的准备工作,熟练掌握雷暴观测、记载等有关技术。突发性雷暴雷雨天气发生时,应及时监测强对流天气的变化,做到准确无误地记载和上报。
3.保证仪器正常
观测到有可能打雷时应提前检查各种仪器是否正常运行,特别应保持雨量传感器和雨量计的清洁,保持漏斗的畅通,保证降水量的准确率。
4.事后工作
雷暴等其他强对流天气过后,观测员注意检查仪器和防雷设施是否被雷击,同时要注意做好报文的检查及记录工作。 因雷击而造成灾害时,应及时将有关情况记录上报。
结束语
雷暴等天气常给生命和财产安全造成重大的威胁和损失。因此研究雷暴天气潜势的预报方法,对于预报评估雷暴天气可能引发的风险,提前做好预警和防御工作,具有非常重要的意义。因此要在工作中不断总结经验,各部门积极配合,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将气象灾害的影响降到最低。
参考文献
[1] 姜延爽.云状观测中存在的五个问题[J].山东气象,1996(4):37-38.
[2] 野庆民.对云状观测记录简单化问题的统计分析[J].山东气象,1998,(2) :58-61.
[3] 杨秀艳,邵连杰,宁刚.浅谈夜间云的观测[J].吉林气象,2007(3):44.
[4]龙中亚,王帮能,陈鑫. 恶劣天气下气象测报问题及应对措施[J]. 农业与技术,2014,02:192-193.