基于气象观测浅析云观测的要点

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  摘要:云观测和记录的真实可靠,对天气预报、气候分析科学研究有重要意义。本文分析了云状观测记录中常见的问题,包括云状记录的简单化、不注意云状的连续记录、积云雨判断不及时的问题,并提出了夜间云的观测方法,以为云状观测提供参考。
  关键词:气象观测;云状观测;夜间云
  一、云状记录的简单化
  观测员为了云码编报容易,发报简单,不容易出现错情,对量少的云常常不记,对多种云往往只记其中一种,以致造成记录的简单化。统计云状记录历史资料可以发现,高云主要是Cidens、Cifil、Csfil;中云主要是Actra、Acop;低云主要是Sccug、Cuhum、Fc、Sctra、Scop、Cbcap、Fn;其他云则很少。尤其是复杂云天简单化问题就更明显。如在云天变化特别复杂的汛期,一次定时观测云状记录最多也不过2、3种云,且往往避开编码较难的云,致使记录失真。
  造成云状记录简单化的原因,从客观上看,一是因各种云出现频率不同。二是由云本身的生消特点所决定,如Cucong、Cbcalv为对流云发展的过渡阶段,一般存在的时间较短,故仅从定时记录上往往看不出来。从主观上看,由于值班员本身责任心不强,怕出错,怕引起争论,避难就简,不实事求是,造成记录的不真实性,致使云状记录简单化。
  二、不注意云状的连续观测
  一是对难以辨认的云,因不知其成因、演变,不能正确判定,导致云状记录错误,云天配合矛盾。二是几层云同时存在时,被下层云遮蔽的上层云往往难以显现,致使云层简单化。三是云码编报不注重云的连续观测,仅以定时观测的云状来编报,常常带有片面性,不能确切的把整个云天状况和天气意义都表达出来,而且云码编报中有关云系统侵入测站的云码(如Ch4、Ch5、Ch6、Cm5)很少,表示较复杂云天状况的云码(如Ch9、Cm8、Cm9)也很少。四是即使是大范围天气系统影响,也很难从云状记录上看出云状的演变过程。
  三、积雨云(Cb)的观测判断不及时
  主要是无雷暴、闪电情况下的积雨云,或者隐蔽在其他低云(如Ns)中的系统性的积雨云,往往在雷电发生之前,很少能观测到,这种情况在夜间更为突出。常见的现象是:先记为满天稳定性的低云,因一声雷鸣或一个闪电才转记为积雨云。事实上这种云对飞行安全威胁最大。因此,及时、准确地观测积雨云,并编发危险报,对测报员来说是十分重要的责任。雷暴和闪电是积雨云独有的特征,因此若有雷暴或闪电则必为积雨云。但观测事实证明不能把是否有雷暴或闪电作为判断积雨云的唯一依据。
  在上述情况下,积雨云可根据下列特征或观测经验加以分析判定:一是积雨云逼近测站时,积雨云一般移速较快,常从天边某一方向在很短时间内侵盖全天。特别是当云量多、来势猛的积雨云逼近测站时,常常是风沙突起,各种气象要素均有明显的变化,如风向突变,风速突增,气压、气温下降,相对湿度增大。若打开电视或者使用MP3、MP4等工具则可听到云内电波干扰的杂音。二是积雨云移至天顶时。天空更加黑暗,可见云底,阴暗混乱,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,雨急而大,甚至伴有冰雹、飑、龙卷风等灾害性天气现象。
  四、夜间云的主要特征
  (一)卷云。卷云很薄时,星光位置分明,稀疏零散,且可以透过云层,呈灰白色,没有闪闪发光的感觉,这种情况往往容易给人造成错觉,误认为碧空无云;而碧空无云时,不仅星光闪闪四射、耀眼,并且星光布满全天。
  (二)卷云、卷积云。一般呈灰白色,云厚处只能看到较明亮的星光,云薄处必须仔细分辨才能看出一些卷云的特征。卷云在月亮周围经常有不完整的晕,而卷积云则没有。
  (三)卷层云。一般也呈灰白色,云薄时,星光模糊;云厚时,大部分星光看不见,只能看到几颗亮度较大的星星且光点模糊。在月亮周围常有完整的晕,隐约可见云的结构,星月光呈乳白色。
  (四)密卷云、高积云。夜间,当密卷云很低时,很容易误认为是高积云,有月光时透光高积云常可见环绕月光的月华,云体光滑、紧密,而月光下的密卷云,有时虽也出现不完整的月晕,但常模糊一片,边缘发毛;无月光时,高积云仅云缝可见星光,而密卷云云片处可见隐约的星光。
  (五)高层云。云层呈黑色,一般不见星光,在云层较薄时月亮如隔了1层毛玻璃,仔细观察可分辨出云底比较均匀与地平线间有1条分界线。
  (六)层积云。云块排列比较整齐规则,多呈灰白色或深灰色。透光层积云的云隙处星光清晰可见,蔽光层积云则不见星光,在云层起伏显著时,往往云块中部颜色较深,边缘颜色反而较浅,明暗相间比较明显。积云性层积云则是对流发展受阻,由积云顶部扩展或云顶塌陷平衍,也或是傍晚时地面的受热空气上升直接凝结而来,多呈扁平的长条状,云块也比较厚,这种云持续时间不长,很快消散。
  (七)雨层云。一般呈黑色,当地面有较强的灯光照射时呈灰白色,即使仔细观察也看不出与地平线之间有分界线,且伴有连续性的雨或雪。
  (八)碎雨云。呈灰白色或黑色,常出现在降水时或降水前后的降水云层之下,云体散乱破碎,形状多变,移动速度较快。
  (九)层云。这種云很低,受地面灯光照射时呈灰白色,当地面灯光强烈时,云底呈白色,模糊不见星光,云很薄时可隐约见到个别星光和月亮轮廓。
  (十)积云、积雨云。积云在夜间好象孤立的黑色物体悬挂在天空中,垂直发展旺盛的积云像耸立的山峰。积雨云在夜间比较好辨认,出现时往往伴有闪电和雷声,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,还常伴有电闪雷鸣,即使看不到闪电和听不到雷鸣,也会有乌云翻滚,天空更加黑暗,很快就会刮风下雨,而且雨滴比较大,阵性明显。
  (十一)层积云、卷云与烟幕的区别。靠近工矿区或城市附近的夜间,尤其是傍晚、拂晓时,容易把一条条或一片片的烟幕误认为是高积云、层积云或卷云。其主要区别是:烟幕(带)出现在下风方,可看出与地面平行,移动较快,而云并不一定出现在下风方,它与地面常呈斜交,移动不如烟幕明显。
  五、结合星月、灯光仔细分辨判定云
  夜晚观测前应先进入观测场停留片刻,待眼睛适应黑暗的环境渐渐看清天空的状况后方可进行观测。应注意,一是在有月光的夜晚,由于月光自上而下照射,因此云愈高愈白,愈低愈黑;在无月光的夜晚,当云底受到地面灯光的照射时,由于灯光是自下而上照射,因此云愈低愈白,愈高愈黑;在无月光而且云底也没有受到地面灯光照射时,一般均呈黑色。二是在无月光或月光微弱的夜晚,应充分利用星光来判定夜间云。可以根据星光的疏密情况来判断出云块的大小和间隔,从星光模糊程度可以确定出天空中是否有云以及云层的厚薄高低。有云处,通常不见星光或仅见个别较亮的星光;无云处星光闪烁发亮,天空呈蓝紫色;有薄云和高云时星光隐约可见,有中低云时,仅在云的空隙处露出星光。再根据云的厚薄、高低结合云幕状况来确定天空存在的是层状云还是块状云。三是在无月光的情况下,如云幕均匀,见不到星光,明暗一致,就是层状云,比较厚的就是高层云,而天空较亮、云层较薄的就是卷层云。反之,若云幕不均匀,云块与云块之间有云隙,可见星光,则为块状云。四是可结合各种气象要素的变化及伴随的天气现象来判定。若有雨雪降水现象出现时,可以根据雨雪下降的大小、强度变化等确定天空中具体是什么云状,这样一步步地深入分辨,才更有利于对云作出准确的判断。五是夜间观测云时,要注意卷云和银河的区分,不要把银河误认为是卷云。银河是一条横过天顶附近的白色弧带,总是慢慢地、速度均匀地向西移动着,几分钟或十几分钟内很难看出它在移动,而卷云分布是没有规则的,也不局限于在天空某一位置,其移动情况短时间内就可觉察出来。
  六、结语
  总之,为了提高云状观测的准确性,要解决云状观测中存在的问题,首先,根据云图及平时积累的工作经验进行认真观测;其次,提高测报员的职业道德和业务素质,真正做到责任心强、实事求是地把值班时所看到的天气现象,按照《地面观测规范》要求记录下来,以保证资料的真实性;第三,要有过硬的技术。只有这样才能为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供真实可靠的依据。
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