民航气象观测中云的观测技巧分析
周小斌
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周小斌,. 民航气象观测中云的观测技巧分析[J]. 气候变化研究,2021.8. DOI:10.12721/ccn.2021.157077.
摘要:
云的观测是民航气象观测中的重要内容,本文在了解云的形成原理的基础上,探索民航气象观测中云的观测技巧与观测内容,以期为相关工作人员提供技术支持。
关键词: 民航气象观测云的观测
DOI:10.12721/ccn.2021.157077
基金资助:

云的观测是地表气象观测工作的重要组成部分,随着气象事业的迅速发展,地表气象观测不断更新和发展,大部分的观测是由自动气象站自动收集记录的,但是但是对云、能进度、天气现象仍旧使用人工目测的方式进行。云的数量,分布形式、形状、运动路径和变化规律都反映了大气环流状况、稳定性和水汽含量,还可以揭示未来的天气变化。因此,民航气象要加强对云的观测。

1、云的形成及分类

1.1云的形成

悬浮在空气中的小水滴、冰晶、过冷水滴或由这些混合物组成的可见聚集物称为云。 云具有一定的厚度,其底部不与大地接触。对云的观测,可以了解空气有关的气象要素和大气运动的变化。云的观测主要包括确定云的形状、测量云的高度、估算云量以及选择合适的云码。在实际观察中,观测者应选择可以看到全部天空和地平线的开放区域或平台,仔细观察云层的连续演化特征。如果在观测期间阳光强烈,可以戴深色或黑色眼镜来进行观测。

1.2云的分类

根据云的结构特点、外形特征和云底的高度,将云划分为3族、10属、29类,这种分类方法为国际分类。我国气象台站在现行的观测过程中也经常使用这种分类方法。

2、民航气象观测中云的观测内容

2.1云高

云高是指从云层底部到地面的垂直距离,当观测人员检测到积云和普通层积云同时出现时,工作人员要仔细考虑云底高度。当积云的高度与普通层积云的高度相同时,观测人员需要仔细识别它们,确保正确记录相关信息。云高的观测工作的判断标准有很多:第一,云结构松散,边缘细节不均匀,云高较低。云结构结实,边缘清晰整齐,云高较高。第二,当其他因素(如云层厚度)相似时,云层的颜色较暗,地面光较暗,云层的高度较低。第三,运动较快的云,高度较低,运动较慢的云,高度较高。第四,正在形成的云层高度低于即将消散的云层。第五,当地面湿度高或下雨天时,低处碎云高度较低。

2.2云量

云量的多少主要是依靠云面积在填空面积的比重来估计,因为大部分民航气象观测中云的观测为目力观测法,所以在云量估计上存在一定误差,但目前还未找到更合适的办法解决该问题。天气预报中常见的“晴”“多云”“阴”等天气均和云量相关,观测人员通常会将目力所及的填空划分为八等份,民航气象观测站要求当云的高度低于450m,云量达到5或以上时,应及时记录云的变化。

2.3云状

云的形状主要是指观察云的外观形状,判断云的类型。 形成云的原因很多,导致云的种类较多,主要分为积状云、层状云和波浪状云。大气对流不稳定是形成积云的主要原因,常见的积雨云是积状云的一种。分层云的出现主要归因于大规模的系统性缓慢上升运动,这些运动主要发生在气旋或锋面处,层状云的常见类型是雨云、高空云和卷层云。出现波状云的原因是由于空气的波状运动,常见的波浪云是层积云、高积云和卷积云。

3、云的观测技巧

3.1相似积云、层云、雨云

高积云Ac与卷积云Cc都有相似的云状,但是卷积云Cc的云块相对较小,在视宽度角小于1°时,该云较为明亮;当视宽角度在1°-5°的范围内,高积云Ac周围通常由日月的花环或虹彩。高积云Ac同层积云Sc的相似度也较高,但是层积云的视宽角度要高于5°,云块比高积云Ac松散,但是没有Ac紧密,层积云Sc的云高大都在1000m左右,而高积云Ac云高要超过2000m以上。雨层云Ns与敝光高层Asop也较相似,但雨层云Ns厚而均匀,可以将日月完全遮蔽,其颜色比敝光高层云As op深而且布满全天,如果有降水天气出现则会是连续性的;若Asop较薄,则会看到日月位置,如果出现降水则是间歇性的。在区分布雨层云Ns与鬓积雨云Cbcap时,需要了解布雨层云Ns主要是由层云加厚演变来的,而紫积雨云Cb cap则是由对流云演变而来。

3.2碎层云

地层云包括Fn(碎雨云)、Fs(碎层云)和Fe(碎积云)。这三种类型的云的形状相似,区分时需要将它们与当时的天气以及它们各自的形成过程结合起来。 Fc是破碎的不规则的积云,个体不大,形状多样,它可以自己生成,也可以由Sc和Cu消散生成。它们大多数处于轻积云的初始阶段,或者是由于水蒸气和对流的影响,出现这些云大多数都是晴天。 Fs是不规则的、破碎的层云,由雾抬升形成或St(层云)、Sc消散生成或山地碎层云早晚生成,呈灰色或深灰色,移动速度较快,具有各种形状变化,在降水期间或之前出现在降水云层之下。在Fn的观测记录中,应特别注意“降水前后破碎的云”的演化。如果Fn是在热力和动力较强的对流条件形成的,则需要将积云快记录为Fc。从远处浮来的破碎云无法得知其形成的原因,只能根据云的颜色和结构判断云是Fn还是Fc。

3.3夜间云

晚上观察云有一定的困难,只能根据星光的亮度和强度来识别。在晚上观察云之前,必须在黑暗中至少停留5分钟,然后才能开始减少观察误差。 在晚上,必须先观察天顶,然后再观察周围环境。傍晚时分,应仔细观察天空中云的分布,结合白天的云的演变和该气象站的天气情况,分析夜空将会发生什么变化。尤其是在某些系统天气情况下,会出现系统性云,要做到心中有数。到了晚上,必须时刻注意云的变化,以确保掌握云的演进过程,必须根据当时的天气条件分析不同类型云的演化特征。

观测人员还可以在傍晚结合云的状态和演化情况,在观察云时根据星空的变化确定天空中是否有云。天空中是否有云、云的厚度和高度可以通过星光的亮度和模糊度来确定;可以根据星光密度判断云的大小和间距,在有云的地方,通常没有星光或只有少数明亮的星光出现,在没有云的地方,星光闪耀,天空大部分是蓝紫色。当出现中云或低云时,只能在云隙中找到星光。当出现薄云或高云时,天空中星光隐约可见,夜间光线不足会妨碍视觉观察,增加判断云团形状的难度。因此,在观察夜云时,观察者有必要利用一切有利条件,掌握各种云的夜间特征,进行日常总结,提高夜间云观测的准确性。

4、云的编码技巧

4.1系统发展与非系统发展的区分

在对高云族中的密卷云、毛卷云和钩卷云编码时需要区分系统发展和非系统发展,对非系统发展的毛卷云和钩卷云编报记为Ch1,非系统发展的密卷云编报Ch2;系统发展的毛卷云和钩卷云编报用Ch4,而系统发展的密卷云大都与Cs同时出现,编报时应根据实际情况记Ch5或Ch6。观测人员在实际观测工作中不注意区分,在出现毛卷云(或密卷云、钩卷云)都将其编报Ch1(或Ch2或Ch),根本没有云的指示意义。

在对中族云的高积云编码时C3最常见,C4和C5很少见,这三种电码有很大区别。C3表示云层稳定且在同一高度,有时量变不是系统发展;C4表示中空下沉气流很强,云块变化但云量不增加;C5表中空水汽含量增加,代表云系发展阶段。

4.2云底高度的区分

当积云Cu和普通积云Sc同时出现在观测站时,工作人员编码时通常参考云底高度,但是两云具有相同的高度更为常见,应谨慎确定。若浓积云Cu cong和普通层积云Sc高度相同时,只能编告C2,但淡积云Cu hum和普通Sc同高时,要优先编报量多者,量相同时需要根据发展趋势编报。

5、结语

根据文章内容,民航气象监测人员必须严格遵守有关安全管理制度,使用先进的设备完成云观测工作。观察人员应及时与同事沟通,促进先进观察技术的交流。观察者需要精通云观察技能和编码技能,在实际工作中纠正工作态度,保持良好的观察态度,提高职业道德和职业素养,实事求是记录云的状态和编码,有效提高云观测质量。

参考文献

[1]徐庆,张洋飞.民航气象观测报文质量检测系统研究[J].科技与创新,2018(17):42-44.

[2]邵丽芳.制约民航气象观测工作质量的因素及对策[J].计算机产品与流通,2018(3):260-261.

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