浅谈夜间云的观测

2020-11-29 05:44王照刚
科技与创新 2020年15期
关键词:天气现象气象要素星光

王照刚

(民航新疆空管局空管中心气象中心,新疆 乌鲁木齐830016)

在气象观测项目中,云的观测误差较大,它由观测员目测确定,特别是在夜间,由于光照条件不足,云更加难以判定。中国民航气象观测工作现几乎都在使用气象自动观测系统,虽然自观系统很好地解决了人工观测中诸多问题,但现阶段云的观测项目还未完全实现自动观测,仍需人工进行目测。

虽然云的外形特征、形成原因各异,但万变不离其宗,总有一定的规律可循,只要熟记云的主要特征及其演变规律,在工作中不断积累经验,便能正确掌握夜间云的观测方法。

云的观测内容有云量、云状、云高三大部分,本文着重探讨夜间云状的观测技巧,通过多年工作实际经验,谈几点粗浅的看法。

1 掌握正确的观测方法

首先,在天黑前,观测员应仔细观测本场云、能见度、天气现象的实况,结合器测数据,根据白天演变规律,分析入夜后的演变趋势和可能出现的天气系统、天气现象等,做到事先心中有数,为夜间观测做好准备工作。其次,每次观测前,观测员应在暗处停留数分钟,待视觉完全适应周围环境后方可观测,因为人眼适应黑暗环境需要一个过程,人刚从亮处进入黑暗环境时,一开始什么都看不见,需要5~10 min 时间适应环境,如果从室内光亮处出来就进行观测,易造成较大误差。最后,观测时需有一定的顺序,黄昏时先看西方天空情况,拂晓则先看东方,夜间一般先观测天顶,而后再观测四周。

2 掌握白天及傍晚云的连续变化情况

要正确判定夜间云,傍晚时就应该注意观测天空云的分布情况,了解当天云的发展与演变规律,加大巡视力度,增加云的观测次数,为夜间云的观测打下基础。入夜以后,更应该认真监视云的变化,以确定、掌握云的演变过程。

如果白天是对流云,就要根据傍晚观测云是发展还是衰退来决定夜间可能会演变成何种云状,再根据白天云状演变规律,结合当时天气状况、气象要素来分析其后可能会出现的云状。例如,白天积状云发展很旺盛,傍晚不见衰退,夜间则可能仍有积状云存在,甚至发展成积雨云;如果积状云傍晚已经减退,到夜间可能蜕变成积云性层积云、积云性高积云、伪卷云等。

3 结合实测云底高度判断

夜间特别是拂晓有低云时,应加强实测云底高度的监视,可参考自动观测系统上实测云高来判断云状;有探空资料的台站,可参照资料分析云底高度、云厚来判定云状,也可以根据观测点附近的山峰或高大建筑的高度来估计云底高度;或者通过飞机入云的高度判定云状,电话询问塔台管制员飞机入云高度,用来判定云状。这都要求观测员对本场各类云的高度大致分布情况要熟记在心。

4 掌握夜间云的特征

夜间观测云,有月光时,因为光自上而下照射,所以云越高越白,越低越黑。无月亮而云底受地面灯光照射时,因光自下而上照射,所以云越低云底越白,云越高云底越黑。无月光而云底也没受到地面灯光照射时,一般均为黑色。基于此,应认真分析夜间云的主要特征,正确区分各类云。

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。

4.4 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一层毛玻璃,仔细观察可分辨出云底比较均匀,与地平线间有一条分界线。

4.5 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。

4.6 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,降水云层出现时常伴有连续性的雨或雪。

4.7 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。

4.8 层云

这种云很低,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。

4.9 积云、积雨云

积云在夜间好像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本场时,各种气象要素均有明显变化,如气温下降、气压陡增、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。

5 根据云所伴随的天气现象判定

云是天气的招牌,云的演变其本身就是天气系统的演变和发展的外在表现,因此,云的演变有其内在的变化规律。云除了具有季节性特征外,还与当时的天气密切相关,可以根据出现的天气现象来判断天空中的云状。

一般下毛毛雨或米雪的是层云,连续性降水的是雨层云或低而厚的高层云,间歇性降水是层积云或低而厚的高积云。雷电、大风、阵雨、冰雹是对流云(CB 云)产生的天气现象,在明夜,卷层云通常有晕,密卷云有时也有部分晕圈。华出现于高积云,较高的层积云有时也出现华。

6 结合气象要素判定

各种云的生成、移动、演变与气象要素是密切相关的。例如当湿度急剧上升,天空垂直能见度变差,无风或风很小时,这往往是层云出现的预兆。较强的积雨云过本场时,地面气象要素会有剧烈变化,过境前,气温高、湿度大、气压下降、风小、天气闷热;过境时,气温下降、风速增大、阵风明显、气压陡升;过境后,各气象要素恢复正常。

7 参考周边自动气象站云的情况

系统性的上升运动,往往会在广大地区生成云,这时可以参考周边自动气象站(乌鲁木齐机场周边自动站:呼图壁、柴窝堡、五家渠)云的情况,特别是上风方向(即云移来的方向)测站云的情况,对判定本场的云状有很大的帮助。夜间将有系统性天气或是危险复杂天气来临时,值班观测员结合本场各气象要素及天气实况,参考周边气象站实测云高、风向风速、湿度、降水、能见度等,综合判定云状。

8 通过辅助手段判定夜间云

观测员在平时不仅应加强业务技能的提升,也需与预报员、设备机修人员多沟通、多交流、多取经,增强学习新事物的能力,熟练掌握气象现代化技术设备识别云的常识,利用其指导夜间云的观测,可参考雷达回波、探空资料、卫星云图等资料来分析云的特征。值班期间,多与预报员沟通,了解短期天气情况,掌握未来天气演变趋势,做到心中有数。

9 结语

夜间,由于光照不足,云的观测有一定难度,因此,观测员要熟记各类云的定义、特征,掌握云的生成和演变规律,加强连续观测,结合所伴随的天气现象、各气象要素的变化进行综合判定,并通过不断探索,在实践中总结经验,努力提高夜间云的识别能力,为保障飞行安全提供及时、准确、优质的气象服务。

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