吳繼合,陳穎
(1.黑河市氣象局,黑龍江黑河 164300;2.愛輝區(qū)氣象局,黑龍江愛輝 164300)
淺談云的觀測及編碼
吳繼合1,陳穎2
(1.黑河市氣象局,黑龍江黑河 164300;2.愛輝區(qū)氣象局,黑龍江愛輝 164300)
云是懸浮在大氣中的水滴或(和)冰晶組成的可見聚合體,是大氣物理過程的宏觀反映。云的觀測是地面氣象觀測的一項重要內(nèi)容,正確辨別云狀、云量、云高及選定云碼,掌握其演變規(guī)律,對飛機航行、人工影響天氣和天氣預(yù)報都有重要意義。本人就多年的測報經(jīng)驗和教訓(xùn),總結(jié)了云觀測及編碼經(jīng)常存在的一些錯誤習(xí)慣,供同行參考并希望引起重視,以保證云觀測的準(zhǔn)確性,更好的服務(wù)于社會。
2.1.1 滿天Cb和Ns
當(dāng)Cb布滿全天時,無法觀測到云體邊界,它與Ns很相似,很容易誤記。兩者的區(qū)別要根據(jù)對于云的連續(xù)觀測、天氣系統(tǒng)的位置、降水的性質(zhì)、云底情以及伴見的天氣現(xiàn)象來判定。
Cb由對流云發(fā)展形成的;Cb產(chǎn)生在不穩(wěn)定的大氣層中,當(dāng)Cb布滿全天時,只見陰暗混亂的底部,起伏明顯。云底結(jié)構(gòu)有懸球狀、滾軸狀;辨別時還可根據(jù)單站氣象要素加以判定,當(dāng)Cb來臨時,氣象要素會發(fā)生劇烈的變化,常產(chǎn)生雷暴、陣性降水、強風(fēng)以及冰雹、颮線等天氣現(xiàn)象,偶爾還有龍卷出現(xiàn)。
Ns由層狀云加厚演變來的;一般產(chǎn)生在不穩(wěn)定的大氣層中,厚而均勻的降水云層,布滿全天的Ns,低而漫無定型,呈暗灰色,云底較陰暗,通常有連續(xù)性降水,即使不降水,也有大量的雨雪旛下垂,使云底混亂,看不出邊界。
當(dāng)Cb云趨于穩(wěn)定,降水有陣雨轉(zhuǎn)為連續(xù)性時,則可記為Ns。
2.1.2 As和Ns
Ns常易與較厚的As相混淆,兩者的區(qū)別可從云底情況、降水性質(zhì)及持續(xù)時間、天氣系統(tǒng)的位置等情況進行判定。
Ns云底比As更陰暗而均勻,并且Ns各部分均避光,經(jīng)常降連續(xù)性的雨雪,云底的高度更低。As只有在厚的部位才避光,As透光性微弱,日月被As遮住時,好像隔了一層毛玻璃一樣,而且它是一種有條紋或纖維狀的灰色云幕。降水多為間歇性雨雪。
云的記錄模式化、簡單化是較為普遍存在的問題,主要是云狀的分類和云的電碼一些原則性的規(guī)定不能正確而又靈活地運用起來,其次是對本地的地理環(huán)境和因此發(fā)生的云的現(xiàn)象了解不多,當(dāng)空中有多種云出現(xiàn)時,只習(xí)慣性的記錄其中一種。認(rèn)為只要編碼簡單不出錯就可以了,致使記錄失真,因此,要增強觀測員的責(zé)任心,逐步養(yǎng)成良好的規(guī)范化觀測方法,提高云天觀測水平。
(1)云狀記錄模式化
在高云族中,Ci dens,Ci fil和Cs fil是模式化記錄的主要對象。當(dāng)天空有多種高云同時出現(xiàn)時,因以上幾種云經(jīng)常出現(xiàn),其他云(如Cc、Cinot等)又不常見,記錄后怕引起爭議,只記錄其中一種或兩種常見云,使一些云在觀測記錄中很少出現(xiàn),如Cc、Cinot;又當(dāng)天空中有暈環(huán)但看不出云體明顯結(jié)構(gòu)時,仍模式化記為Cs fil,而使Cs nebu記錄少見。
(2)降水現(xiàn)象模式化
夏季當(dāng)天空出現(xiàn)降水時,不是根據(jù)天氣的連續(xù)變化,不管天空狀況如何、云狀一般記為Cb云,避面隨后出現(xiàn)的雷暴、強風(fēng)、冰雹等現(xiàn)象,而使降水云層Ns很少出現(xiàn)。
(3)蔽光云云量記錄模式化
在Sc op和Ac op等的記錄中,誤以為只要其出現(xiàn)則云量必須記10成,唯有這樣才符合蔽光云的要求,這種觀點也是錯誤的?!兜孛鏆庀笥^測規(guī)范》中明確指出:蔽光云“有時不一定滿布全天”;另在As op的云量記錄中也可根據(jù)實際情況記為“10-”。所以,在云的觀測中應(yīng)杜絕將云的記錄在頭腦中形成固定模式,而應(yīng)根據(jù)天空實際狀況編報云量。
在云高記錄中,經(jīng)常出現(xiàn)將Sc云高一年四季均記為1 200 m,Ac云高記為3 000 m,Ci云高記為6 000 m的現(xiàn)象。這種記法忽略了水汽凝結(jié)高度是隨溫度和水汽變化而改變的。而且云高在黑河地區(qū)隨季節(jié)變化,一般情況,夏季的云高要高于冬季,春季要高于秋季,有條件的臺站,應(yīng)經(jīng)常對比觀測云高,逐步提高目測云高的技能。
正確估計云高的方法:比較低的云,附近有高山的話,就可以從山的高度來推斷它的高度;對一些對流云的高度,用公式來推斷,云高=124*(T-TD),T是干球溫度,TD是露點溫度,任何一種云,都沒有標(biāo)準(zhǔn)的高度。同一中云在不同時刻、不同季節(jié)和不同地點,高度并不相同,應(yīng)經(jīng)常對比觀測。當(dāng)實際有云出現(xiàn)的時候,首先應(yīng)判定它屬于什么云,云狀決定后,就等于決定了它可能出現(xiàn)的高度范圍,再從它的組織特征、云速快慢、光線來向、以及云的顏色來推斷它應(yīng)該在這個高度范圍內(nèi)采取什么云高的數(shù)值最為合宜。
云的演變有兩種含義:一種指云體本身的變化;另一種是云系的移動。觀察云系的移動一定要考慮與影響當(dāng)?shù)氐奶鞖庀到y(tǒng)相配合,否則易出差錯。如測站被暖鋒系統(tǒng)控制時,云系的移動通常是Cs→As→Ns。有時測站As云會產(chǎn)生間歇性降水。如果降水時間已持續(xù)十幾個h且降水較穩(wěn)定,降水量已達(dá)到幾十mm,仍記為As云,顯然是不合理的,應(yīng)該記為Ns云。夜間很難辨別時,如有連續(xù)性雨雪,則記為Ns。
通過云系的發(fā)展演變可以看出本地未來天氣的變化和強度,從而做出客觀的判斷。一般來講,500 hPa形勢變化可通過高云系的演變來判定;700 hPa形勢變化可通過中云系的演變來判定;850 hPa形勢變化可通過低云和對流云系的演變來判定;所以觀測員在觀測云應(yīng)經(jīng)合天氣形勢變化反推云的演變。
每個云碼,都代表著一定的天氣意義,它表示的是某一高度氣層內(nèi)整個云天的狀態(tài),反映當(dāng)時大氣的運動狀況,常能表示天氣演變的趨勢。
云碼的編發(fā)是從天氣和云的發(fā)展出發(fā),每族云(低、中、高)1-9的云碼是云的發(fā)展規(guī)律體現(xiàn),但是,長期以來,臺站習(xí)慣于某一云碼和云高的記錄,而忽略了其電碼真正意義,。所以正確選定云碼,對于天氣預(yù)報分析是具有重要意義的。
當(dāng)有兩種或兩種以上的云狀同時出現(xiàn),一般應(yīng)編報云量多的云狀。但如有對天氣演變有指示性的云狀出現(xiàn)時,也應(yīng)編報該云狀。
指示性云是指對當(dāng)?shù)靥鞖庾兓兄甘疽饬x的云,一般是在系統(tǒng)性云系中伴隨出現(xiàn)的。如卷積云、絮狀云、堡狀云、鉤狀云、莢狀云等。其中莢狀云因地形的作用有時單獨出現(xiàn)。因此誤認(rèn)為:只要有指示性云存在就必須優(yōu)先編報或只要編報了指示性云,則必有特殊性天氣產(chǎn)生。在云觀測中,應(yīng)分析整個天空情況,根據(jù)天氣的變化,盡量把當(dāng)時天空狀況用云碼把主要天氣趨勢編報出來。
3.1 .1 關(guān)于Cu cong的編報
Cu cong為低云族中的指示性云,一般情況下,雖其云量較少,也須優(yōu)先編報。但有一種情況值得注意,即當(dāng)其有一部分已平衍成Sc cug,并已確定這種平衍趨勢已成為主要演變趨勢時,即使Sc cug云量較少,也應(yīng)優(yōu)先編報Sc cug(CL4),而不編報CL2。
3.1.2 關(guān)于Cb的編報問題
Cb也為低云族中的指示性云,其出現(xiàn)時常伴有雷電和陣雨。但并不是所有的Cb都一定伴有這些現(xiàn)象,例如有時本站起初有穩(wěn)定的降水云系存在并伴有一般降雨,而后發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處天邊有Cb,但還未移至本站,這時還應(yīng)根據(jù)實際情況記錄“雨”,而不能認(rèn)為只要出現(xiàn)Cb就必須轉(zhuǎn)記"陣雨"。
當(dāng)測站出現(xiàn)了Cm3(中云碼編報為3)Cm4、Cm5或Cm9時,4個電碼共同特征是反映不同高度的透光高積云,但其實質(zhì)是有很大區(qū)別的。Cm3表示云層較穩(wěn)定并在同一高度,常在下沉逆溫層下形成;Cm4表示中空以下沉氣流為主,但在冷鋒前出現(xiàn)的Cm4,說明天氣將要變壞;Cm5表示中空水汽含量增多、穩(wěn)定系統(tǒng)云發(fā)展的趨勢;而Cm9則表示中空對流和亂流共存及不穩(wěn)定的運動狀態(tài),多見于冷鋒來臨前,天氣即將急劇轉(zhuǎn)壞。但觀測員習(xí)慣把Cm4或Cm5或Cm9記錄為Cm3,或者把Cm3或Cm5或Cm9記錄為Cm4。如:Cm4一般有兩種天氣的指示意義。一種是鋒面云系前部,在中、低空的亂流中有下沉氣流時形成的莢狀云,此時莢狀云必須與Cs、Ac云同時侵入本地,24 h左右才有降水;另一種是鋒面云系后部有下沉氣流而形成的莢狀云,預(yù)示6~12 h后天氣轉(zhuǎn)晴,常見于冷鋒后部。
因此,云碼的選定,一定要結(jié)合天氣形勢,判定測站所處的天氣系統(tǒng)的位置,才能正確觀測云的記錄,選定云碼。
對上述出現(xiàn)的各類錯誤原因分析。
(1)由于觀測員主觀上對云天觀測的簡單化處理,避免出錯未堅持實事求是的原則;
(2)由于觀測員所具備的理論知識不夠扎實,所以在復(fù)雜天氣下分析判斷能力較差;
(3)由于觀測員自身工作經(jīng)驗不足,在觀測云天時誤差較大。以上應(yīng)該引起測報管理部門和廣大觀測員的重視。
1002-252X(2010)04-0040-01
2010-8-6
吳繼合(1963-),男,黑龍江省北安市人,成都信息工程學(xué)院,本科生,工程師.