云的观测技术
<p>云的观测技术</p><p>前言<br/> 云的变化比较复杂,云的观测在地面气象观测中是问题最多的一个项目。当前我省观测员中未经过正规训练的人数很多,新参加工作的也不少,这样在对云的观测上部分同志是技术水平较低,还有部分同志是经验不足。或者两者兼备。因此,我省当前在云的观测方面确实存在一些问题,虽然这些问题不是普遍的,但它还是占有一定的数量,对这个问题确实不容忽视。<br/> 一、当前存在的主要问题<br/> 1、简单化。采取同类项合并的办法,如几种卷云或几种积云同时出现时,只取一种。有的站雨层云绝迹了,凡是出现CM2云码时一律记高层云。也不考虑云的外型特征和降水强度。<br/> 2、模式化、统一使用几个所谓标准云状、云码,凡是出现卷云,都记Cindens取CH2云码。出现高积云,都记Actra 取CM3云码。出现层积云都记Sctra取CL5云码。<br/> 3、错误判断、如个别站记有量10的密卷云。我们认为是卷层云误取为密卷云。如果密卷云的量达到10-时,个体必须明显可辨,看上去很不均匀,卷云结构明显,否则就是卷层云。如果达到10时,其个体不可能明显可辨,卷云结构也不会明显。另外有少数站误将大范围的霾层长时间记为量10的卷层云。个别站在相似云的判断上也有错误的。<br/> 4、遇有复杂云时,判断云状云码有困难。特别是不守班的站,在夜间遇有复杂云时就更加困难。<br/> 5、记云码的片面性:有部分站的观测员将钩卷云做为CH4的唯一标准,将荚状高积云作为CM4的唯一标准,这是不对的。CH4是指毛卷云或密卷云(常常是钩卷云)有系统地侵入天空,全部渐渐变厚。CM4是指透光高积云片(常成荚状)。云片常不断变化,常出现在不同高度上。这里的常常是钩卷云或荚状并不是说它必须是。因此,虽然不是钩卷云或荚状高积云时,如果符合其他条件时,也应记取为CH4或CM4。<br/> 二、出现上述问题的主要原因<br/> 1、部分观测员的技术素质较差,对规范和云码的技术规定没有全面掌握。<br/> 2、怕出错情降低个人的观测质量,而搞简单化或模式化。实际是降低了云的观测质量。这是工作态度和责任心的问题。<br/> 3、对云的观测不连续,没有掌握云的生成、发展和变化情况,遇有复杂云时就难以分辨。<br/> 4、部分观测员工作时间短,对云的观测经验不足也是一个方面。<br/> 三、今后意见<br/> 1、要求观测员必须全面熟练的掌握规范有关云的观测和云码的各项技术规定,在实际工作中应端正工作态度,加强责任心,事实求是记录云状和云码。<br/> 2、值班观测员应该对云的生成、发展、演变进行连续观察。交接班时应该交待清楚。<br/> 3、站组领导在遇有较复杂云时,应多组织一些集体观测。<br/> 4、加强业务学习。我们编写这个材料是1964年7月黑龙江省气象局编印《观测云的几点参考材料》基础上,又从天气月刊等有关书刊上收集一部分有关云的观测材料,并结合我省实际情况加以充实。仅供观测员同志学习或实际工作中参考,希望观测员同志在实际工作中,多总结一些有关云的特殊变化规律,和当地地方性云的变化规律,以及有关云状、云码等观测经验,以便交流经验,互相学习,共同提高。</p><p>一、云的成因简述<br/> 云是浮游在空气中的水汽凝结物、凝华物或凝结物和凝华物混合组成,其底部离开地面,并且有一定的厚度。空气中的水汽凝必须经过饱和的过程,所以,要形成云必得大气在饱和状态后,有多余的水汽凝结(或凝华)出来,同时空中要有适当的凝结核。<br/> 按照云的外部行态分为三大类,即层状云、积状云和波状云。<br/>(一)、层状云<br/> 层状云包括卷层云、高层云、雨层云、层云。其成因主要有下面几种:<br/> 1、锋面云系中的卷层云、高层云和雨层云。大量暖空气沿冷空气上爬。由于绝热冷却温度降低,结果在暖空气中产生大量密厚的云层,根据锋面的类型不同,又可出现以下两种情况:<br/> (1)暖锋云系。暖空气以几百万公里宽的密集气流逐渐淤积并滑升到冷空气团上,形成密集云层,沿锋面伸展成带状(指大范围而言),云层从雨层云逐步过渡到高层云和卷层云。从地面上看去,这个云系的演变过程是卷层云→高层云→雨层云。它常可遮掩几十万平方公里的天空。<br/> (2)第一类冷锋云系(即缓行冷锋)。行径缓慢或呈半静止状态的冷锋中,形成锋的坡度平缓,如被抬高的暖空气上升缓慢,也可产生大片的密集云层,在锋面上,积雨云层相继过渡为雨层云→高层云→卷层云。就是说与暖锋上云状一样,只是在演变的先后次序相反。<br/> 2、辐射冷却形成的卷层云和高层云。在寒冷季节,比较深厚的冷空气反气旋区域,空气层比较稳定,由于高空气层充分辐射冷却也可形成卷层云。若在高空有一个潮湿气层或霾层,其本身又具有强烈的辐射作用,经过辐射冷却温度很快下降,使空中到高空温度直减率增大,加上混合冷却,可以在较厚的空气层中形成高层云。这种高层云往往在清晨出现日出后逐渐变薄或消失。冬季在高压控制的地区,常有一两天早晨阴天,就可能是这种情况所造成的。<br/> 3、由积雨云演变而来的层状云。夏季积雨云顶部达到高空之后,由于空气层比较稳定,当雷阵雨过后,高空潮湿空气往往形成高层云,或积雨云母体稳定下来而转变成的雨层云。、<br/> 4、层云形成原因有以下几种:<br/> (1)涡动混合冷却。在陆地夜间近地面层中,由于地面充分辐射冷却,若有相当风力,空气分子就在一定气层中作上下反复运动,使得这层空气层冷却具有相当均匀和性,当近地面空气的气温和露点相差很小,而凝结高度又低于混合层顶时,就有层云形成。云顶为逆温层所在,这种云多在夜间或清晨形成,日出后即可消失。<br/> (2)辐射冷却。在低空有一层潮湿气层时,其上部因辐射冷却,达到饱和状态后,即可形成层云。<br/> (3)雾抬升。当形成雾以后,因动力或热力作用抬升而成。高压区域,若低层扰动不大,雾抬升而成的层云可连续较久不散。<br/> (4)由于地形影响而成。当潮湿空气沿山坡向上,空气绝热膨胀冷却,气流速度越快,这种冷却作用也就越快,在流速大的情况下,便可形成层云。但这种层云维持时间不长,增热后很快就会消失。<br/>(二)、积状云<br/> 积状云包括积云、积雨云、卷云和积云状高积云(或层积云)。其成因主要有以下几种:<br/> 1、热对流形成的直展云。由于地面性质不均匀,受热不同,而产生的空气上升和下沉运动。在晴朗的夏季,由于强烈的日射,近地面气层急剧增热,就会产生旺盛的对流,根据当时大气层不稳定层结厚度与水汽含量情况,就会生成积云或由积云发展到积雨云。不过这种直展云范围不大,产生的雷雨一般叫做热雷雨,受地理环境影响很大。<br/> 2、动力对流形成的直展云。其中包括两种情况,即锋面抬升和地形抬升。<br/> (1)在急行冷锋前部,由于冷空气向前推进,排挤着暖空气垂直向上运动,这种情况很容易形成积云而后很快发展成积雨云。<br/> (2)当暖湿空气运动过程中,遇高山阻挡也会被迫抬升,上升空气层内的温度,露点降低,若气流移动速度很快而使对流作用加强!因而产生大量凝结,形成积云或积雨云。<br/> 3、由雨层云演变而成的积雨云。有时当雨层云上部辐射冷却增强,尤其在夜间辐射冷却更甚,温度下降快,而下部则由云层的覆盖,温度变化慢,因而使云层内部的温度直减率增大,从而增强了对流作用,演变成积雨云。<br/> 4、卷云大多系高空对流的产物,其成因比较复杂。主要生成条件有下列几种:<br/> (1)由于高层大气波动运动所形成,当两层不同高度、不同速度的气流同时运动时,在界面上发生上升和下沉运动,上升气流处不断形成团簇状卷云,但由于一般上层气流移动较快,使云块拉长呈羽毛丝缕状。<br/> (2)在高空槽前有较强的辐合上升作用,偏西南气流又比较潮湿,因此常形成大片浓密的卷云,有时带辐辏状有系统入侵天空。<br/> (3)下层的强烈对流作用,也能由低层影响到高层,如冷锋前部的强对流或大规模的热对流,其上部常达6000米以上,而发展成积雨云,顶部的水晶结构亦系对流的产物,当它脱离母体后,就是一般所说的伪卷云。<br/> 5、积云状云(堡状或絮状)的产生是表示中空有对流作用,这种对流可能是由于冷平流侵入或上下层辐射差异很大而造成中层空气温度直减率很大,处于不稳定状态,而发展对流作用,形成积云状云。虽然这种对流作用不强,中空水汽含量也不多,形成的云块较小,甚至边缘破碎,但是中空的不稳定很容易与低层的对流作用结合起来,形成积雨云而产生雷雨。<br/> 另外当强烈的冷空气南下时,高空系统处于地面冷锋的前面,在冷锋未到之前,先有冷平流侵入而成积云状云,随后即带来强烈的雷雨天气。<br/>(三)、波状云<br/> 波状云包括卷积云、高积云、层积云。其成因主要有以下几种:<br/> 1、两层密度不同、速度不同的气层互相接触摩擦(例如逆温层就是密度较大的气层和它上面密度较小的暖空气之间)发生波状运动,在波峰上有不大的垂直上升运动,水汽发生凝结,波谷处则由于微弱的下沉运动,而使云滴蒸发消散,它们出现时,多是排列成行和条状的云层,当这些波动发生在高层时就是卷积云,在中空就是高积云,在低空就是层积云。<br/> 2、当锋面斜率减小,空气上升滑行微弱或开始发展下降滑行时,由于云层的凝结大量减少,因凝结而释放的潜热也大量减少,而气层逐渐趋于稳定,云层也逐渐减薄,加上暖空气的上爬(或下滑)作用又不是很均匀的,这就使云层内部的厚度差别逐渐增大,在冷暖气层的界面上同样可能产生波状运动,使云层低部的起伏趋于明显,因此,原来的层状云就会演变成波状云。这种情况是表示天气好转。但当锋面斜率增大(或降水增多)时,则气层变得不稳定,云层逐渐增厚,而演变为层积云。<br/> 3、在低空有较高的逆温层,若底部有潮湿空气时,由于夜间较长的辐射冷却后,它内部的稳定性减小,再加上逆温层的波动以及参杂在波动内的乱流作用,也会生成层积云或高积云。不过一般云层较薄,云块排列较整齐,因此,常常是透光的波状云。<br/> 4、当层云下面的乱流增强以后,层云便会逐渐分裂而形成层积云。<br/> 5、其他几种波状云的成因:<br/> (1)积云性层积云。由于对流受到限制的积云顶部扩展,底部消失,演变而成。<br/> 在积雨云崩解消散的过程中,其底部亦可演变为积云性层积云。<br/> 此外,由于低层的涡动作用(热力或动力原因),亦可形成长条状或滚轴状的积云性层积云。<br/> 在傍晚,由于对流减弱,积云顶部下榻,底部延展而成。有时不经过积云阶段,由地面受热的空气上升到凝结高度,直接形成积云性层积云。<br/> (2)积云性高积云。积云性高积云由积云或积雨云扩展而成。<br/> (3)荚状高积云(层积云)。在云下有上升气流。由与绝热冷却不断凝结,在云上有下沉气流,绝热增温又使云不断蒸发消散,当两者相持,便形成荚状。<br/>二、云码所代表的天气意义<br/>(一)CL云电码部分<br/> 1、CL1、CL2、CL3、CL9这4个电码表明了对流天气发展的不同阶段,也说明了大气处于不稳定状态,但这并不是说整个大气层是不稳定的,在某些层次中气层仍然可以是稳定的,但这种稳定层次底部能出现一些平衍的云(如SC)外,云的继续向上发展是主要的。<br/> 并不是有了CL1就一定发展到CL9。如气层比较稳定,水汽也少时,往往在午后地面受热最盛的时候,才有少量CL1出现,到了黄昏平衍成CL4。又如空气很不稳定,水汽丰富,自由对流旺盛时,CL1到CL3阶段就可以表现很短促。另外,CL9的云不单是热对流所形成,它在冷锋附近也很常见,在暖锋之前一定距离的地方也可出现。<br/> 2、CL8的云一般反映出乱流逆温与对流并存的混合天气,它表明大气过程正处于或者向稳定发展或者向上垂直发展的十字路口上,通常CL8出现,是由于先有稳定层在空中存在,然后低空对流加强,直展云产生并向上发展而造成的。当上部逆温层破坏时,CL8可演变CL3或CL9。如果稳定能力加强,抑止住对流的发展,则CL8可演变成CL4或CL5。<br/> 3、CL4表示大气趋于稳定状态。它包括两种情况,第一种情况是:空中稳定层次的强度能达到可以抑止住对流云的发展,以致原来可能发展得更高的积云,不得不从顶部平衍开来而形成积云性层积云。第二种情况是:云体向上发展的能力,由于大气的稳定性加强而减弱下来。如果傍晚出现的积云性层积云就是属于这一类。<br/> 4、CL5与CL6是稳定天气的征象。CL5、CL6两者都是低空有乱流逆温存在时的云,逆温层之上大气干燥稳定,逆温层以下水汽比较多,且有相当强盛的乱流作用。在有CL5时,逆温层比较高,乱流比较盛,因此,云层有块状的个体结构。CL6天气稳定性比CL5更为显著,它可以是雾抬升而成,也可以是CL5降低而成。此外也可以是积聚与稳定层底的水汽在夜间的辐射冷却作用下凝结而成的。有CL6时逆温层底乱流弱,因此就形成一片混沌模糊近地面的低云幕。这两种云可以相互演变,往往早晨为CL6,稍迟后地面受热对流逐渐兴起,使云层生高崩解为CL5。假如乱流逆温破坏,云既消散。<br/> 另外在锋面上侧,也有形成CL5云天的可能,例如当锋面坡度变缓,原来锋面声雨层云下沉蒸发变薄,崩裂而成蔽光层积云。这种由雨层云崩裂而成的层积云虽然表示锋面活动衰弱,雨势将转小而间歇,但也可能由于某些原因锋面坡度再增大转强,由层积云在变为雨层云。总之蔽光层积云和雨层云之间能够相互演变,它不一定像CL6一样总会带来稳定的天气。<br/> 5、CL7是降水层下的破碎低云。这种云多是由云中降水在空中蒸发,使空中湿度增大又经扰动而凝结的,它是CM2所派生的云,在积雨云的下面也可生存。<br/>(二)CM云电码部分<br/> 1、CM1天空一般是从CH7演变而来的,继续演变就成为CM2,CM2是指蔽光高层云或雨层云,因为这两种云,经常是连续演变的,其间没有明显的界限,除结构和高度有所不同外,在组成和成因上都是一样的,故包括在一个电码中。...CH7→CM1...这是一般暖锋云系演变的一个过程,但并不一定都是这样变化,有时只有CH7→CM1或仅有CH7。在第一类冷锋的滑升面上,也有CM1与CM2出现,只是它们出现次序相反。此外,在大的鬃积雨云消散时,它顶部断裂开来的云,如果范围很大,掩蔽了大部分或全部的天空,也可以记为CH8或CM1、CM2,但这只是积雨云消散过程中的一个短促阶段。<br/> 2、CM3一般是逆温层下的高积云。它的形成原因和CL5相似,只是所处的位置较高而已。<br/> 3、CM5和CM7在CM1与CM2云天的南缘,暖空气沿锋面上升作用比较弱,锋面的坡度并不能使云系增得很厚,于是成层、成带的透光高积云,由小到大,由高到低,连续成层逐渐发展地侵入天空,则为CM5,再变厚为CM7或CL5。CM7的天空由上下两层高积云组成,下层高积云有时就是锋面逆温层下的高积云,上面一层高积云却是锋面逆温层上的滑升空气所形成的高积云。它们之所以形成高积云都和锋面本身波动有关。<br/> CM5转变为CM7至降水而终止,又可以转变为CM2而有降水,总之这是一种过渡云型。<br/> 4、CM6的形态、成因、演变都类似积云性层积云,只是云块稍小,高度较高,它在浓积云或积雨云消散过程中常见,这表明对流活动已经停止或衰弱。<br/> 5、CM4表示中空下沉作用很强,并有一定的上升气流。因此云成孤立多变的云片常呈荚状,并不断生成和崩解消散。在第二类冷锋之前出现CM4,说明未来天气将要转坏。但在锋后高压区,由于下沉运动很强,也有CM4出现,这表明未来天气晴好。<br/> 另一种地方性荚状高积云,形成与山脊后面的中空,云体外形稳定少变,一般表示空中有下沉气流,未来天空晴好。<br/> 出现荚状层积云时也报CM4。<br/> 6、CM8的云出现时,说明中空大气层是不稳定的,但并没有达到十分不稳定的程度。在CM8的云天出现时,如果地面的热力效应加强,低空和高空的不稳定性层次与中空的不稳定性层次结合起来,就会造成雷雨或阵雨天气。有堡状层积云出现时,因天气意义与堡状高积云相同,故也应报CM8。<br/> 7、CM9是混乱天空下的高积云云天,高积云的高度、形状、分布都很混乱,这种云出现时,说明中空层结很不稳定,它可以出现在雷雨将来临之前,也可以出现在锋面雷雨之后。<br/>(三)CH云电码部分<br/> 1、一般情况下CH4、CH5、CH6、CH7是暖锋前方的高空云天,它们进入天空的顺序是和上面排列的次序一样,分别表示着封锋面距离测站的远近。它再发展下去就是暖锋云系的主要云状CM1、CM2,所以它的一系列演变,指示着暖锋(或气旋前缘)逐渐逼近,天气将转坏。另外在锢囚锋的前方或高空槽到来时,有时也可能有这些云的出现。<br/> 2、CH1、CH2、CH3是气团内的对流云系,或冷锋云消失过程中顶部的纤缕结构的残余。<br/> 如果远处有积雨云,顶部纤缕结构因高空风而延展到测站上空,而积雨云的其他部分看不见时,也报CH3,在这种情况下,它就代表着附近有强烈对流天气,如果云体向本站推进时,就预示着天气将会继续恶化。<br/> 3、CH8它不是发展而是将趋于消失的卷层云。它可能是远处积雨云云顶消散后伪卷云的残余。此外,当气旋从一地的南部经过,而中心距离该地相当远,在测站的南面天空里也有可能出现一种云量和厚度都不见增加的卷层云,这种云没有显著的发展,气旋经过之后,云就渐渐消散。<br/> 4、CH9是卷积云为主的天空,它通常是冷锋将要到来的预兆。第二类冷锋前当荚状高积云出现时,它也常出现。它的形成原因也与第二类冷锋前的荚状高积云相同。但由卷层云(或卷云)蜕变而成的少许高而薄的、变化不大的卷积云,则仍是好天气的征象。<br/>三、云状与云量<br/> 各种云状的云量范围是不完全相同的。层状云常能布满全天,积状云、波状云(除积雨云外)即使布满全天也常有些云隙,可见青天或上层的云。下面介绍一些云状的云量范围,供识别云状时参考。<br/> (一)卷云。卷云量从微量开始最多可达10-。毛卷云、钩卷云通常量不多,如果这两种云的量相当多,融合成层,而具有卷层云特征时,就应该取卷层云。密卷云有时量多些,如果量达到10-时,个体必须明显可辨,看上去很不均匀,卷云结构明显,否则应取卷层云。大范围的雪雨前后,可能有伪卷云布满全天的现象,这时伪卷云的量可取10。<br/> (二)卷积云。卷积云量自微量到10-。一般情况从卷云演变的量不多,如果从卷层云演变的可能量要多些。<br/> (三)卷层云。卷层云量自微量到10。只有在眼见其出没在地平线时,才能记微量。<br/> (四)高积云。高积云量自微量到10。荚状、堡状、絮状、积云性高积云其量通常不会太多。单层透光高积云的云量很少达到10,常有裂痕,应记10-。<br/> (五)高层云。高层云由卷层云降低增厚或高积云融合成层而来,通常云量较多,布满全天的高层云是常见的。<br/> (六)雨层云。雨层云量通常是布满全天。有时是系统云层的推移,有的是高积云或层积云融合成层演变而来。<br/> (七)层积云。层积云量自微量到10。一般是普通层积云的量较多,而积云性、堡状、荚状层积云的云量较少。<br/> (八)层云。层云布满全天的机会较多。如果量很少时,应仔细观察是否有些破碎,如有应记为碎层云。<br/> (九)积云。积云通常量不太多。很少发展到10-。<br/> (十)积雨云。积雨云量自微量到10。<br/> (十一)碎层云或碎积云。碎层云或碎层云云量自微量到10-。<br/> (十二)碎雨云。碎雨云自微量到10。<br/>四、云的颜色<br/> 白天云的颜色主要是随着云状结构和它的高度、厚度以及云与太阳的相对位置而异。<br/> (一)卷云、卷积云、卷层云。卷云、卷积云、卷层云由冰晶构成,高度高,厚度薄,呈白色,日出、日落前后呈金黄色。如云在太阳相对方向时呈淡灰色。<br/> (二)高积云。高积云由小水滴或小水滴与冰晶混合构成。薄的高积云呈白色,较厚的呈灰白色或深灰色。有的边缘呈白色,中部呈灰色。<br/> (三)高层云。高层云由小水滴或小水滴与冰晶混合构成。厚度较厚,常呈灰色或灰兰色。<br/> (四)雨层云。雨层云由大小水滴或大小水滴和冰晶混合而成。高度低,厚度厚,呈暗灰色。<br/> (五)层积云。层积云由大小水滴或大小水滴和冰晶混合构成。高度低,中等厚度,常呈灰白色或暗灰色,有时边缘呈白色。<br/> (六)层云、碎层云。层云、碎层云以微小水滴为主构成的云,严冬常含有冰晶构成,高度最低,厚度较薄,呈白色、灰白色或灰色。(在城市上空)。<br/> (七)积云。积云由水滴组成上部有冰晶构成。高度低、厚度变化大,其颜色应视云与太阳的相对位置而异,云在天顶时,之间底部常呈暗黑或灰色,不在天顶时,底部呈暗黑或灰色顶部常呈白色。淡积云和碎积云的破碎部分,常呈白色。<br/> (八)积雨云。积雨云由大小水滴,冰晶组成。高度低,厚度厚,底部呈暗灰色,中部呈灰色或灰兰色,顶部呈白色。<br/> (九)碎雨云。由微小水滴组成,高度低,厚度薄,常呈灰色或暗灰色。<br/> 以上所说云的颜色都是指白天而言,早晨或傍晚中、低云的颜色,一般都较暗发灰黑色。<br/>五、云与天气现象<br/> 各种降水现象均产生于云,因此,确实降水现象和降水性质对识别云状是很重要的依据。云体结构不同,所产生的光学现象也不同,这对识别云状也是很好的依据。<br/> (一)卷云。卷云在我省冬季有时可降微雪。有时出现不完整的晕。<br/> (二)卷层云。卷层云在我省冬季可降小雪,有晕。<br/> (三)高积云。高积云有时出现华。冬季可降小雪。<br/> (四)高层云。高层云降连续性或间歇性雨、雪或冰粒。<br/> (五)雨层云。雨层云降连续性雨、雪或冰粒。有时降水量较大。<br/> (六)层积云。层积云可降雨、雪或冰粒。多呈间歇性降水。有时可降阵霰或小的阵雨、雪。可出现华或虹彩。<br/> (七)层云。层云可降毛毛雨或米雪。<br/> (八)积云。积云可降小阵雨。<br/> (九)积雨云。积雨云有阵性降水,常有冰雹、霰及雷电。<br/>六、云底高度<br/> 根据我省实测云高的统计,得知相同的云状在不同季节或同一天的不同时间里,其云底离地高度都有差异。一般是高、中云冬季低,夏季高;低云夏季低,冬季高,其差异数字很大。低云高度日变化也比较显著,一般是夏季在傍晚时较高,夜间较低。冬季是白天高,夜间低。<br/> 黑龙江省实测云高统计表(1964年统计)(单位:米)<br/>云状 最常出现范围 平均高度 最高高度 最低高度 冬季 夏季 春秋季<br/>Ci 5000-7000 6500 15700 4100 6000 6700 6500<br/>Cs 4500-7000 5700 14800 3500 4900 6100 5600<br/>Ac 2500-4000 3300 5700 1900 300 3400 3200<br/>As 2300-4000 3100 5800 1700 3000 3500 3100<br/>Ns 600-1700 1100 1500 600 1400 1100 1000<br/>Sc 800-2300 1500 3200 150 1500 1500 1500<br/>St 90-600 310 1200 80 830 280 290<br/>Cu 700-1800 1200 2500 150 1600 1100 1200<br/>Cb 700-1800 1400 2400 530 — 1400 1300<br/>七、云的时空变化<br/> (一)云的季节变化。云的季节变化在我省比较显著。冬季由于温度低,水汽含量少,空气中对流作用弱,故很少出现积云和积雨云。只有在个别年代出现过特殊情况,如牡丹江地区在严冬季节曾出现过积雨云并有雷暴现象。春季由于温度逐渐回升,开始出现淡积云,春夏之交则偶尔能出现积雨云。夏季至初秋是我省雷雨季节,浓积云,积雨云可常见。雨层云也多出现在夏季至秋季。其它云则各季均可常见。<br/> (二)云的日变化。在弱对流天空或稳定天空所生成的云,一般它的日变化都比较显著。如CL1生成后最多发展到CL2,在日落前演变为CL4到无云。CL5、CM3、CM4、CH9这几种云出现后无发展,在下午至日落前即将散失。清晨出现雾或CL6,雾在日出后抬升为CL6,CL6再演变为CL5到午后云全消散。CL1、CL2如果不是发展的云在我省其日变化也比较显著,一般是出现后在日落前后消失。如果不是系统天气的云,在夜间没有太阳的热力作用,云的变化要比白天少,特别是对流云就更不常见。<br/> (三)云与地形。我省台站在平原、山区和靠近江湖的都有。地处山区的台站,由于地形原因所产生的云状有时也很复杂,如大兴安岭地区有的站在Ns或As之下出现Fs,这在平原地区是不好理解的,但是在山区,这种Fs多出现在山顶山坡附近,地形成因显然可辨,它与Fn的成因和形态是不同的,如果记为Fn是不妥当的,靠近江湖的台站,出现雾的机会就会多些,雾上抬为St或Fs,再继续演变或消失。地处复杂地形的台站应注意总结当地形由于地形原因所生成的云及其变化规律。<br/>(四)云状与云向、云速。我省地处中纬度,在高空多受偏西气流影响,高云移向多是偏东,低云的移向多与地面风接近,中云在冬季的移向也多是偏东,在夏季变化较大,这样有时利用云向确定高、中、低云也有一定参考价值。云速是指视速度而言,在同样速度的情况下,距离观测点愈近,看上去愈快,距离愈远,看上去愈慢。这和人看移动的物体一样,如一列火车在你跟前行驶时,看上去就显得非常快,如果在距你三千米处行驶,看上去就显得不那么快了,如果在距你一万米处行驶,看上去就向爬行一样。另外一般高空风速要比低空大。但是高空的云速看上去仍然是较慢。所以,我们观测云速的快慢,一般是能确定高、中、低云的。利用云向和云速再结合其它条件对认识云状也有帮助。<br/>(五)卷积云、高积云、层积云的云块大小和高积云、层积云、高层云透光与蔽光的区别。所谓云块大小是指它们的大多数云块由观测员自地面看上去所表现的大小而言。实际同样大小的云块放在不同的高度上,看上去高度高的云块就小,高度低的云块就大。所以规定卷积云的视宽度<1度,高积云的视宽在1-5度,层积云>5度。视宽度的5度相当与观测员伸出一臂的中间三指,如大多数云块大于三指的应区层积云,1度相当于伸出一臂的一个小手指。在考虑视宽度时,应以大多数云块在地平线30度以上为准。<br/>高积云、层积云、高层云的透光与蔽光应以整个连续云层来考虑,而不是以某一部分个体的情况来确定。<br/>1、云层厚度较薄的是透光<br/>(1)表现在高积云的形态上,个体明显,一般排列相当规则,云缝隙中可见青天,如无云缝,则云层薄的部分也比较明亮。<br/> (2)表现在层积云的形态上,在云块之间可以看见青天或薄缝。<br/> (3)表现在高层云的形态上,日月朦胧,犹如隔一层毛玻璃,看得出日月所在的位置。<br/> 2、云层厚度较厚的是蔽光<br/> (1)表现在高积云的形态上,是连续的高积云层,至少大部分云层没有什么间隙,云块暗灰色而不规则,个体密集,几乎完全不透光,但云的个体依然可以分辨。<br/> (2)表现在层积云的形态上,是连续云层无云隙或薄缝,但云层底面个体起伏显著。<br/> (3)表现在高层云的形态上,是厚的部分不见阳光,薄的部分比较明亮,但看不出日月的位置。<br/>八、相似云状的比较<br/> 云块的变化是比较复杂的,标准云状容易识别,但在观测实践中,常常会遇到不易分辨的云,其特征在某些方面相似。如果观测员能够掌握各种云的变化规律和特点,并注意连续观察,还是能够正确分辨的。<br/> (一)Cs与Astra。Astra通常是由Cs降低加厚而成。识别的方法,凡具下列条件或其中之一者,就是Cs,否规为Astra。<br/> 1、有晕;<br/> 2、日月轮廓分明;<br/> 3、地面物体有影;<br/> 4、丝缕结构明显。<br/> 在使用上述条件时,还需注意到不同的太阳高度对云层的影响。<br/> (二)Cc与Ac。高的Ac云块较小,或Ac的边缘有时有很小的云块,较容易误认为Cc,分别方法如下:<br/> 1、Cc必须有它本身的特征。规范规定的三个条件,即和Ci或Cs之间有明显的联系;眼见从Ci或Cs蜕变而成;确有冰晶云的特征。另外Cc的大多数云块视宽度,<1度,否则为Ac。<br/> 2、Ac薄而半透明的边缘,常焕发虹彩,而Cc则很少有。<br/> (三)Ac与Sc。Ac与Sc这两种云的组合排列,外形基本相同,区别点只有云块的大小,凡正列云层中多数云块视宽度在1—5度的即为Ac,大于5度时则为Sc。<br/> (四)Asop与Ns。Ns比较阴暗、均匀,底部没有截然的界限,日月位置不能分辨,无条纹或钎缕结构。Asop在明亮部分可见日月位置,某些部分还保留有条纹或钎缕结构。Asop一般降较小的连续性或间歇性降水,(有时可降大雪)Ns一般降较大的连续性降水。<br/> (五)Sc与Ns。厚的Scop,它的云块彼此渐趋合并,有时全部变为Ns,但必须云块结构完全消失,或由于降雨、雪的缘故,云的底面已经没有截然的界限,才能记为Ns。<br/> (六)St与Ns。St从外表来看很象Ns,它们之间的区别如下:<br/> 1、通常St低于Ns,St有时可掩盖高大的物体上部,但Ns没有这种情况出现。<br/> 2、St只能降毛毛雨或米雪,Ns则降连续性的雨或雪,同时在Ns下部常有雨雪幡或Fn,而St则没有。<br/>  3、在St云层中能发现有暗和光亮的地方,且互相错综;St常常是厚度不大的地方性云,在云层上可能出现空隙,穿过空隙能见蓝天,而Ns就没有这种特征。<br/> (七)Cb与Ns。Cb如果没有布满全天,云顶即使有一部分可以看到,也不难分辨。如果已经掩盖全天,云底与Ns没有多少差别,这时可根据云的演变和降水性质来分辨,Ns一般是由层状云加厚演变而来,Cb是由对流云发展形成的。Ns降连续性降水,而Cb降阵性降水,常伴有雷电、冰雹或随之气象要素的突变。Cb云底常有雨幡和旋球状结构起伏很明显,而Ns云底部混乱无截然界限,漫无定形。<br/> 当Cb趋于稳定,降水由阵性转为连续性,且Cb的特征已全部消失时,则可记为Ns.<br/> 有时天空一直是Ns,下着连续性的雨,但突然闻雷声,如果雷声很远,且当地整个云层和降水性质均为变化,应按实际情况仍记为Ns;如果雷声较近,降水性质以由连续性转变为阵性时,应记为Cb。<br/> (八)Ci与Fc<br/> 1、Ci高度高、移动慢、移动方向多自西向东,本身无显著变化,色泽象丝线般发亮。<br/> 2、Fc高度低、移动快、方向不定、颜色象棉花、变化快、常伴有积云。<br/> (九)浮尘、霾与Cs。当天空弥漫着浮尘或霾时,很易误认为Cs,分辨方向如下:<br/> 1、有无晕的现象,如白天Cs已布满全天,且达到这样均匀的程度,一般都是有晕的。<br/> 2、浮尘是远处吹来或附近地面被风扬起尚未下沉的尘土细粒,如过去几天有大风现象,或虽无大风但当时有浮尘下沉的痕迹,太阳呈苍白或微黄色,整个天空呈灰黄色。(在我省浮尘多出现在春天)。<br/> 3、霾是大量细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使空气普遍浑浊。太阳呈土黄或橘黄色,暗色远物呈淡兰色。<br/>九、云的演变<br/> 云的演变可分为是两种情况,一是云状自身的演变,如淡积云演变为浓积云再演变是积雨云。另一种情况是过渡型的演变,如卷层云演变为高层云在演变是雨层云。观测员应经常注意云的演变情况,以便正确判断云状识别云码。在云的演变过程中,有时一整块云可以同时具有两种云的特征。此时如果能分辨出已变和未变的两种云的界线时,应分别记录其云状。如果整块云正演变中,分不清明显界线时,则应以特征多的一种记录其云状。下面仅就一般常见的互相演变的云和不同天气系统,云的演变过程介绍如下:<br/> (一)云层发展或增厚过程中演变的云<br/> 1、Cs→As<br/> 2、As→Ns<br/> 3、Ac→As<br/> 4、Ac→Ns<br/> 5、Sc→Ns<br/> 6、Sc→St<br/> 7、Sc→Cu<br/> 8、Ci→Cs<br/> 9、Cu→Cb<br/> 10、Cc→Ac(不常见)<br/> (二)云层消散或变薄过程中演变的云。<br/> 1、Ci→Cc<br/> 2、Cs→Cc<br/> 3、As→Ac<br/> 4、Sc→Ac<br/> 5、Ns→Ac<br/> 6、Ns→Sc<br/> 7、St→Sc<br/> 8、Cu→Ac<br/> 9、Cu→Sc<br/> 10、Cb→(上部)Ci或Cs<br/> Cb→(中部)Ac或As<br/> Cb→(下部)Sccug<br/> (三)不同的天气系统下,常见的云的演变过程<br/> 发展天空的云:<br/> 1、对流天空:<br/> (1)对流:CL1→2→3→9<br/> (2)强对流:CL2→3→9<br/> (3)弱对流:CL1<br/> (4)中空对流:CM8或9<br/> (5)高空对流:CH1或2<br/> 2、稳定天空:<br/> (1)乱流:CL5<br/> (2)微弱乱流:CL6→5<br/> (3)近地面逆温:雾→CL6<br/> (4)中空逆温:CM3<br/> (5)下沉逆温:CM4<br/> (6)高空逆温:CH9<br/> 3、混乱天空:<br/> 乱流逆温下有对流:CL9<br/> 4、锋面天空:<br/> (1)暖锋(暖空气稳定):CH4→5→6→7→CM1→2和CL7<br/> (2)暖锋(暖空气不稳定):CH4→5→6→7→CM1→2和CL7→CL9→CM2<br/> (3)干暖锋:CH7→CM1或CH7<br/> (4)弱暖锋:CM5→7→2或CM5→CL5→CM2<br/> (5)急行冷锋:CM8或9→CL9或CH5→6→7→CM1→2→CL9<br/> (6)缓行冷锋:CL9←CM2→1→CH8<br/> 消散阶段的云:<br/> (1)高空:CH3→2→1—无云或CH2—无云或CH8→2→1—无云<br/> (2)中空:CM6或3→无云<br/> (3)低空:CL4→无云<br/> (1)乱流、微弱乱流、近地面逆温:CL5→无云<br/> (2)其他:无云<br/> 3、锋面天空:锋面过镜后,锋面云系消失,天空情况,视气团性质而定。<br/> 以上只是云的一般演变规律,并不能概括所有云的全部变化,只能做实际观测工作参考。<br/>十、如何正确识别云状、判定云码<br/> 规范、云图和电码中有关云的说明和规定,要求观测员必须熟记。通过实际观察,不断总结经验,逐步掌握云的一般变化规律和特殊情况。下面提出一些识别云状判定云码的参考意见:<br/> (一)连续观测。连续观测是正确识别云状,判定云码的首要条件,不仅在本班要经常观察云的生成、发展、演变等情况。而且在交接班时也必须全面交代与下一班有关云的演变情况。因为云的变化也有它的规律性的,如不连续观察,即使是有经验的观测员,有时也很难确定云状或云码。<br/> (二)了解天气形势。目前我省各站都有传真机,值班观测员接班前后了解一下本站所处天气形势的位置,这对班内可能出现什么云是有帮助的,特别是在某些系统天气形势下,将会出现某些系统云,在观测员的思想里就有了数。<br/> (三)全面观察,综合考虑。要正确识别云状,判定云码,必须对云进行全面观察,也就是从云的形式、结构、颜色、云量、云高、云向、云速、降水性质、光电现象、云块大小等,细致地观察,然后综合考虑。特别是较复杂的云,更应注意全面观察,综合考虑,防止片面性。<br/> (四)复杂云的编码问题。正确识别云状是判定云码的关键。有时天空相当复杂,种类繁多,这就要求观测员把各种云状按量多少逐一记录下来,然后考虑编码,编码的原则是:<br/> 1、非指示性云在同一层(指高、中、低三个层次)出现几种云状时,应选量多的云状编报。<br/> 2、当指示性云与非指示性云在同一层出现几种云状时,不论指示性云量多少,均应编报指示性云码。<br/> 指示性云是对天气变化有重要指示意义的云状。如CH4、CH5、CH6、CM8、CM9、CL2、CL3、CL9。此外CL4也是指示性云,但应注意它是表示气层由对流趋于稳定的云码,如果大量淡积云中,有部分以平衍为积云性层积云时应报CL4。如果大量浓积云中有部分平衡为积云性层积云时,则应考虑天空以稳定为主,还是以对流为主,再决定编报CL4或CL2。这就要求观测员经常注意天空云的演变情况,来选编云码。<br/> (五)夜间云的观测<br/> 1、掌握云的生成、发展和演变情况是正确识别云状的主要方法之一,夜班观测云就更为重要。夜班观测员必须注意了解白天云的演变过程和黄昏前云的变化趋势。根据云的一般变化规律再与实际观测结合,就能判断得更正确一些。例如,白天对流云在发展,黄昏仍不见衰退,夜间这种对流云就很可能仍然存在或有所发展,甚至有雷雨天气出现。如果对流云在黄昏时以见衰退,夜间就很可能有残余的Sccug、Accug、Cinot、Cinebu等。又如黄昏时有系统发展Ci云,到夜晚就可能发展到Cs云,甚至As云。但同时也应考虑到这一云系也可以发展到任何一阶段,就开始消散。那么就会有CH8电码的Cs、Ci云或CM7电码的Ac云等。另外,有一些云要考虑到可能相互演变的情况。<br/> 2、实际观测:要在观测云之前提早到外边,避免灯光影响眼睛,使视力与外界适应,仔细观察几分钟,就可以较清楚地看出天空中云的状况,<br/> (1)根据星光的分布及其模糊程度判断,星光是夜间判断云的最好依据,根据星光分布的疏密,可以晓得云块的大小,云块的间距是稠密还是稀疏。根据星光明亮与模糊程度,可以晓得有云或无云,以及云层的厚薄与高低。<br/> a、Ci、Cc和Actra、Sctra:一般云块比层状云掩蔽天空的面积小,所以星光分布是稀疏的。<br/> 有Ci或Cc的地方星光模糊、没有云的地方星光闪耀明亮。<br/> 有Actra或Sctra,由于云块较厚,星光一般不能透过,(较薄的Actra,星光还是隐约可见)云缝及没有云的地方,星光闪耀明亮。如在Ac或Sc之上还有层状云存在,星光就不可能明亮,这时可根据其模糊及明暗程度推断为Cs或As。<br/> b、层状云和Acop、Scop。这些云经常是遮蔽大部分天空或布满天空,故星光的分布是集中的,一大片有星光,一大片无星光,或全天模糊甚至全天阴暗不见星光。<br/> Cs星光的位置分明、模糊而均匀,薄的Cs有时薄的几乎看不见,是仔细根据星周围的光芒还是可以分辨得出的,较厚的Cs或Cs与As的过渡形势星光就更模糊不清,但细看还是隐约可辨。<br/> As、Ns、St、Scop、Acop:一般看不见星光,但因其厚度不同,有阴暗的区分,Astra的天空较亮,仅仅星光不能看出。Asop、Ns的天空较黑暗,云的形状结构隐约可辨。Scop及Acop的云块轮廓可以辨认。St均匀低暗茫然一片。<br/> (2)根据月光及光的现象判断,有月光的夜间,Cs经常产生晕,Ci有时可产生不完整的晕。Ac常产生华(Cc与Sc有时也可产生华)。在有月光的夜里,可以利用月光透过云的强弱来判断云状。在夜间有月亮的时候,云愈高愈亮,云愈低愈黑(因为光自上向下射)。<br/> 在城市上空没有月光的夜间,云愈低愈亮,云愈高愈黑(因为光自下向上照射)。<br/> (3)根据降水性质判断,一般情况降毛毛雨或米雪的是St;连续性降水的是As、Ns,冬季Cs也可降连续性小雪;间歇性降水的是Sc或As,冬季Ci、Cs、Ac也可降间歇性小雪;阵性降水的多为Cb,有时Cucong、Sc也可降小的阵性雨、雪或霰。<br/> (4)根据云高判断,知道云的高度对识别云状有很大帮助,首先能确定它是属于高、中、低那一层,然后再根据其他条件,就能比较容易辨别出云状。在有云幕灯、测风气球、激光云仪的台站应很好利用这一有利条件。<br/> (5)根据云向云速判断,我省处于中纬度,在高空多受偏西气流影响,高云的移向多时偏东。而移速因距离远故速度缓慢。低云的云向多与地面风接近,而移速因距离近故较快。<br/> 3、夜间观测云时应注意几点:<br/> (1)在晴天无云时,应该是满天星斗,不要把密集的小星群(银河)误认为高云。<br/> (2)有霾或浮尘时星光不很明亮,不要误认为云。<br/> (3)测站附近多工厂或靠近城市的地方,早晚经常产生烟,形成一条一条或一片一片的形状,不要误认为低云。<br/> (4)有闪电时应注意天空是否有云,有云时还应仔细识别云状,因为夜间积雨云产生电的现象,在很远的地方都能看到,有时当地是碧空,或者有其它云状存在。<br/> (5)夜间天边的云是不易看清楚的,很容易认错,应主要以天顶大部分为准识别云状。</p><p>(著作权信息未找到)</p>
来自 大气科学

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