淺談云天觀測與天氣系統(tǒng)變化

陳穎,趙翠萍

（1.愛輝區(qū)氣象局，黑龍江愛輝 164300；2.黑河市氣象局，黑龍江黑河 164300）

淺談云天觀測與天氣系統(tǒng)變化

陳穎1,趙翠萍2

（1.愛輝區(qū)氣象局，黑龍江愛輝 164300；2.黑河市氣象局，黑龍江黑河 164300）

1 引言

看云可以認識天氣變化，掌握云的演變規(guī)律，更加有利于對天氣變化的預(yù)報。通過云的觀測可判斷當(dāng)時大氣層結(jié)狀態(tài)、天氣系統(tǒng)等，這些都與未來天氣變化有著密切關(guān)系。一定的大氣層結(jié)、天氣系統(tǒng)有一定的云系分布和演變規(guī)律。通過看云在一定程度上可以判定本站處于天氣系統(tǒng)的位置，系統(tǒng)的強弱，移動速度等。同時通過看云還可以加深對天氣系統(tǒng)的認識，以及發(fā)現(xiàn)云與天氣系統(tǒng)變化的關(guān)系?？梢酝ㄟ^看云來訂正對天氣圖的分析。盡管云的形態(tài)是千變?nèi)f化，云的高度也是各不相同的，但各種云又是相互演變。經(jīng)過十幾年的實踐，初步體會到，對云進行科學(xué)的規(guī)范化觀測和分析是提高預(yù)報單站降水準確率的手段之一，尤其是臨近預(yù)報效果較好。

2 不同的天氣系統(tǒng)伴有不同的云型

在地面氣象觀測中，云為目測項目,也是目測項目中最難掌握的，是主觀性較強的一個項目，它在很大程度上受到人為因素的制約和傳統(tǒng)習(xí)慣性的影響。觀測員主要根據(jù)天空中云的狀況，即云的外形特征、結(jié)構(gòu)、光澤、顏色、排列、出現(xiàn)高度以及伴見的天氣現(xiàn)象，參照云圖，經(jīng)過認真細致的分析對比進行判定當(dāng)時的云的狀況。

取云不僅要判斷云狀，更主要是判斷云的性質(zhì)，而云的性質(zhì)與本站上空的大氣層結(jié)及天氣系統(tǒng)有著直接關(guān)系。

2.1 穩(wěn)定的大氣層結(jié)與云的關(guān)系

穩(wěn)定的大氣層結(jié)，限制對流發(fā)展，即使近地面有空氣受熱抬升，這種熱對流也難維持發(fā)展，受到阻礙，而此時的天氣系統(tǒng)常常是穩(wěn)定的槽脊，云系以St、As、Ns、Sc等層狀云為主。

2.2 不穩(wěn)定的大氣層結(jié)與云的關(guān)系

不穩(wěn)定的大氣層結(jié)，對對流發(fā)展是有利的。地形的抬升、鋒面過境、槽線、切變線，常會產(chǎn)生Cu或Cb云。

2.3 一般云演變與天氣系統(tǒng)的關(guān)系

影響本地天氣的云系中，系統(tǒng)性云系的侵入是主要的，而系統(tǒng)性云系主要是鋒面云系。它們是冷暖氣團運動的結(jié)果，是大中尺度天氣，從天氣系統(tǒng)來講，主要是高空短波槽脊、地面氣旋、切變線、臺風(fēng)等。

根據(jù)黑河地區(qū)的天氣氣候特點，可把鋒面云系分為冷鋒云系和暖鋒云系。

2.3.1 暖風(fēng)云系

（1）穩(wěn)定的暖鋒云系

由于鋒面坡度較小，在鋒前產(chǎn)生較大范圍的云區(qū)和雨區(qū)，云區(qū)沿整個鋒面連綿幾百km，常見的暖鋒云系特征和演變，由Ci->Cs->Astra->Asop->Ns。發(fā)展緩慢，降水量較小，降水時間較短，此類云系一年四季均可出現(xiàn)，常見于貝湖、蒙古氣旋。

（2）不穩(wěn)定的暖鋒云系

不穩(wěn)定的暖鋒云系，常在暖鋒云系中形成積雨云，降水性質(zhì)常為陣性，甚至暴雨。黑河地區(qū)夏季常產(chǎn)生這種不穩(wěn)定的暖鋒云系。所見到的系統(tǒng)特征是Ci（Cc）->Cs->（Ac或雙層Ac） As->Ns->Cb。云系發(fā)展較快；常見Ci侵入后不久，西邊就有Cs、Ac雙層云同時侵入，很快進入降水云層，降水量較大，時間較長，往往風(fēng)向、氣壓變化不明顯時，就能看見云系均勻侵入發(fā)展。而且濕度明顯增大，預(yù)報日14：00時水汽壓值大于歷年值，主要系統(tǒng)是河套氣旋、有時高空有南北槽疊加而形成較強的東北低壓。

2.3.2 冷鋒云系

（1）第一型冷鋒

此類冷鋒位于高空槽的前方，此類冷鋒的云系和穩(wěn)定的暖鋒云系很相似，但各種云系出現(xiàn)次序與暖鋒云系相反。但因冷鋒坡度要比暖鋒坡度大，所以冷鋒雨區(qū)比暖鋒雨區(qū)窄。暖空氣處在不穩(wěn)定的時候，冷鋒過境常出現(xiàn)雷陣雨。常見的云系為Cb-As-Cs-Ci，這種冷鋒云系出現(xiàn)前，往往也有悶熱感覺，同時一般還會出現(xiàn)一些Cu云，CM9和Sc,表明大氣層的中低層不穩(wěn)定，濕度較大，氣溫高，氣壓低，隨著冷空氣的不斷侵入，云系逐漸崩潰解體。降水量的大小需根據(jù)系統(tǒng)強弱而定。此類冷鋒常見貝湖、蒙古氣旋，東北低壓及東北冷渦。

（2）第二型冷鋒

此類冷鋒天氣，主要是高空有深冷低槽配合，一般位于高空低壓槽后或槽線附近；冷暖氣團差異大，暖氣團潮濕不穩(wěn)定所造成。常見于夏季，當(dāng)來臨之前，有悶熱潮濕之感覺，此時往往天空無云或少量積云，當(dāng)西方或西南有Ci侵入，但Cb云母體未到，有時先有Ac云或Ci云、Ac云同時迅速侵入，并伴有Accast，Aclent，云沒有底邊，地平線的云層顏色發(fā)暗發(fā)黑，接著而來的深厚的Cb云層，不久本地往往狂風(fēng)驟起，烏云滿天，常有雷雨、大風(fēng)、冰雹等強對流天氣現(xiàn)象相繼出現(xiàn)，鋒線一過，以Sc、Ac、Fc消失轉(zhuǎn)晴。氣溫明顯下降，一般夏季雨量較大，一般雨量為中雨以上，有時可達暴雨。冬季第二性冷鋒云系也常會出現(xiàn)一些層狀云的天氣，鋒線臨近的時候也會降小雪，鋒面一過，云消雪止，出現(xiàn)晴朗的天氣的偏北大風(fēng)天氣。

3 不了解天氣系統(tǒng)而導(dǎo)致錯誤觀測云的實例

由于觀測員不了解當(dāng)日影響本地的天氣系統(tǒng)及大氣層結(jié)穩(wěn)定度的情況，14:00將積雨云誤取為Scop。

3.1 天氣實況

實際工作中某站某年5月4日14:00的記錄如下：

云量：9/8

云狀：Scop

Cidens

天氣現(xiàn)象：·8:53......13:53（陣雨）

我們發(fā)現(xiàn)云的觀測與天氣現(xiàn)象出現(xiàn)了矛盾，根據(jù)《地面氣象觀測規(guī)范》，我們知道，Scop應(yīng)產(chǎn)生間歇陣性降水，為此我們普查了當(dāng)日的天氣形勢，結(jié)合氣象要素的變化，判斷是冷鋒過境時所產(chǎn)生的天氣。實際的天氣形勢和要素變化如下。

3.2 天氣形勢

08：00 高空（700和500 hPa）本站位于冷渦中心，由于高空暖脊的發(fā)展，使東北冷渦被切斷，對應(yīng)的地面低壓緩慢東移，本站位于冷鋒鋒區(qū)附近。經(jīng)過綜合分析我們得出本站的陣性降水而對應(yīng)云應(yīng)為積狀云（Cb或Cu云）。

3.3 單站氣象要素的變化

3.3.1 自記降水的變化

3.3.2 自記風(fēng)向的變化

3.4 云的發(fā)展演變

3.5 綜合分析

根據(jù)以上的天氣形勢分析及氣象要素的單站反映：自記降水曲線坡度較大；風(fēng)向由偏南轉(zhuǎn)偏北；氣壓降后又升,我們得出該次天氣是冷鋒過境天氣，從氣象要素的變化判斷，云演變由穩(wěn)定SC->對流性云->Sccug，符合云演變規(guī)律，結(jié)合自己記錄的變化，10:00為冷鋒過境，14:00時云狀為經(jīng)查詢后訂正為Cbcap。

由此可見，在實際的觀測中應(yīng)密切注意天氣形勢的變化，因為天氣現(xiàn)象的變化與天氣形勢的演變是有一定聯(lián)系，掌握這個規(guī)律，有助于提高觀測水平。

4 不了解云天狀況而導(dǎo)致預(yù)報錯誤的實例

經(jīng)過多年的觀測，發(fā)現(xiàn)以下幾種特征云型對黑河本地未來天氣預(yù)報有指示意義,它們的出現(xiàn)，將代表著本地天氣將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。卷積云（Cc云）、鉤卷云（Ci unc）、堡狀云（（Ac,Sc）Cast）、混亂天空高積云（Cm8）。

實際工作中某站14:00的記錄是：云狀為ScCast，雖然量只有1個量，因為ScCast意味著大氣層結(jié)不穩(wěn)定，午后由于對流的加強，在黑河市預(yù)示著未來6～8 h將有陣雨。而預(yù)報人員只分析數(shù)值預(yù)報，缺乏云天觀測的經(jīng)驗，預(yù)測未來24 h將是多云天氣。

5 小結(jié)

（1）注意云天觀測的連貫性，堅持連續(xù)觀測分析、運用。逐步積累經(jīng)驗，形成自己的判別方法，從而得出本地云天演變的規(guī)律。

（2）大氣層結(jié)的穩(wěn)定度決定著云的性質(zhì)，穩(wěn)定的大氣形成穩(wěn)定的云系，不穩(wěn)定的大氣易形成對流云。

（3）觀測員在分析云型時，要充分發(fā)揮9210信息平臺的作用，配合云圖、地面、高空形勢；注意風(fēng)場、氣壓場、溫度場等形勢場的變化，及時參考上游站的雷達的回波等綜合分析，可正確判定云系的發(fā)展變化，從而準確取云。

（4）云天變化與天氣系統(tǒng)的類型、強度密不可分，作為一名測報人員，通過各種信息分析天氣狀況，預(yù)先了解臨近影響本地的天氣系統(tǒng)類型和強度、大氣層結(jié)狀態(tài)，對準確取云、減少錯情有著十分重要的意義。而作為一名預(yù)報人員，認真辨析云天演變所預(yù)示的天氣變化，通過云天變化來判斷天氣系統(tǒng)強度、移入、移出，對做好短時臨近的天氣預(yù)報，有著積極的意義。

1002－252X（2010）04－0038－02

2010－8－6

陳穎（1974-），女，黑龍江省黑河市人，南京氣象學(xué)院，大專生，助理工程師.