航空氣象中夜間對(duì)云的觀測(cè)

柯慧芳 胡曉松

(1、95935 部隊(duì)，黑龍江 哈爾濱150100 2、遼寧省鞍山水文局，遼寧 鞍山114000）

通常來講，云是由大氣中懸浮小水滴與冰晶微?；旌隙伞６频漠a(chǎn)生、云的外形特征、云的多少以及云分布情況等，不僅展現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的大氣運(yùn)動(dòng)、水汽狀況，還是判斷未來天氣的重要標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)云正確貫徹并分析，是了解大氣物理情況、認(rèn)識(shí)天氣變化的關(guān)鍵因素。 在航空氣象中，為保障飛機(jī)航空安全性，保護(hù)航空人員安全，應(yīng)考慮云高、云狀與云量等。 尤其在夜間航空飛行訓(xùn)練中，云是影響飛行安全的重要因素之一。 因此，航空氣象中云的觀測(cè)非常重要，卻也較為困難，尤其是夜間云觀測(cè)。 下文對(duì)此展開探討。

1 夜間對(duì)云觀測(cè)的困難

云演的演變，看似隨意且變化萬千，但是，其中卻蘊(yùn)含著物理規(guī)律，云的每一個(gè)演變，都蘊(yùn)含科學(xué)規(guī)律。 測(cè)報(bào)員在對(duì)云的變化連續(xù)觀察時(shí)，必須具備較高專業(yè)素養(yǎng)和觀一定觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)，方能在條件充足、能見度良好狀態(tài)下，通過和其他氣象變化因素的對(duì)比，以此準(zhǔn)確判斷云的具體情況，并得出準(zhǔn)確就結(jié)論。但是，在夜間觀測(cè)云時(shí)，缺乏日光參照，夜間光照條件不足，水平與垂直能見度低，測(cè)報(bào)人員在對(duì)云量、云狀、云形等判斷時(shí)，極易出現(xiàn)錯(cuò)誤，增大了云觀測(cè)的困難度，觀測(cè)準(zhǔn)確率也受到一定影響。對(duì)此，在航空氣象云觀測(cè)中，掌握夜間觀測(cè)的方式，具有重要意義。

2 夜間云觀測(cè)的方式

在夜間對(duì)云進(jìn)行觀測(cè)時(shí)， 觀測(cè)人員應(yīng)做好太陽落山之前云的情況與演變趨勢(shì)，在夜間觀測(cè)時(shí)，結(jié)合其他氣象要素變化、行管疏密程度、云體移動(dòng)速度、云體顏色與清晰程度等，伴隨天氣現(xiàn)象與實(shí)際云底高度，以此提高夜間觀測(cè)的準(zhǔn)確性。 并且，在觀測(cè)之前，觀測(cè)人員應(yīng)在黑暗環(huán)境下停留5-15min，眼睛適應(yīng)黑暗環(huán)境之后，再次進(jìn)行觀測(cè)。夜間值班時(shí)，屋內(nèi)燈光應(yīng)關(guān)閉，以臺(tái)燈或者低瓦數(shù)燈光替代白熾燈，減少測(cè)員適應(yīng)環(huán)境時(shí)間。

不同季節(jié)下，因氣候特點(diǎn)不同，夜間云都擁有獨(dú)特特征。 在夜間對(duì)云觀測(cè)時(shí)，應(yīng)了解云種獨(dú)特特征，如：冬季和春季的陰雨天， 夜間底層云對(duì)于底層光源會(huì)產(chǎn)生一定反射，在云底表現(xiàn)是：片片移動(dòng)白色云幕，測(cè)員通常判斷其為碎雨云，有時(shí)，碎雨云上有一層高層云、雨層云等。 夏季夜晚，若前半夜降雨，后半夜轉(zhuǎn)晴，在拂曉期間，極易出現(xiàn)少部分白色云塊、云層，呈云霧狀，測(cè)員判斷其為碎層云、層云。 可見，在夜間觀測(cè)云時(shí)，可依照季節(jié)特點(diǎn)判斷，提高夜間觀測(cè)的準(zhǔn)確度。

3 準(zhǔn)確判斷云狀與云高

不同形狀的云，其的性質(zhì)都存在差異，云狀、云高等也相應(yīng)不同，而云性質(zhì)會(huì)影響云的性狀、云的高度等。 下文對(duì)此展開分析。

3.1 波狀云的判斷

波狀云，是一種表面高并向低處起伏波動(dòng)的云層，因空氣波動(dòng)、亂流混亂、逆溫層的上下存在風(fēng)切變等導(dǎo)致。 在夜晚觀測(cè)云時(shí)，若存在逆溫層，空氣密度與空氣差異較大，逆溫層附近出現(xiàn)上下波動(dòng)，易產(chǎn)生波狀云。 若夜晚氣溫穩(wěn)定，當(dāng)觀測(cè)員通過燈光觀測(cè)云時(shí)，地面空氣內(nèi)水汽、雜質(zhì)過多，在一定冷卻或者風(fēng)速下，波狀云產(chǎn)生。 波狀云主要包含三種類型：層積云、卷積云與高級(jí)云，其中，層積云云底高度為：600-2500m，若云底高低于600m，表示低層水汽充盈。 卷積云云底高為4500-8000m，部分時(shí)刻與卷云同等高度。高積云云底高為2500-4500m，當(dāng)層積云過高、高積云過低等時(shí)，容易將兩者混淆。

3.2 積狀云的判斷

積狀云又名對(duì)流云，在空氣不穩(wěn)定層結(jié)，受到熱力或者地形動(dòng)力因素，積狀云形成。 在云生成時(shí)，云體垂直向上，云消散時(shí)，水平擴(kuò)展，變?yōu)榛蚍稚ⅰ⒒蚬铝⒌脑茐K。 當(dāng)對(duì)流旺盛，積狀云會(huì)發(fā)展成積雨云、濃積云。 積狀云通常高為500-2000m，夜間高度稍有下降。 該種情況下，觀測(cè)員應(yīng)依照實(shí)況，結(jié)合設(shè)備測(cè)云高度。 在夜間觀測(cè)時(shí)，若對(duì)流旺盛，可利用月光、地面燈光分辨天空孤立黑體，以此判斷積狀云。 尤其在夏季、雨季夜晚，溫差大，對(duì)流較為旺盛，各種氣象因素存在明顯變化，星空較為清晰，卻唯有片片天空被濃厚卻孤立黑體遮蔽，判斷其為積雨云抑或濃積云。

3.3 層狀云判斷

在大氣中，系統(tǒng)上色好難過，空氣絕熱冷卻，層狀云生成。因系統(tǒng)上升的速度較低，水平范圍較大，比較具有規(guī)律，層狀云具有排列有秩序、均勻、范圍廣闊等特點(diǎn)。 層狀云上升的速度較小，因此，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。而層狀云包含了高層云、卷層云、雨層云。通常， 層云的云底高度在50-800m 之間， 雨層云云底高度約50-2000m，卷層云云底高度約2500-4500m，高層云云底高度約2500-4500m。

4 根據(jù)云下伴隨降雨判斷部分云狀

在航空氣象夜間對(duì)云觀測(cè)中，若出現(xiàn)降雨現(xiàn)象，且降雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、降雨強(qiáng)度無變化時(shí)，可判斷其是連續(xù)性降水。 通常，連續(xù)性降水多是由高層云、雨層云引發(fā)。 有時(shí)，天空一直為雨層云，天氣連續(xù)性降雨，突然聽到遠(yuǎn)方雷聲，而當(dāng)?shù)卦茖雍徒邓再|(zhì)無變化，暖鋒云系出現(xiàn)局部不穩(wěn)，在測(cè)員記錄云層時(shí)，依然記錄為雨層云。 若夜間降水強(qiáng)度的變化較大，且起止突然，有時(shí)氣溫、氣壓、風(fēng)等要素變化明顯，測(cè)員可直接判斷降雨性質(zhì)為陣性降水，該種降水大多來自積雨云、濃積云。 有時(shí)，濃積云、積雨云會(huì)直接嵌在其他云層，觀測(cè)員應(yīng)依照當(dāng)時(shí)實(shí)際狀況分析。 另外，在夜間降雨時(shí)，若降水時(shí)降時(shí)止，或者降雨不停卻時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，變化緩慢，而降水停止、強(qiáng)度變小等時(shí)，其他氣象要素?zé)o顯著變化，降雨性質(zhì)為間歇性降水，其多來自于層積云、高層云等。

5 利用衛(wèi)星云圖與多普勒雷達(dá)輔助對(duì)夜間云判斷

在航空氣象夜間對(duì)云觀測(cè)時(shí)，因夜間可見光較小，云圖資料可用性較少，為準(zhǔn)確判斷夜間云的具體情況，了解未來氣象變化，測(cè)員可利用水汽云圖、紅外云圖等輔助，提高對(duì)夜間云判斷的準(zhǔn)確性。 在紅外云圖上，云色調(diào)和溫度相關(guān)。 通常，云頂和溫度成反比，和色調(diào)成正比，即云頂越高，色調(diào)越量而溫度越低；云頂越低，色調(diào)越暗，溫度越高。 在紅外云圖上，積雨云色調(diào)最白最亮，因?yàn)?，?qiáng)對(duì)流云在水平尺度、垂直尺度差距較大，對(duì)流較強(qiáng)，云頂上升較高，而云內(nèi)溫度較低。層在紅外云圖上，層積云為灰白色或灰色，卷云高度升高，溫度降低，色調(diào)越偏向白色。

利用水汽云圖判斷夜間云時(shí)， 氣象衛(wèi)星主要通過水汽通道得到資料，水汽云圖上，積雨云、卷云的表現(xiàn)明顯，和紅外云圖相似，但是，水汽云圖難以將低云與地面區(qū)分。

而在利用多普勒雷達(dá)判斷云的變化時(shí)， 色彩深淺、 回波強(qiáng)度、 掃描仰角高低等都能夠?yàn)橛^測(cè)員判斷夜間云情況提供幫助。

6 結(jié)論

總而言之，在航空氣象中，判斷云的變化，不僅有助于了解當(dāng)前天氣，還有助于預(yù)判未來一段時(shí)間的天氣變化，以便人們提前預(yù)防。 但是，在判斷云的變化中，夜間云變化的判斷最為困難。 因?yàn)?，夜間較為黑暗，可見光不足，工作人員難以清晰準(zhǔn)確判斷情況，導(dǎo)致航空氣象不準(zhǔn)確。 對(duì)此，積極利用科學(xué)方式，根據(jù)季節(jié)情況和降雨時(shí)云性狀等，輔以衛(wèi)星云圖、多普勒雷達(dá)，提高夜間云測(cè)量的準(zhǔn)確度，推動(dòng)我國(guó)航空氣象的發(fā)展。