云的观测

管制学气象系列课程2016云的基础知识与观测——黎军民航华东地区空中交通管理局自我介绍姓名：黎军单位：民航江西空管分局专业方向：气象观测联系方式：18170009631云•云的定义与分类•云的外貌特征•云的形成与演变•相似云的识别•云的观测及对飞行的影响主要内容云的定义•云是大气中水汽凝结或凝华所形成的一种物理现象。•云的生消演变、外貌特征、量的多寡、高度和厚度等，不仅反映当时大气的运动状态和水汽状况，而且还是预示天气好坏的重要征兆。•云对航空活动有着直接的影响。低云能影响飞机起飞和着陆；在云中飞行有时会遇到积冰、颠簸或雷击。云的分类•按云底高度分为低、中、高三族•按云的形态分为十四类二十九种，民航气象部门将云分为三族九属十四类低云的外貌特征•低云的云底高度一般距地面2500米以下。•碎积云：云体破碎的不规则块状，个体不大，形状多变。云底不平，白色。低云的外貌特征•淡积云：云底平坦、白色，厚云块中部有暗影•浓积云：个体臃肿、高耸•积雨云：顶部开始冻结，白色毛丝般冰晶结构，垂直发展很强，白色的毛丝般冰晶结构，马鬃状或砧状。低云的外貌特征•层积云：成块、成片或成条云群或云层•积云性层积云：扁平的长条形，积云的特征•堡状层积云：凸起成几个小云塔，雷雨的征兆•荚状层积云：中间厚边缘薄，形似豆荚低云的外貌特征•层云：云体呈均匀幕状，云底很低，象雾但不接触地面，偶有华或晕。白天呈灰色或灰白色，夜间地面有灯光或积雪时呈白色或淡红色。没有灯光呈黑色。偶降米雪、毛毛雨或冰针。•碎层云：云体不规则的松散碎片，形状多变，移动明显。灰色或白色。•雨层云：云体厚而均匀的降水云幕，常布满全天，完全遮蔽日月，云底低，较阴暗模糊。暗灰色，常有连续性降水。•碎雨云：低而破碎，形状多变，移动快，常出现在降水云层下面。起初孤立分散，云量增加后可以聚合成层。灰色或暗灰色，偶有零星雨雪。中云的外貌特征•中云云底高度一般距地面2500—6000米之间。•高积云：云块比层积云小，多数云块的视宽度角为1—5度，轮廓分明。呈扁圆形、瓦块状、波状或鱼鳞片的密集云条，成群成行或呈波状排列。在厚薄、形状、高度上有很大差异，可以同时在两个或几个高度上存在。•积云性高积云、荚状高积云、堡状高积云、絮状高积云。•高层云：带条纹或纤缕结构的均匀云幕，布满全天，云底没有显著的起伏。日月轮廓模糊，象隔一层毛玻璃。地物无影.可降小雨雪或有雨幡。高云的外貌特征•高云云底高度一般在6000米以上，夏季高，冬季低。夏季南方的卷云、卷积云有时高达17000米左右。•卷云：具有丝缕结构，柔丝班光泽。云片分离散乱，云体通常为白色，无暗影，呈丝条状、羽毛状、马尾状、钩状、团簇状、片状、砧状等。•卷云有时有不完整的晕。伪卷云常呈砧状或鬃状，有积雨云顶部脱离主体而成。钩卷云象逗点符号，云丝向上的一头有小钩或小簇。高云的外貌特征•卷层云：白色透明的云幕。日月透过云幕时轮廓分明，地物有影，常有晕环。•卷积云：呈鳞片或球状细小云块组成的云片或云层，常成整齐排列，象微风吹过水面而成的小波纹。云的形成•形成云的条件有三个：充足的水汽、适当的空气上升运动、一定的凝结核。前两个是最基本的条件。•积状云是由于空气以对流运动形式造成绝热冷却，使水汽饱和凝结而成。其中包括积云、积雨云、卷积云和卷云。云的形成积状云的形成•当对流刚开始时，上升气流达到的高度仅稍高于凝结高度，生成的云是云块较小的淡积云或碎积云•云顶一般在0℃等温线以下，有水滴组成。云中上升气流一般不超过5米/秒。乱流较弱。•当对流逐渐发展，上升气流达到的高度超过凝结高度很多时，云块变得高大就会形成浓积云。积状云的形成•当浓积云云顶伸展到温度很低（通常-15℃以下）的高空时，云顶的过冷水滴就逐渐冻结成冰晶，使云顶逐渐失去清晰的圆弧形轮廓，出现丝缕结构，这时浓积云就会发展成积雨云。•热力对流生成的积状云是孤立分散的，有明显的日变化。积状云的形成•冷锋上的暖湿空气被冷空气强迫抬升，常产生较强的对流，形成的积状云，这种积状云一般是隐藏在层状云中，从地面观测不到，只能由阵性降水、雷电或冰雹等现象来判断。•卷积云是由高空空气的对流或强烈的乱流形成的。层状云的形成•层状云是由大气中系统上升运动使空气绝热冷却生成的。其中包括雨层云、高层云和卷层云。•稳定而暖湿的空气沿着暖锋缓慢滑升或暖湿的空气沿山坡缓慢滑升形成层状云。•离锋线最远的是卷云或卷层云，厚度较薄，云体由冰晶组成。层状云的形成•在冷锋上，稳定的暖湿空气滑升很缓慢时，也可形成层状云。云系分布顺序与暖锋相反。•在低压和低压槽中，由于空气辐合上升，也可形成高层云、卷层云，甚至形成雨层云。•气流过山时，如果大气稳定而潮湿，在迎风坡上空也可以生成层状云。波状云的形成•波状云是表面呈波浪起伏的云层，其中包括层积云、层云、高积云和卷积云。•波状云的成因有两种：空气的波动和乱流混合。特殊云的形成•碎雨云：由于地面水分的蒸发或雨滴的蒸发使近地面层空气的湿度比其上层的湿度大得多。•堡状云：当稳定层不太厚，且稳定层下的对流和乱流较强时，上升气流就可穿过稳定层使水汽凝结，生成具有圆弧形顶部的云朵，这些云朵是同稳定层下面原有的云层相连，这样就形成堡状云。特殊云的形成•絮状云：在潮湿气层中由于强烈的乱流混合运动而生成。•砧状云：砧状云是积雨云顶部的云砧。在积雨云上部，由于上升气流的速度逐渐减弱，变为水平辐散气流，所以使云顶向四周展开呈砧状。特殊云的形成•悬球状云：。这是由于云中下降气流携带水滴下降时，在云底附近被强烈的上升气流托住，水滴一时无法下降而形成的。•荚状云：由于局部升降气流汇合而成的云。当上升气流使空气绝热冷却形成云时，如果遇到下降气流的阻挡不能继续向上发展，而且云的边缘部分还要受下降气流影响逐渐蒸发变薄，便生成荚状云。特殊云的形成•滚轴状云：当上升气流和下降气流间的切变十分强烈时，就会发生具有水平轴的涡旋，这种涡旋的生成与云中强烈的升降气流有关，因此在积雨云的前部或底部有时生成滚轴状云。•幞状云：轻纱似的云幕，多出现在积状云顶部，有时围绕在积状云周围。当积状云迅速发展时，云顶上部的气层受下面上升气流的抬举，会微弱上升，可能因上升冷却凝结，形成覆盖在云顶上的云幕，这就是幞状云。云的演变•云形成后，由于条件的变化，可以发展、消散，还可以互相转化和演变。云的演变是复杂的，不仅同类之间可以互相转变，就是不同类之间也可以互相转变。•演变的一般规律是：层状云：卷层云←→高层云←→雨层云波状云：卷积云←→高积云←→层积云←→层云积状云：淡积云←→浓积云←→积雨云←→伪卷云云的演变•层状云和波状云演变主要决定于暖湿空气上升滑行的速度，也就是决定于云中气流的稳定度如何变化。云的演变•波状云的出现一般说明空中某一高度上有逆温层（稳定层）。当对流增强波状云可演变成积状云。透光或蔽光层积云可发展成堡状层积云再发展为浓积云或积雨云。云的演变•积状云与层状云之间的演变，主要出现在锋面云系上。不稳定急行冷锋经过本站时，由于冷空气的强烈冲击，如果暖空气较潮湿且不稳定，就会形成浓积云或积雨云。之后逐渐演变为雨层云或高层云。云的演变相似云的识别种类相似云区别要点积云与层积云高积云当许多小块积云聚集在一起，尤其是天边时，很象层积云或高积云只要云顶凸起，云底还没有融合时，就应判别为积云积雨云与雨层云积雨云遮蔽大部分天空，无雷暴、阵雨且云底模糊时，容易误认为雨层云积雨云厚度差别大，过顶时，风和气压常有明显变化。隐藏在雨层云或高层云中时，云底与雨层云、高层云相似，雨层云厚度较一致，天空亮度均匀，风和气压没有明显变化层云与雨层云高层云当层云布满全天，厚度较大时，易误认为雨层云或高层云层云是局部出现。出现前常没有别的低云或中云。云层各部的明暗不一，移动明显，云下无雨、雪幡，并且低层的湿度较大，能见度差，可降毛毛雨或米雪。雨层云、高层云，多是系统性的云系，云层各部分明暗大体一致，移动不明显，可降连续性雨雪相似云的识别层云与卷层云我国北部地区的冬季，当层云是由冰晶组成且出现晕时，易误认为卷层云层云出现在近地面逆温层下面，除了遮蔽日月部分是白色外，其它都是灰白色或灰色。卷层云是白色略带黄色，多少能看出丝缕结构，无降水层云与高层云层云较高或高层云较低时，两种云易混淆层云白色无条纹结构，薄时能看清太阳，高层云略带灰兰色，有条纹结构，薄时看太阳似毛玻璃，看不清太阳轮廓层积云与雨层云当层积云布满全天且偶降水时，易误认为雨层云层积云中气流不稳定，有波动，云底可分辨出块状结构，常有间歇性降水。雨层云云底模糊，没有块状结构，常有连续性降水相似云的识别种类相似云区别要点层积云与高积云当层积云云较小或高积云噌灰色且部分云块较大时，两者易混淆层积云较松散，云块间缝隙模糊，云底一般在2500米以下，移动较明显，云向和地面风向大体一致，云块视宽度角大于5°。高积云较紧密，云块缝隙清楚，云底高在2500米以上，云块视宽度角小于5°层积云与卷云我国北方和西部高原地区严寒季节，有时会遇见一种高度不高的云，外形似层积云，但有高云的特征有丝缕结构，柔丝般光泽的特征，有时还有晕，应判定为卷云。如无卷云特征，则判定为层积云碎雨云与碎层云当碎雨云形成在降水之前且呈薄片的时候，易误认为碎层云碎雨云上有降水云层，常在雨层云、高层云、积雨云或较厚的层积云形成后出现。碎层云上没有降水云层，常在层云形成之初或消散时出现相似云的识别雨层云与高层云雨层云降水强度较小或云层较薄时，容易误认为高层云；低而厚的高层云产生降水时又容易误认为雨层云雨层云厚而均匀，云底模糊高度较低，完全遮蔽日月，常有连续性降水。高层云云底较高，天地线分明，云层薄时，能隐约分辨出日月位置，可有连续性或间歇性降水高层云与卷层云薄的高层云容易误认为厚的卷层云能辨出日月位置，但无晕，地物也无影时为高层云；日月轮廓分明，地物有影或有晕，或有丝缕结构的为卷层云高积云与卷积云当高积云很薄，且云块很小，或整层高积云边缘有小块高积云时，易误认为卷积云。卷积云刚由卷云蜕变时，云块较大，与高积云相似高积云由空中波动形成，云块视宽度角大多大于1°，即使有较小的云块也大部分集中在云层的边缘。卷积云由卷云、卷层云蜕变，和卷云或卷层云有明显联系云状的观测•判定云的基本方法：1、了解云的发展演变情况；•2、分清层次，观察各层云的外貌特征（形状、大小、色彩、亮度、结构）；•3、观测云所伴随的天气现象，如积雨云常伴有闪电、大风、阵雨、冰雹，雨层云可降连续性的雨雪等；•4、观测各种云的云底高；•5、考虑地理环境和不同季节的特殊性。云状的观测•黄昏拂晓及夜间云的观测方法1、掌握白天及傍晚云的连续变化情况；2、实测云底高度判断法；3、夜空星光熟悉法；4、掌握夜间云的特征法；5、伴随天气现象判定法；6、气象要素相关法；7、参考周围测站云的情况云量的观测•云量是指视界范围内的天空被云遮蔽的份数。•观测云量的地点应当能够见到全部天空。当天空部分被障碍物遮蔽时，云量应当从未被遮蔽的部分中估计；如果一部分天空被降水遮蔽，这部分天空作为产生降水的云来看待。•民航采用八分量制进行观测。即把天空分成八等份，看这八等份被云遮蔽了几份，云量就是八分之几。天空无云或云量不足1/8时，云量为0；天空完全被云遮蔽，云量为8；天空全部被云遮蔽，但有云隙，云量为7。云量的观测•总云量是指天空被所有云共同遮蔽的份数。•低云量是指低云族各类、种云共同遮蔽天空的份数。•中云量是指中云族各类、种云共同遮蔽天空的份数。•高云量是指高云族各类、种云共同遮蔽天空的份数。•分云量是指天空中不同类别、种类云的各自云量。包括被下层云遮蔽但有根据可以估计的云量。云量的观测•观测总云量可以不分种类和层次，直接观测所有的云共同遮蔽天空的份数。如果云量或云层很多，可以先观测露出蓝天部分的量，再推算出总云量。•观测分云量应自下而上逐层观测每一类、种云遮蔽天空的份数。如果上层云的一部分被下面的云层所遮蔽，应先观测上层云的可见部分所遮蔽天空的份数，再根据云的连续演变情况和天气现象估计被遮蔽云量的份数。可见量与估计量相加即为该层云的分云量。云量的观测•云全