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    云的變化與風(fēng)切變的關(guān)系

    2020-10-21 21:43:36廉麗萍
    錦繡·中旬刊 2020年2期
    關(guān)鍵詞:積云卷云積雨云

    廉麗萍

    引言

    風(fēng)切變是風(fēng)向風(fēng)速在水平和垂直方向上的突然變化,也是天氣現(xiàn)象的一種。風(fēng)切變是飛行活動(dòng)的大敵,特別是低空風(fēng)切變,被國(guó)際航空界公認(rèn)為飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素,被稱為“無(wú)形殺手”。本文簡(jiǎn)單介紹了幾種能夠識(shí)別和判斷風(fēng)切變的云,為我們?cè)趯?shí)際飛行中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)切變提供了一定的借鑒和參考,對(duì)保障軍事和民航飛行活動(dòng)安全有很好的實(shí)用價(jià)值。

    一、云

    云是由大量水滴和(或)冰晶組成的可見(jiàn)聚合體,是一種常見(jiàn)和重要的天氣現(xiàn)象,通常覆蓋地球表面約50%左右,是地氣系統(tǒng)輻射收支的主要調(diào)節(jié)者,是影響地氣系統(tǒng)輻射平衡、熱量平衡的重要因素。云對(duì)于飛行、通信衛(wèi)星偵察、定向能武器等具有重要影響,因而也是影響軍事行動(dòng)和民航運(yùn)輸?shù)闹匾獨(dú)庀髤?shù)。

    目前,我國(guó)云的觀測(cè)主要以人工目測(cè)為主。人工觀測(cè)有時(shí)會(huì)受人的主觀因素影響以及夜間光照條件限制,會(huì)有一定的誤差,使得觀測(cè)結(jié)果的可比性和連續(xù)性下降。但由于人的綜合判斷能力強(qiáng),往往能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種探測(cè)設(shè)備不能發(fā)現(xiàn)的云的特征,而這些特征又恰恰是一些有重大危害的征兆標(biāo)志,同時(shí)又較好的反映了局地氣候特征。

    二、風(fēng)(空氣運(yùn)動(dòng))和云的關(guān)系

    風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的,云是大團(tuán)的空氣在集體移動(dòng),它們移動(dòng)的根本原因都是由于有氣壓差的存在。云向一般代表該云層所在高度的風(fēng)向,或者是云層上下兩層氣流的合成風(fēng)向??罩酗L(fēng)的風(fēng)向決定了云的移動(dòng)方向,當(dāng)上下云層移動(dòng)方向不一致時(shí),就說(shuō)明此時(shí)云層所處高度的風(fēng)向不一致。由于這樣的情況常發(fā)生在鋒面或低壓附近,因此,當(dāng)空中兩層云的移動(dòng)方向相反或速度明顯不同時(shí),說(shuō)明這兩個(gè)高度之間存在明顯的風(fēng)切變。

    三、云與風(fēng)切變的關(guān)系

    在實(shí)際飛行活動(dòng)和氣象觀測(cè)中,主要可以從云的以下幾個(gè)方面特征來(lái)判斷風(fēng)切變的存在。

    1.云云相交

    云云相交指上下云層移動(dòng)方向不一致的現(xiàn)象,也就是兩層以上的云層所處高度的風(fēng)向不一致的現(xiàn)象,預(yù)示著在兩層云之間有風(fēng)切變存在,這種情況一般發(fā)生在鋒面或低壓附近。此外,在云層很厚的系統(tǒng)中,我們會(huì)不難發(fā)現(xiàn)低云與高云的走向是相反的,一般高云往東走,低云(幾乎與地面風(fēng)向相同)往西走,這是云層里自身環(huán)流造成的現(xiàn)象,也是一種切變的表現(xiàn)。由于云移動(dòng)方向大體上和該層的風(fēng)向相同,當(dāng)我們觀測(cè)到空中的云與飛行云際的移動(dòng)方向不同時(shí),也可以判斷出該高度層此時(shí)的切變存在。

    2.勾卷云或淡積云、碎積云的云頭明顯

    勾卷云在氣象上叫鉤鉤云,它一般出現(xiàn)在暖鋒和低壓的前面,勾卷云出現(xiàn),說(shuō)明鋒面或低壓即將到來(lái)。勾卷云的尾部像鉤子一樣的部位叫做云鉤,云鉤指向哪個(gè)方向,風(fēng)就由哪個(gè)方向吹來(lái)。勾卷云尾部產(chǎn)生小勾的主要原因是其云層上面的風(fēng)速比下面的風(fēng)速大很多造成的,也就是風(fēng)切變?cè)斐傻摹?/p>

    除了勾卷云外,當(dāng)?shù)e云、碎積云有明顯被風(fēng)吹散的蓬松云頭的時(shí)候,也能說(shuō)明該層會(huì)有明顯的切變或顛簸存在。值得注意的是,這時(shí)候從云頂?shù)降孛娑紩?huì)有變壓風(fēng)存在,風(fēng)向風(fēng)速都會(huì)突然變化,而且切變的尺度小但速率非常快,由于高度較低,對(duì)飛行的危害非常大。

    3.積雨云

    積雨云的垂直厚度和水汽含量都很大,氣流升降十分強(qiáng)烈,可達(dá)20~30米/秒,使得積雨云云頂高度的變化也十分劇烈,在十幾分鐘的時(shí)間內(nèi)就可升高上千米。發(fā)展成熟的積雨云,云下可能是狂風(fēng)暴雨、低云密布;云中切變強(qiáng)烈、天氣惡劣;所以飛行條令明確規(guī)定“禁止在雷暴區(qū)或積雨云中飛行”。如圖1積雨云氣流和風(fēng)切變危險(xiǎn)區(qū)示意圖所示,陰影部分都是強(qiáng)烈切變區(qū),同時(shí)云下的雨翻、滾軸、渦旋都是強(qiáng)烈切變的實(shí)際表現(xiàn)。

    4.逆風(fēng)行云

    在低空,我們可以通過(guò)觀測(cè)云的移動(dòng)方向和地面風(fēng)的方向來(lái)判斷是否有切變存在,當(dāng)?shù)孛骘L(fēng)與云的移動(dòng)方向相反時(shí),表明該高度下有明顯切變,此時(shí)要引起飛行員和管制部門(mén)的高度重視,因?yàn)榈涂涨凶儗?duì)飛行來(lái)說(shuō),危害往往都是致命的。在實(shí)際觀測(cè)觀測(cè)中,我們時(shí)常發(fā)現(xiàn)云與地面風(fēng)向相反達(dá)到情況,地面吹北風(fēng),而天空卻吹南風(fēng),或明顯看到天空的云從南向北飄,而地面上刮的卻是北風(fēng),這種情況多見(jiàn)于地面冷空氣移動(dòng),而高空卻為反方向的氣流,是“切變”或“鋒面”附近的天氣形勢(shì)的表現(xiàn),也有“逆風(fēng)行云,天要變”的說(shuō)法。另外,當(dāng)副高控制本地高空,而地面受冷空氣影響的時(shí)候,也可出現(xiàn)“天高云淡”的地面北風(fēng),天空南風(fēng)的景象。

    5.切變波

    通常我們把氣流的徑向或垂直切變所引起的大氣波動(dòng)稱之為切變波。當(dāng)切變波出現(xiàn)在高度低,水汽好的區(qū)域,在該高度層上就很容易形成水平方向的大云軸。實(shí)踐證明,反之也成立,因此,當(dāng)天空出現(xiàn)了這種大云軸時(shí),就表明在這高度層有切變存在。雖然這種切變一般不會(huì)太強(qiáng),但由于高度較低,同樣對(duì)飛行有很大的殺傷力,決不能掉以輕心。

    四、結(jié)論

    云的產(chǎn)生和消散以及各類云之間的演變和轉(zhuǎn)化,都是在一定的水汽條件和大氣運(yùn)動(dòng)的條件下進(jìn)行的。人們看不見(jiàn)水汽,也看不見(jiàn)大氣運(yùn)動(dòng),但卻能從云的生消演變中看到水汽和大氣的一舉一動(dòng)。云的生消演變不僅表征現(xiàn)在,也預(yù)示未來(lái),因此,能夠準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)云,掌握云的發(fā)展規(guī)律可以讓我們及時(shí)準(zhǔn)確的避開(kāi)危險(xiǎn)。本文通過(guò)介紹幾種常見(jiàn)的云和風(fēng)現(xiàn)象,讓我們從一個(gè)新的視角認(rèn)識(shí)了云,認(rèn)識(shí)了風(fēng)切變,為今后的飛行、空管以及航空氣象服務(wù)保障等方面提供了很好的啟發(fā),為我們拓寬了發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)和避開(kāi)危險(xiǎn)的意識(shí),為我們的安全飛行增添了一層有利的保障。

    參考文獻(xiàn)

    [1]趙樹(shù)海,航空氣象學(xué),氣象出版社,1993

    [2]黃儀方,朱志愚。航空氣象,西南交通大學(xué)出版社,2002

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