云的變化與風(fēng)切變的關(guān)系

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