王照剛
(民航新疆空管局空管中心氣象中心,新疆 烏魯木齊830016)
在氣象觀測項目中,云的觀測誤差較大,它由觀測員目測確定,特別是在夜間,由于光照條件不足,云更加難以判定。中國民航氣象觀測工作現(xiàn)幾乎都在使用氣象自動觀測系統(tǒng),雖然自觀系統(tǒng)很好地解決了人工觀測中諸多問題,但現(xiàn)階段云的觀測項目還未完全實(shí)現(xiàn)自動觀測,仍需人工進(jìn)行目測。
雖然云的外形特征、形成原因各異,但萬變不離其宗,總有一定的規(guī)律可循,只要熟記云的主要特征及其演變規(guī)律,在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn),便能正確掌握夜間云的觀測方法。
云的觀測內(nèi)容有云量、云狀、云高三大部分,本文著重探討夜間云狀的觀測技巧,通過多年工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn),談幾點(diǎn)粗淺的看法。
首先,在天黑前,觀測員應(yīng)仔細(xì)觀測本場云、能見度、天氣現(xiàn)象的實(shí)況,結(jié)合器測數(shù)據(jù),根據(jù)白天演變規(guī)律,分析入夜后的演變趨勢和可能出現(xiàn)的天氣系統(tǒng)、天氣現(xiàn)象等,做到事先心中有數(shù),為夜間觀測做好準(zhǔn)備工作。其次,每次觀測前,觀測員應(yīng)在暗處停留數(shù)分鐘,待視覺完全適應(yīng)周圍環(huán)境后方可觀測,因?yàn)槿搜圻m應(yīng)黑暗環(huán)境需要一個過程,人剛從亮處進(jìn)入黑暗環(huán)境時,一開始什么都看不見,需要5~10 min 時間適應(yīng)環(huán)境,如果從室內(nèi)光亮處出來就進(jìn)行觀測,易造成較大誤差。最后,觀測時需有一定的順序,黃昏時先看西方天空情況,拂曉則先看東方,夜間一般先觀測天頂,而后再觀測四周。
要正確判定夜間云,傍晚時就應(yīng)該注意觀測天空云的分布情況,了解當(dāng)天云的發(fā)展與演變規(guī)律,加大巡視力度,增加云的觀測次數(shù),為夜間云的觀測打下基礎(chǔ)。入夜以后,更應(yīng)該認(rèn)真監(jiān)視云的變化,以確定、掌握云的演變過程。
如果白天是對流云,就要根據(jù)傍晚觀測云是發(fā)展還是衰退來決定夜間可能會演變成何種云狀,再根據(jù)白天云狀演變規(guī)律,結(jié)合當(dāng)時天氣狀況、氣象要素來分析其后可能會出現(xiàn)的云狀。例如,白天積狀云發(fā)展很旺盛,傍晚不見衰退,夜間則可能仍有積狀云存在,甚至發(fā)展成積雨云;如果積狀云傍晚已經(jīng)減退,到夜間可能蛻變成積云性層積云、積云性高積云、偽卷云等。
夜間特別是拂曉有低云時,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)測云底高度的監(jiān)視,可參考自動觀測系統(tǒng)上實(shí)測云高來判斷云狀;有探空資料的臺站,可參照資料分析云底高度、云厚來判定云狀,也可以根據(jù)觀測點(diǎn)附近的山峰或高大建筑的高度來估計云底高度;或者通過飛機(jī)入云的高度判定云狀,電話詢問塔臺管制員飛機(jī)入云高度,用來判定云狀。這都要求觀測員對本場各類云的高度大致分布情況要熟記在心。
夜間觀測云,有月光時,因?yàn)楣庾陨隙抡丈?,所以云越高越白,越低越黑。無月亮而云底受地面燈光照射時,因光自下而上照射,所以云越低云底越白,云越高云底越黑。無月光而云底也沒受到地面燈光照射時,一般均為黑色。基于此,應(yīng)認(rèn)真分析夜間云的主要特征,正確區(qū)分各類云。
卷云很薄時,星光位置分明,稀疏零散,且可以透過云層,呈灰白色,沒有閃閃發(fā)光的感覺,這種情況往往容易給人造成錯覺,誤認(rèn)為碧空無云。而碧空無云時,不僅星光閃閃四射、耀眼,并且星光布滿全天。
一般呈灰白色,云厚處只能看到較明亮的星光,云薄處必須仔細(xì)分辨才能看出一些卷云的特征。卷云在月亮周圍經(jīng)常有不完整的暈,而卷積云則沒有。
一般也呈灰白色,云薄時,星光模糊;云厚時,大部分星光看不見,只能看到幾顆亮度較大的星星且光點(diǎn)模糊。在月亮周圍常有完整的暈,隱約可見云的結(jié)構(gòu),星月光呈乳白色。
云層呈黑色,一般不見星光,在云層較薄時月亮如隔了一層毛玻璃,仔細(xì)觀察可分辨出云底比較均勻,與地平線間有一條分界線。
云塊排列比較整齊規(guī)則,多呈灰白色或深灰色。透光層積云的云隙處星光清晰可見,蔽光層積云則不見星光,在云層起伏顯著時,往往云塊中部顏色較深,邊緣顏色反而較淺,明暗相間比較明顯。積云性層積云則是對流發(fā)展受阻,由積云頂部擴(kuò)展或云頂塌陷平衍,也或是傍晚時地面的受熱空氣上升直接凝結(jié)而來,多呈扁平的長條狀,云塊也比較厚,這種云持續(xù)時間不長,很快消散。
一般呈黑色,當(dāng)?shù)孛嬗休^強(qiáng)的燈光照射時呈灰白色,即使仔細(xì)觀察也看不出與地平線之間有分界線,降水云層出現(xiàn)時常伴有連續(xù)性的雨或雪。
呈灰白色或黑色,常出現(xiàn)在降水時或降水前后的降水云層之下,云體散亂破碎,形狀多變,移動速度較快。
這種云很低,受地面燈光照射時呈灰白色,當(dāng)?shù)孛鏌艄鈴?qiáng)烈時,云底呈白色,模糊不見星光,云很薄時可隱約見到個別星光和月亮輪廓。
積云在夜間好像孤立的黑色物體懸掛在天空中,垂直發(fā)展旺盛的積云像聳立的山峰。積雨云在夜間比較好辨認(rèn),出現(xiàn)時往往伴有閃電和雷聲,云的頂部有卷云的結(jié)構(gòu)特征;當(dāng)較強(qiáng)的積雨云經(jīng)過本場時,各種氣象要素均有明顯變化,如氣溫下降、氣壓陡增、濕度增大、風(fēng)向突變,還常伴有電閃雷鳴,即使看不到閃電和聽不到雷鳴,也會有烏云翻滾,天空更加黑暗,很快就會刮風(fēng)下雨,而且雨滴比較大,陣性明顯。
云是天氣的招牌,云的演變其本身就是天氣系統(tǒng)的演變和發(fā)展的外在表現(xiàn),因此,云的演變有其內(nèi)在的變化規(guī)律。云除了具有季節(jié)性特征外,還與當(dāng)時的天氣密切相關(guān),可以根據(jù)出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象來判斷天空中的云狀。
一般下毛毛雨或米雪的是層云,連續(xù)性降水的是雨層云或低而厚的高層云,間歇性降水是層積云或低而厚的高積云。雷電、大風(fēng)、陣雨、冰雹是對流云(CB 云)產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象,在明夜,卷層云通常有暈,密卷云有時也有部分暈圈。華出現(xiàn)于高積云,較高的層積云有時也出現(xiàn)華。
各種云的生成、移動、演變與氣象要素是密切相關(guān)的。例如當(dāng)濕度急劇上升,天空垂直能見度變差,無風(fēng)或風(fēng)很小時,這往往是層云出現(xiàn)的預(yù)兆。較強(qiáng)的積雨云過本場時,地面氣象要素會有劇烈變化,過境前,氣溫高、濕度大、氣壓下降、風(fēng)小、天氣悶熱;過境時,氣溫下降、風(fēng)速增大、陣風(fēng)明顯、氣壓陡升;過境后,各氣象要素恢復(fù)正常。
系統(tǒng)性的上升運(yùn)動,往往會在廣大地區(qū)生成云,這時可以參考周邊自動氣象站(烏魯木齊機(jī)場周邊自動站:呼圖壁、柴窩堡、五家渠)云的情況,特別是上風(fēng)方向(即云移來的方向)測站云的情況,對判定本場的云狀有很大的幫助。夜間將有系統(tǒng)性天氣或是危險復(fù)雜天氣來臨時,值班觀測員結(jié)合本場各氣象要素及天氣實(shí)況,參考周邊氣象站實(shí)測云高、風(fēng)向風(fēng)速、濕度、降水、能見度等,綜合判定云狀。
觀測員在平時不僅應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)技能的提升,也需與預(yù)報員、設(shè)備機(jī)修人員多溝通、多交流、多取經(jīng),增強(qiáng)學(xué)習(xí)新事物的能力,熟練掌握氣象現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備識別云的常識,利用其指導(dǎo)夜間云的觀測,可參考雷達(dá)回波、探空資料、衛(wèi)星云圖等資料來分析云的特征。值班期間,多與預(yù)報員溝通,了解短期天氣情況,掌握未來天氣演變趨勢,做到心中有數(shù)。
夜間,由于光照不足,云的觀測有一定難度,因此,觀測員要熟記各類云的定義、特征,掌握云的生成和演變規(guī)律,加強(qiáng)連續(xù)觀測,結(jié)合所伴隨的天氣現(xiàn)象、各氣象要素的變化進(jìn)行綜合判定,并通過不斷探索,在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),努力提高夜間云的識別能力,為保障飛行安全提供及時、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的氣象服務(wù)。