大氣綜合探測-第2-1觀測上

第2章云、能見度、天氣現(xiàn)象觀測

2-1.云的常規(guī)觀測內(nèi)容概要1、概述2、云的分類和云的特征3、云形成的基本過程和支配因素4、云量云狀的觀測記錄方法5、云高的觀測6、云的國際電碼及其代表的天氣意義課后作業(yè)1、概述云是懸浮在空中的小水滴或冰晶微粒,或兩者混合組成的可見集合體，是水汽在空中的凝結或凝華現(xiàn)象。有時也包含一些較大的雨滴、冰粒或雪粒。底部不接觸地面，并有一定的厚度。云滴的直徑一般是微米量級降水在空中蒸發(fā)而形成的不及地下曳帷幕稱為降水幡，如雨幡、雪幡。云的外形、數(shù)量、分布、移動和變化都標志著當時大氣中的物理狀況發(fā)生變化。云的形成和演變，是大氣中運動過程的具體表現(xiàn)，預示著未來天氣變化的重要征兆。因此說，云有天氣現(xiàn)象的指示性。借助云的觀測，對正確判斷大氣運動狀況，特別是對短期臨近天氣預報有重要意義。例如：朝有城堡云，午后雨淋淋；天上鉤鉤云，地上雨淋淋；云與航空安全；云與人工影響天氣；云與人工消雹；云與人工增雨；觀測項目包括：云狀、云量、云高的觀測，利用云的編碼發(fā)報。觀測云的地點必須開闊，能看見全天空以及地平線。2、云的分類和云的特征一、云的分類

1.形態(tài)學分類：按云的外形和云底高度分為3族10屬29種。見《中國云圖》，P3，表1。三族、十屬、29類

云狀分類表2.發(fā)生學分類

按云形成的物理過程和形態(tài)特征分為積狀云，層狀云，波狀云。

積狀云：積云Cu,積雨云Cb,卷云Ci

層狀云：卷層云Cs,高層云As，雨層云Ns,層云St

波狀云：卷積云Cc,高積云Ac，層積云Sc云的種類和它的分布高度二、云的特征見《中國云圖》，P4（一）低云：5屬14類包括：積云Cu、積雨云Cb、層積云Sc、層云St、雨層云Ns。

低云多由水滴組成，垂直發(fā)展旺盛的低云由水滴、過冷水滴和冰晶組成。云底在2500m以下，隨季節(jié)、地理緯度變化。

大部分低云都可能產(chǎn)生降水，雨層云常有連續(xù)性降水，積雨云多陣性降水，有時降水量很大。

1.積云Cu

成因：在不穩(wěn)定層結的空氣中，由于熱力和動力產(chǎn)生對流作用，使水汽凝結而成的云。

特征：生成的云體垂直向上發(fā)展；消散時向水平方向擴展，常為分散孤立大云塊。個體明顯，底部較平，頂部成圓弧形或重疊的圓弧形突起。云塊之間多不相聯(lián)。 發(fā)展旺盛的積云，可降小陣雨。

淡積云Cuhum（1）淡積云Cuhum參見《中國云圖》P16-25

特征：云的個體不大，輪廓清晰，底部較平，頂部呈圓弧形凸起，垂直發(fā)展不旺盛，云底較扁平，薄的云塊呈白色，厚的云塊中部有淡影。分散在空中，晴天常見。

成因：當大氣中產(chǎn)生對流運動時，一部分空氣上升，四周空氣下沉補充，下沉氣流區(qū)則因絕熱增溫，不會凝結成云；上升氣流的水平范圍從幾十米到幾千米，這種大小不等的上升氣塊，到達凝結高度時，便形成了許多孤立分散的對流單體，并形成了大小不一的積云體。 淡積云由直徑5-30微米的水滴組成,而北方和高寒地區(qū)冬季的淡積云是由冰晶組成,有時會下零星雨雪.

碎積云Fc（2）碎積云Fc參見《中國云圖》P26-29

特征：破碎的不規(guī)則的積云塊，個體不大，輪廓不完整，形態(tài)多變，多為白色碎塊，往往是破碎了的積云。 成因：積云體的形成，開始并不很明顯，往往是邊形成邊消散。所以，形成了薄而邊緣破碎的碎積云。大氣中對流增強時，碎積云可以發(fā)展成淡積云。若有強風和湍流時，淡積云的云體會變的破碎，形成碎積云。碎積云多由1-15微米的水滴組成.天空中若只有碎積云出現(xiàn)，且無明顯發(fā)展時，一般表示天氣系統(tǒng)穩(wěn)定。

濃積云Cucong（3）濃積云

Cucong參見《中國云圖》P30-45

特征：云的個體高大，輪廓清晰，底部較平、陰暗，垂直發(fā)展旺盛，垂直高度一般大于水平寬度，頂部呈圓弧形重疊凸起，很象花椰菜。

成因：濃積云由淡積云發(fā)展而成，是對流云發(fā)展的旺盛階段。一般不產(chǎn)生降水，但有時降小雨。如果在早晨有濃積云發(fā)展，表明大氣層結不穩(wěn)定，常有積雨云發(fā)展，甚至有雷陣雨產(chǎn)生。濃積云是由大小不同的水滴組成，小水滴直徑一般為5-50微米之間；大水滴多出現(xiàn)在100-200微米之間。當垂直氣流很強，發(fā)展旺盛時，頂部溫度在-10C以下，可出現(xiàn)霰和冰晶。有時頂部出現(xiàn)一條白云，叫做幞狀云。濃積云的發(fā)展Cucong濃積云的發(fā)展Cucong濃積云的發(fā)展Cucong濃積云的發(fā)展Cucong2、積雨云Cb

特征：云體龐大、濃厚，很象聳立的高山，頂部已開始凍結，呈白色，輪廓模糊，有的有毛絲般的纖維結構。云底陰暗，氣流混亂，起伏明顯，有時呈懸球狀結構，常有雨幡下垂，或伴有碎雨云。

成因：積雨云是對流云發(fā)展的極盛階段。發(fā)展成熟的積雨云常產(chǎn)生較強的陣性降水，并伴有大風、雷電等現(xiàn)象。有時還會降冰雹，偶爾有龍卷風產(chǎn)生。積雨云多由水滴、過冷水滴、冰晶、雪花組成，有時還包含有霰粒、冰雹。在云內(nèi)有強烈的上升、下沉氣流區(qū)，可觀測到速度為幾十米/秒的上升、下沉氣流，并經(jīng)常出現(xiàn)起伏不平的云底。積雨云Cb淡積云濃積云積雨云發(fā)展過程淡積云濃積云積雨云禿積雨云Cbcalv

這種云是濃積云向鬃積雨云發(fā)展的過渡階段。云頂已開始凍結，云頂花椰菜形的輪廓漸漸模糊，絲絮狀結構還不太明顯，云體其余部分仍具有濃積云特征。這是積雨云的初始階段，存在時間較短促。（1）禿積雨云Cbcalv參見《中國云圖》P46-51鬃積雨云Cbcap（2）鬃積雨云Cbcap參見《中國云圖》P116-125

這種云是積雨云發(fā)展的成熟階段。由禿積雨云發(fā)展而成。云頂白色，絲絮狀結構明顯，常呈馬鬃狀和鐵砧狀，底部陰暗，氣流混亂。由淡積云——濃積云——禿積雨云——鬃積雨云是對流增強時依此發(fā)展形成的為低空積狀云的四個階段。當對流減弱，云內(nèi)下沉氣流占主導作用時，云體將逐漸瓦解消散，演變成其它的云。（圖示）

鬃積雨云發(fā)展尺度Cbcap3、層積云Sc

特征：云塊較大，在厚薄、形狀上有很大差異，常呈灰白或灰色。薄的云可辨別太陽位置，厚的云比較陰暗。云塊常成群、成行或成波狀排列。布滿天空，猶如大海的波濤。

成因：在多數(shù)情況下，層積云是由于空氣的波狀運動和湍流混合作用使水汽凝結而成。有時是由強烈的輻射冷卻而形成的。一般表示天氣穩(wěn)定，若層積云逐漸加厚，甚至融合成層，則表示天氣將有變化。低而厚的層積云往往產(chǎn)生降水。層積云厚度一般從幾百米到二千米。多由直徑為5-40微米的水滴組成。在冬季出現(xiàn)的層積云也可能由冰晶、雪花組成。類別有：（1）透光層積云Sctra參見《中國云圖》P62-75

特征：云塊較薄、呈灰白色，排列整齊，云塊之間常有明顯縫隙，邊緣比較明亮。（2）蔽光層積云Scop參見《中國云圖》P76-91

云塊較厚，呈暗灰色，云塊之間無縫隙，常密集成層，底部有明顯的波狀起伏，常布滿全天，可產(chǎn)生降水。蔽光層積云Scop

（3）積云性層積云Sccug參見《中國云圖》P52-61

云塊較大，呈灰白色，多為條狀，頂部具有積云特征。是由衰退的積云或積雨云擴展而成。也可由傍晚地面濕熱空氣上升凝結而成。它的出現(xiàn)一般表示對流減弱，天氣系統(tǒng)逐漸趨向穩(wěn)定，但有時可降小雨。積云性層積云Sccug

（4）堡狀層積云Sccast參見《中國云圖》P186-193

云塊細長，底部平整，頂部凸起，有垂直發(fā)展地趨勢。遠處看去，好象城堡或長條形鋸齒。 堡狀層積云是由于較強的上升氣流突破穩(wěn)定層后，局部垂直發(fā)展所形成的。如果大氣中對流繼續(xù)增強，水汽條件也具備，則往往預示有積雨云發(fā)展，甚至有雷陣雨產(chǎn)生。堡狀云Sccast堡狀層積云

Sccast

（5）莢狀層積云Sclent參見《中國云圖》P298-299

中間厚、邊緣薄，形似豆莢、梭子狀的云條。個體分明。在山區(qū)由于谷地聚集充沛的水汽，受地形抬升作用，常常在山脊上空形成莢狀云。莢狀層積云

Sclent4、層云St(1)層云St參見《中國云圖》P98-101

云體均勻成層，呈灰色，很象霧，云底很低，但不接觸地面，一般由直徑5-30微米的水滴或過冷水滴組成。厚度一般400—500米。層云是在氣層穩(wěn)定的情況下，由于夜間強烈的輻射冷卻或湍流混合作用使水汽凝結或由霧抬升而成。層云經(jīng)常在日出后由于氣溫升高，穩(wěn)定層結被破壞而隨之消散。有時層云也會降毛毛雨或米雪。層云St（2）碎層云Fs參見《中國云圖》P102-111

云體為不規(guī)則的碎云片，形狀多變，移動較快，呈灰色或灰白色，往往是由消散中的層云或霧抬升而成。天空出現(xiàn)碎層云多預示晴天。碎層云

Fs5、雨層云Ns(1)雨層云Ns參見《中國云圖》P108-111

灰暗的均勻云層，能完全遮蔽日月，云底常伴有碎雨云。云底混亂，沒有明顯的界限，云層水平分布范圍很廣，常布滿全天。云層厚度4000—5000米。一般有連續(xù)性降水。云層較高的雨層云，常形成