張?jiān)什? 翟亞惠 王楠 楊洪儒 范大偉

摘 要：文章主要介紹了航空氣象中的夜間云觀測(cè)，包括觀測(cè)方法、云的性質(zhì)和高度、云狀分析以及利用衛(wèi)星云圖和多普勒雷達(dá)分析云的狀態(tài)，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：航空氣象;夜間云;觀測(cè)方法

云能夠?qū)娇诊w行安全性造成一定影響，在觀測(cè)云的過(guò)程中，主要是結(jié)合云的物理機(jī)制、當(dāng)?shù)丶竟?jié)變化、區(qū)域維度等因素進(jìn)行判斷。通過(guò)云的數(shù)量大小、凝結(jié)高度以及外貌特征能夠判斷當(dāng)下天氣狀態(tài)，或預(yù)測(cè)一定時(shí)間內(nèi)未來(lái)天氣變化。通過(guò)掌握夜間觀測(cè)云的方法，能夠?yàn)楹娇诊w行提供可靠參考。

一、夜間云觀測(cè)方法

開(kāi)始夜間云觀測(cè)之前，需要掌握云在太陽(yáng)下山前的變化趨勢(shì)以及云的狀態(tài)，隨后等待夜晚來(lái)臨后，聯(lián)系各種氣象元素變化、云的清晰度、星光疏密度以及云的移動(dòng)速度等信息，結(jié)合其所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象以及云的實(shí)測(cè)高度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

夜間云觀測(cè)中，相關(guān)觀測(cè)人員需要在黑暗位置停留5～15min的時(shí)間，等到眼睛徹底適應(yīng)黑暗的環(huán)境后繼續(xù)實(shí)施觀測(cè)任務(wù)。同時(shí)也可以在值班的過(guò)程中，將室內(nèi)燈關(guān)閉，利用瓦數(shù)較低的臺(tái)燈取代白熾燈，如此能夠進(jìn)一步減少觀測(cè)人員對(duì)于黑暗環(huán)境的適應(yīng)時(shí)間。比如在烏魯木齊機(jī)場(chǎng)中，因其處于天山中部峽谷中的西北開(kāi)口區(qū)域，從南到北方漸漸收縮，而該區(qū)域的海拔高度朝北逐漸降低，該種特殊地理特征和相應(yīng)的天氣狀況相結(jié)合容易產(chǎn)生山谷風(fēng)。在夜間云觀測(cè)中，需要在日出時(shí)觀察東方，在黃昏時(shí)觀察西方，進(jìn)入夜晚后，則先對(duì)天頂進(jìn)行觀察，隨后朝周圍進(jìn)行依次觀測(cè)。在夜間云觀測(cè)中，還需結(jié)合附近燈光、星光和月光進(jìn)行觀測(cè)，從而能夠輔助判斷相關(guān)煙霧狀況。在月光出現(xiàn)的夜晚，隨著云高度的提升，亮度越大，而高度越低，則亮度越暗。

二、判斷云的性質(zhì)和高度

（一）積狀云

積狀云主要是在不穩(wěn)定大氣層中，因?yàn)榈匦魏蜔崃Φ确矫娴囊蛩赜绊懰a(chǎn)生的云，其主要特點(diǎn)是形成過(guò)程中云體處于垂直向上延伸趨勢(shì)，而在消散后呈現(xiàn)出水平擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)，通常會(huì)分散成不同的大塊孤立云。通常情況下，烏魯木齊機(jī)場(chǎng)中的積云高度主要是在50到2000m左右，而夜晚云的高度相對(duì)較低，為此觀測(cè)人員可以聯(lián)系當(dāng)時(shí)狀況，通過(guò)測(cè)云裝置檢測(cè)云的高度。

（二）層狀云

層狀云是因?yàn)榇髿庀到y(tǒng)產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)，空氣冷卻形成的，因?yàn)檎w上升運(yùn)動(dòng)在水平范圍相對(duì)較大、存在一定規(guī)則性、運(yùn)動(dòng)速度小，因此最終形成的層狀云十分均勻，范圍排列有序、覆蓋范圍相對(duì)較廣，該種云的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)上升速度較快，包括卷層云、高層云和雨層云等。通常情況下，其云層底部高度范圍在50到800m之間，而雨層云底部高度范圍主要在50到2000m之間，高層云相關(guān)高度范圍在2500到4500m之間，卷層云高度為4500到8000m，通常都是冬季高度低，而夏季高。我國(guó)烏魯木齊機(jī)場(chǎng)地處高原地區(qū)，當(dāng)?shù)氐脑聘咴诓糠智闆r下會(huì)低到2000m左右。存在鋒面系統(tǒng)情況下，還會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生層狀云。云系底部和傾斜鋒面之間大致相同，而頂部則處于水平狀態(tài)，云系各個(gè)部位高度之間存在一定差異，其外觀也各不相同。

（三）波狀云

波狀云是一種高低起伏形式，其是因?yàn)榭諝鈦y流和波動(dòng)、逆溫層上下之間存在密度不連續(xù)切變最終產(chǎn)生波動(dòng)形成的。

假如夜晚存在逆溫層，空氣差異和空氣密度相對(duì)較大，則逆溫層周圍存在上升下沉運(yùn)動(dòng)條件下便會(huì)形成波狀云。

在氣溫狀態(tài)較為穩(wěn)定的夜間，相關(guān)觀測(cè)人員在燈光下發(fā)現(xiàn)地面空氣存在較多雜志或水汽的條件下，在相應(yīng)的冷卻作用與風(fēng)速影響下，便會(huì)形成波狀云。波狀云主要包含卷積云、高積云、層積云等，而層積云高度范圍主要是600到25000m之間，在低層水汽較為充沛的條件下，云底部高度低于600m，而個(gè)別區(qū)域則會(huì)大于3500m。高積云的底部高度范圍主要是在2500到4500之間，當(dāng)高積云和層積云整體高度較低的條件下，容易產(chǎn)生混淆，卷積云底部高度大概在4500到8000m左右，在部分情況下和卷云的高度相同。

三、結(jié)合云下降水狀況分析云狀

假如在夜間出現(xiàn)降雨問(wèn)題，同時(shí)維持較長(zhǎng)的時(shí)間，而降雨強(qiáng)度沒(méi)有產(chǎn)生太大的變化，可以判定屬于連續(xù)性降水，其主要表現(xiàn)為高云層和雨層云。在某些條件下天空始終處于一種雨層云狀態(tài)，持續(xù)下雨，但遠(yuǎn)方會(huì)突然爆出雷響，但當(dāng)?shù)亟邓再|(zhì)和云層卻沒(méi)有產(chǎn)生太大的變化，主要是因?yàn)榕h云中出現(xiàn)局部不穩(wěn)問(wèn)題，而云狀則依然為雨層云。

在夜間降雨呈現(xiàn)出一種有時(shí)下有時(shí)停的現(xiàn)象，或降雨雖然沒(méi)有停止，但降雨量卻存在較大波動(dòng)變化，而相關(guān)變化較為緩慢;在強(qiáng)度變小以及降雨停止期間，沒(méi)有出現(xiàn)其他變化，則該種降雨屬于間歇性降雨，主要是從高層云和層積云中而來(lái)。

四、結(jié)合多普勒雷達(dá)和衛(wèi)星云圖分析云的狀態(tài)

因?yàn)橐归g云觀測(cè)中無(wú)法利用光云圖，為此相關(guān)觀測(cè)人員可以結(jié)合水汽云圖和紅外云圖實(shí)施觀測(cè)活動(dòng)，輔助判斷云的類型與性質(zhì)。

紅外云圖中所體現(xiàn)出來(lái)的云的色調(diào)是云溫度的集中反應(yīng)。通常情況下，隨著云頂高度的逐漸提升，其溫度相繼下降，云的色調(diào)也更亮，而隨著云頂高度的降低，則溫度相繼提升，云的色調(diào)逐漸變暗。紅外云圖中最亮最白的色調(diào)便是積雨云。因?yàn)閺?qiáng)對(duì)流云其垂直尺度與水平尺度之間存在較大的差距，隨著對(duì)流強(qiáng)度提升，云頂上升的高度也更高，而云的溫度也相繼降低。紅外云圖中的層積云主要顯示為灰白色或單純灰色，因?yàn)榫碓普w高度相對(duì)較高，因此溫度低，所以呈現(xiàn)色調(diào)相對(duì)較白。

水汽云圖也是采集航空氣象的主要材料之一，而水汽云圖中表現(xiàn)最為明顯的便是卷云以及積雨云，結(jié)果十分接近紅外云圖，但無(wú)法有效區(qū)分地面和低云的差異。多普勒雷達(dá)相關(guān)色彩深淺、回波強(qiáng)度以及掃描仰角也可以用來(lái)輔助觀測(cè)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，航空氣象中對(duì)于云的狀態(tài)進(jìn)行分析，能夠?yàn)槲磥?lái)飛行決定提供重要參考，為此需要重點(diǎn)關(guān)注夜間云的觀測(cè)活動(dòng)，充分利用各種先進(jìn)的技術(shù)手段，不斷提高云分析的準(zhǔn)確性。

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