摘 要：利用2001—2011年福清測(cè)站人工觀測(cè)的云量和福州探空層的溫度露點(diǎn)差，采用統(tǒng)計(jì)方法，分析云量和各探空層溫度露點(diǎn)差關(guān)系。結(jié)果表明：隨著云量增加，探空層溫度露點(diǎn)差呈減少趨勢(shì)，溫度露點(diǎn)差平均值925 hPa從9.7 ℃（20：00）降到2.5 ℃（08：00），500 hPa從25.1 ℃（08：00）降到13.8 ℃（08：00）；低云量則是925 hPa從8.6 ℃（20：00）降到1.8 ℃（08：00），500 hPa從22.4 ℃（08：00）降到13.0 ℃（08：00）。在信度5%情況下，總云量和低云量與溫度露點(diǎn)差均能通過(guò)相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：云量；探空層；溫度露點(diǎn)差；福清市

中圖分類號(hào)：P412 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）09–0-03

云量是氣象景觀選址、天文觀測(cè)站選址、市民觀星、觀云海和日出日落觀賞的重要考慮因子，云量數(shù)據(jù)的來(lái)源有人工觀測(cè)、固定相機(jī)（全天空成像儀）、衛(wèi)星云圖反演和數(shù)值試驗(yàn)方案計(jì)算等途徑[1-3]。其中，人工觀測(cè)數(shù)據(jù)最為可靠[4-5]。但從2014年起取消了云量和云高的人工觀測(cè)，這給云量和云高預(yù)報(bào)和驗(yàn)證帶來(lái)一定困難。然而，觀星、日出日落的觀賞等旅游氣象景觀多與云霧生消有關(guān)，而云霧生消與空氣中水汽飽和度關(guān)系密切，空氣中水汽飽和度（相對(duì)濕度）與溫度露點(diǎn)差關(guān)系密切，而空氣中水汽飽和度決定了天空中云量的多寡，即水汽飽和度越大，云量越多；水汽飽和度越小，云量越少。因此，分析垂直層（925、850、700和500 hPa）溫度露點(diǎn)差就可以知道天空云量的多寡。對(duì)此，利用福州探空層溫度露點(diǎn)差、福清總云量和低云量資料分析其關(guān)系，并將相關(guān)閾值應(yīng)用于觀星氣象條件等級(jí)的預(yù)報(bào)服務(wù)，為云量預(yù)報(bào)和驗(yàn)證提供思路。

1 資料與方法

探空資料高度層中925、850、700和500 hPa的平均海拔高度分別為850、1 500、3 000和5 500 m，這可以作為觀星和日出日落觀賞選擇點(diǎn)山高的參考高度。福清縣的南湖山高度816 m，接近925 hPa層平均海拔高度。由于福建全省探空站只有3個(gè)，而福州探空站離福清最近，因此選用福州探空資料。

云量和探空資料分別為2001—2011年福清縣地面人工觀測(cè)的云量（總云量和低云量）和福州探空的925、850、700和500 hPa溫度露點(diǎn)差資料。其中，云量采用地面觀測(cè)簡(jiǎn)表中每日20：00—翌日20：00的資料，探空資料從每日08：00和20：00的MICAPS格式中提取，每日云量與每日08：00和20：00的探空資料分別組成數(shù)據(jù)系列，若其中有任何一項(xiàng)數(shù)據(jù)缺測(cè)，則剔除這一天的數(shù)據(jù)。

天空狀況按《天氣預(yù)報(bào)基本術(shù)語(yǔ)》（GB/T 35663—2017）分為晴、少云、多云和陰，對(duì)應(yīng)的總云量分別為0～2成、3～5成、6～8成和9～10成。先統(tǒng)計(jì)逐成總云量和低云量與各層溫度露點(diǎn)差平均值的關(guān)系，然后采用國(guó)標(biāo)分法統(tǒng)計(jì)天空總云量與各探空層溫度露點(diǎn)差平均值的關(guān)系，由于國(guó)標(biāo)只給出一個(gè)范圍，為精確統(tǒng)計(jì)需要，此處嚴(yán)格區(qū)分了總云量（TC），即0≤TC≤2成（晴天）；2成＜TC≤5成（少云）；5成＜C≤8成（多云）；8＜TC≤10成（陰天）。

探空層溫度露點(diǎn)差平均值采用加權(quán)平均計(jì)算，相關(guān)系數(shù)的計(jì)算和檢驗(yàn)按下式進(jìn)行[6]。

γxy=（1）

式（1）中，Kxy=xi yi-x y，σx=，σy=，x為x樣本平均值，y為樣本平均值。在給定檢驗(yàn)水平α可得到相關(guān)系數(shù)γxy臨界值γα，當(dāng)γxy＞γα?xí)r，認(rèn)為兩者存在相關(guān)性，反之，不存在相關(guān)性。

2 福清云量與探空層溫度露點(diǎn)差的變化關(guān)系分析

2.1 逐成總云量探空層溫度露點(diǎn)差的變化關(guān)系

各成總云量（TC）與08：00和20：00的925、850、700和500 hPa等層次的平均溫度露點(diǎn)差的關(guān)系如圖1，可見(jiàn)總云量與各探空層溫度露點(diǎn)差存在反趨勢(shì)，即云量增加，溫度露點(diǎn)差減小。其中，925 hPa遞減率最不明顯，為-0.427 9；700 hPa遞減率最明顯，達(dá)-1.630 9。

低層（925 hPa）平均值比高層（500 hPa）平均值小，越往高層平均值越大，說(shuō)明越高水汽含量越少。08：00的925 hPa從7.7 ℃降到2.5 ℃，850 hPa從15.9 ℃降到2.8 ℃，700 hPa從23.1 ℃降到5.7 ℃，500 hPa從25.1 ℃降到13.8 ℃；20：00的925 hPa從9.4℃降到2.6 ℃；850 hPa從12.4 ℃降到2.9 ℃，700 hPa從23.3 ℃降到5.6 ℃，500 hPa從24.7 ℃降到14.0 ℃。

從表1可知，TC＞9成占比達(dá)39.3%以上，為最多；其次為TC≤1成，占比在10.5%以上；最少是1成＜TC≤2成，約4.2%。逐成總云量與各層出現(xiàn)次數(shù)呈起伏趨勢(shì)。

2.2 逐成低云量探空層溫度露點(diǎn)差的變化關(guān)系

逐成低云量（LC）與各層平均溫度露點(diǎn)差關(guān)系與逐成總云量情況基本相似（表2），但溫度露點(diǎn)差平均值更小，08：00的925 hPa從7.1 ℃降到1.8 ℃，500 hPa從22.4 ℃降到13.0 ℃。

逐成低云量與各層所占百分比與逐成總云量情況有所不同（表3），LC≤1成占21.6%左右，為最多；其次為L(zhǎng)C＞9成，占比在18.9%以上；最少是7成＜LC≤8成，為5.4%左右。逐成總云量與各層出現(xiàn)次數(shù)也呈起伏趨勢(shì)。

2.3 國(guó)標(biāo)分法的天空總云量與探空層溫度露點(diǎn)差關(guān)系

國(guó)標(biāo)的總云量分法所呈現(xiàn)的層次感和溫度露點(diǎn)差的遞減趨勢(shì)更明顯，08：00的925 hPa由7.2 ℃減少到2.7 ℃；500 hPa由24.2 ℃減少到13.9 ℃，垂直上由7.2 ℃增加到24.2 ℃；20：00的925 hPa由8.7 ℃減少到2.8 ℃；500 hPa由23.9 ℃減少到14.1 ℃，垂直上由8.7 ℃增加到23.9 ℃（表4）。

國(guó)標(biāo)的總云量分法與各層出現(xiàn)的次數(shù)所占百分比看，陰天占比最多，達(dá)46.6%以上；其次為多云，占比在19.8%左右；最少是晴天，約14.7%。隨著總云量增多，其所占百分比也增多（表5）。

3 相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

信度（a）為5%時(shí)，相關(guān)系數(shù)（Ra）為0.06，樣本數(shù)（N）為4 001個(gè)。據(jù)表6所示，總云量和低云量與各層溫度露點(diǎn)差的兩個(gè)時(shí)次都通過(guò)相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，且總云量和低云量與各層溫度露點(diǎn)差均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）福州探空層的溫度露點(diǎn)差平均值從低層到高層呈增大趨勢(shì)。

（2）福清總云量和低云量與福州探空層的溫度露點(diǎn)差有明顯的相反趨勢(shì)關(guān)系。在信度5%時(shí)，總云量和低云量與溫度露點(diǎn)差均能通過(guò)相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)。

（3）福清附近少云天氣平均天數(shù)占比約為1/3。

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收稿日期：2024-06-19

基金項(xiàng)目：福州市氣象局科研課題“南湖山觀星氣象條件等級(jí)分析及客觀預(yù)報(bào)方法研究”（202204）。

作者簡(jiǎn)介：吳揚(yáng)春（1986—），男，江西會(huì)昌人，助理工程師，研究方向?yàn)榫C合氣象業(yè)務(wù)。