淺談觀測中積雨云的判斷

2015-10-29 01:19:01楊利蓉中國民航飛行學院新津分院氣象臺四川成都611431

中國科技縱橫 2015年11期

楊利蓉（中國民航飛行學院新津分院氣象臺，四川成都　611431）

淺談觀測中積雨云的判斷

楊利蓉
（中國民航飛行學院新津分院氣象臺，四川成都611431）

伴隨著Cb云產生的強對流天氣，對航空飛行安全以及地面的保障設施有著極其重要的影響，所以研究Cb云的判別方法對航空氣象的安全保障有著重要的意義。本文根據多年的觀測經驗，結合相應天氣學原理，參考雷達和衛星云圖知識，進行了歸納、總結，最后從云體特征、云層的亮度變化、降水性質及氣象要素的變化等方面得出判斷積雨云的一些經驗和方法。

Cb云觀測判斷氣象要素的變化

1　引言

積雨云（Cb）是由濃積云發展而來，其云底較低，距地面不超過1.5km，而云頂的高度則較高，在其內部有劇烈的氣流垂直運動，出現時會帶來雷電、狂風及陣性降水，有時甚至會產生短時強降雨、冰雹、龍卷風等災害天氣。當機場上空有Cb云時，伴隨出現的天氣對飛機飛行安全、露天停場的飛機及地面保障設施都會產生很大的影響。觀測中，能及時發現并準確記錄Cb云，監視其發生、發展和移動演變情況是十分必要的，因此研究Cb云的判別方法對航空氣象的安全保障有著重要的意義。

2　雷暴期的相關變化特征

新津機場地處青藏高原東部的盆地內，具相關研究結果表明，本機場累年平均雷暴期為4月到9月，初期雷暴最早出現時間2012年3月22日，最晚出現時間為2009年5月15日；終期雷暴最早出現在2009年9月10日，最晚出現在2011年10月13日。一年中8月為雷暴高峰期，資料中占全年雷暴日數的33%（如表1所示），雷暴持續最長時間為9小時28分，出現再2010年9月21日。這與本場所處地理位置、環境有著密切關系，由于新津機場處于四川盆地西側，附近河流較多，在機場南端3公里處開始進入丘陵地區，并逐漸向南進入山區。夏季本場受西太平洋副高和四川盆地封閉地形影響，水汽充沛、濕度大，很容易產生對流云（主要是Cb云）。

3　各類型Cb云的主要特征

伴隨著Cb云所發生的天氣現象有：雷暴，閃電，下擊暴流，暴雨，龍卷，大風，颮，冰雹，沙塵暴等對流性天氣，其表現通常比較劇烈，突發性強，強度大，且持續時間短。Cb云的出現會使飛行安全受到很大的影響，產生的強烈顛簸、積冰、風切變等現象，給飛機的起飛、降落帶來較大的危害，是危及飛行安全與正常的重要氣象要素之一。因此如何準確、及時判斷記錄、并發布Cb云的狀況和監視其發生、發展和移動情況，對航空地面氣象觀測員來說是極其重要的。

熱力對流形成的積狀云有明顯的日變化，上午多為淡積云，午后逐漸發展成濃積云，下午對流強盛，形成積雨云。多與淡積云或濃積云并存，成熟階段，一般云體龐大，象聳立的高山，云濃而厚，云頂有白色的纖維結構，常成砧狀或擴展成馬鬃狀，云底陰暗混亂，有時呈滾軸狀，有時有幡狀下垂，偶見漏斗狀云柱。冷鋒上的暖濕空氣被冷空氣強迫抬升，產生較強對流形成的積雨云，常沿鋒線呈帶狀排列，并隨鋒面移動，一天中任何時候都會出現，一般隱藏在鋒面云系中，不易被觀測，只能通過陣性降水和雷電來判斷。

Cb云常常以單塊或多塊形式出現，單塊Cb云多發生在晴空的下午或傍晚，從外形上看，高度大于寬度，其形如塔，項部有花椰菜或砧狀，底部較平，有時與地平線沒有明顯界限，出現這類云一般本場氣象要素無明顯變化。而對于多塊組合的Cb云，數量較多，排列整齊，有比較統一高度的底部。這類云經過本場時，底部陰暗混亂，看起來就是黑云壓境，起伏明顯，懸球狀突出，有時會伴隨天氣現象的發生，氣象要素也會發生明顯變化，如：溫度下降，濕度上升，氣壓先降后升，風向逆轉，風速急增。

在實際工作中，最不易判斷的Cb云是混合隱蔽型。這時要注意收集雷達回波資料，判定是否有Cb云以及估計Cb云移入本站時間。若在雷達平面位置顯示器和高度顯示器上出現混合型降水回波的特征時，特別是靠近本站上空在比較平坦的片狀回波頂部有對流回波單體突起，則可判定本站附近上空有Cb云。從衛星云圖也可了解大范圍內Cb云的大致分布狀況和移動方向，不管是可見光云圖還是紅外云圖， Cb云的色調都是最白的，且云頂光滑整齊。同時注意周圍觀測站的情況，掌握Cb云的走向。當周圍測站出現強對流天氣時，要注意Cb云有無移入本站的可能。第一，利用高空氣流方向來判斷：云砧前伸的方向就是Cb云前進的方向；第二，利用地面風向來判斷：Cb云下部附近的空氣一般是向外流動，而近地層空氣則是向Cb云4Cb云的判斷

中心流動的，故風標所指方向常是Cb云的中心，若風標搖擺不定，說明Cb云中心正要接近本站或從本站旁邊移過。這類云往往給人以假象，如夜間觀測，遠處有閃電時易把非本場Cb云誤認為Cb云，此時一定要比較本場氣壓，風等氣象要素是否有明顯變化。

根據多年的觀測經驗，我認為主要有以下幾點可綜合判斷為Cb云：

（1）根據Cb云的特征來判斷：積雨云比濃積云更為強大，其頂部呈白色，邊緣輪廓不如濃積云清晰，發展旺盛的Cb云頂部向四周伸展成砧狀，從側面看高聳如山，云底陰暗混亂，常有雨幡、旋球狀云、滾軸狀云和破碎的低云。

（2）根據降水性質來判斷：首先能否確定為陣性降水，分兩種情況，一種先有穩定降水，中間突然變化明顯，呈陣發性降水。另一種為降水開始和結束都很突然，且在量級上較大，應判斷為CB云。

（3）根據亮度變化來判斷：指明暗程度差異，在大片的低云覆蓋下，突然亮度加大，云層變薄，通過周圍物體背景等觀察時明時暗，亮度時大時小，風和氣壓等要素都會發生急劇變化，此時應考慮其中有CB云。在夜間可借月光，云中閃電來判斷Cb云云體。

（4）根據氣象要素的變化來判斷：CB云移過本場時，氣壓常常表現為先降后升再降，風向一般作逆時針方向變化，但有時由于CB云移入方位不同，加之地形等因素影響，致使本場風向風速多變，時大時小，陣性天氣較明顯。而當雷暴過境時尤其明顯，過境前地面風很弱，風向指向雷暴云，雷暴來臨時，風速驟增，陣風可達10-30米/秒，風向急轉為相反方向。