航空氣象中的夜間云觀測分析

張允勃 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，包括觀測方法、云的性質和高度、云狀分析以及利用衛星云圖和多普勒雷達分析云的狀態，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：航空氣象;夜間云;觀測方法

云能夠對航空飛行安全性造成一定影響，在觀測云的過程中，主要是結合云的物理機制、當地季節變化、區域維度等因素進行判斷。通過云的數量大小、凝結高度以及外貌特征能夠判斷當下天氣狀態，或預測一定時間內未來天氣變化。通過掌握夜間觀測云的方法，能夠為航空飛行提供可靠參考。

一、夜間云觀測方法

開始夜間云觀測之前，需要掌握云在太陽下山前的變化趨勢以及云的狀態，隨后等待夜晚來臨后，聯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速度等信息，結合其所產生的天氣現象以及云的實測高度進行準確判斷。

夜間云觀測中，相關觀測人員需要在黑暗位置停留5～15min的時間，等到眼睛徹底適應黑暗的環境后繼續實施觀測任務。同時也可以在值班的過程中，將室內燈關閉，利用瓦數較低的臺燈取代白熾燈，如此能夠進一步減少觀測人員對于黑暗環境的適應時間。比如在烏魯木齊機場中，因其處于天山中部峽谷中的西北開口區域，從南到北方漸漸收縮，而該區域的海拔高度朝北逐漸降低，該種特殊地理特征和相應的天氣狀況相結合容易產生山谷風。在夜間云觀測中，需要在日出時觀察東方，在黃昏時觀察西方，進入夜晚后，則先對天頂進行觀察，隨后朝周圍進行依次觀測。在夜間云觀測中，還需結合附近燈光、星光和月光進行觀測，從而能夠輔助判斷相關煙霧狀況。在月光出現的夜晚，隨著云高度的提升，亮度越大，而高度越低，則亮度越暗。

二、判斷云的性質和高度

（一）積狀云

積狀云主要是在不穩定大氣層中，因為地形和熱力等方面的因素影響所產生的云，其主要特點是形成過程中云體處于垂直向上延伸趨勢，而在消散后呈現出水平擴展狀態，通常會分散成不同的大塊孤立云。通常情況下，烏魯木齊機場中的積云高度主要是在50到2000m左右，而夜晚云的高度相對較低，為此觀測人員可以聯系當時狀況，通過測云裝置檢測云的高度。

（二）層狀云

層狀云是因為大氣系統產生上升運動，空氣冷卻形成的，因為整體上升運動在水平范圍相對較大、存在一定規則性、運動速度小，因此最終形成的層狀云十分均勻，范圍排列有序、覆蓋范圍相對較廣，該種云的持續時間相對較長，同時上升速度較快，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。我國烏魯木齊機場地處高原地區，當地的云高在部分情況下會低到2000m左右。存在鋒面系統情況下，還會進一步產生層狀云。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，云系各個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，其是因為空氣亂流和波動、逆溫層上下之間存在密度不連續切變最終產生波動形成的。

假如夜晚存在逆溫層，空氣差異和空氣密度相對較大，則逆溫層周圍存在上升下沉運動條件下便會形成波狀云。

在氣溫狀態較為穩定的夜間，相關觀測人員在燈光下發現地面空氣存在較多雜志或水汽的條件下，在相應的冷卻作用與風速影響下，便會形成波狀云。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，而個別區域則會大于3500m。高積云的底部高度范圍主要是在2500到4500之間，當高積云和層積云整體高度較低的條件下，容易產生混淆，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、結合云下降水狀況分析云狀

假如在夜間出現降雨問題，同時維持較長的時間，而降雨強度沒有產生太大的變化，可以判定屬于連續性降水，其主要表現為高云層和雨層云。在某些條件下天空始終處于一種雨層云狀態，持續下雨，但遠方會突然爆出雷響，但當地降水性質和云層卻沒有產生太大的變化，主要是因為暖鋒云中出現局部不穩問題，而云狀則依然為雨層云。

在夜間降雨呈現出一種有時下有時停的現象，或降雨雖然沒有停止，但降雨量卻存在較大波動變化，而相關變化較為緩慢;在強度變小以及降雨停止期間，沒有出現其他變化，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。

四、結合多普勒雷達和衛星云圖分析云的狀態

因為夜間云觀測中無法利用光云圖，為此相關觀測人員可以結合水汽云圖和紅外云圖實施觀測活動，輔助判斷云的類型與性質。

紅外云圖中所體現出來的云的色調是云溫度的集中反應。通常情況下，隨著云頂高度的逐漸提升，其溫度相繼下降，云的色調也更亮，而隨著云頂高度的降低，則溫度相繼提升，云的色調逐漸變暗。紅外云圖中最亮最白的色調便是積雨云。因為強對流云其垂直尺度與水平尺度之間存在較大的差距，隨著對流強度提升，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，因為卷云整體高度相對較高，因此溫度低，所以呈現色調相對較白。

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

五、結語

綜上所述，航空氣象中對于云的狀態進行分析，能夠為未來飛行決定提供重要參考，為此需要重點關注夜間云的觀測活動，充分利用各種先進的技術手段，不斷提高云分析的準確性。

參考文獻：

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