航空气象中夜间对云的观测

柯慧芳 胡晓松

(1、95935 部队，黑龙江 哈尔滨150100 2、辽宁省鞍山水文局，辽宁 鞍山114000）

通常来讲，云是由大气中悬浮小水滴与冰晶微粒混合而成。而云的产生、云的外形特征、云的多少以及云分布情况等，不仅展现了当时的大气运动、水汽状况，还是判断未来天气的重要标准。 对云正确贯彻并分析，是了解大气物理情况、认识天气变化的关键因素。 在航空气象中，为保障飞机航空安全性，保护航空人员安全，应考虑云高、云状与云量等。 尤其在夜间航空飞行训练中，云是影响飞行安全的重要因素之一。 因此，航空气象中云的观测非常重要，却也较为困难，尤其是夜间云观测。 下文对此展开探讨。

1 夜间对云观测的困难

云演的演变，看似随意且变化万千，但是，其中却蕴含着物理规律，云的每一个演变，都蕴含科学规律。 测报员在对云的变化连续观察时，必须具备较高专业素养和观一定观测经验，方能在条件充足、能见度良好状态下，通过和其他气象变化因素的对比，以此准确判断云的具体情况，并得出准确就结论。但是，在夜间观测云时，缺乏日光参照，夜间光照条件不足，水平与垂直能见度低，测报人员在对云量、云状、云形等判断时，极易出现错误，增大了云观测的困难度，观测准确率也受到一定影响。对此，在航空气象云观测中，掌握夜间观测的方式，具有重要意义。

2 夜间云观测的方式

在夜间对云进行观测时， 观测人员应做好太阳落山之前云的情况与演变趋势，在夜间观测时，结合其他气象要素变化、行管疏密程度、云体移动速度、云体颜色与清晰程度等，伴随天气现象与实际云底高度，以此提高夜间观测的准确性。 并且，在观测之前，观测人员应在黑暗环境下停留5-15min，眼睛适应黑暗环境之后，再次进行观测。夜间值班时，屋内灯光应关闭，以台灯或者低瓦数灯光替代白炽灯，减少测员适应环境时间。

不同季节下，因气候特点不同，夜间云都拥有独特特征。 在夜间对云观测时，应了解云种独特特征，如：冬季和春季的阴雨天， 夜间底层云对于底层光源会产生一定反射，在云底表现是：片片移动白色云幕，测员通常判断其为碎雨云，有时，碎雨云上有一层高层云、雨层云等。 夏季夜晚，若前半夜降雨，后半夜转晴，在拂晓期间，极易出现少部分白色云块、云层，呈云雾状，测员判断其为碎层云、层云。 可见，在夜间观测云时，可依照季节特点判断，提高夜间观测的准确度。

3 准确判断云状与云高

不同形状的云，其的性质都存在差异，云状、云高等也相应不同，而云性质会影响云的性状、云的高度等。 下文对此展开分析。

3.1 波状云的判断

波状云，是一种表面高并向低处起伏波动的云层，因空气波动、乱流混乱、逆温层的上下存在风切变等导致。 在夜晚观测云时，若存在逆温层，空气密度与空气差异较大，逆温层附近出现上下波动，易产生波状云。 若夜晚气温稳定，当观测员通过灯光观测云时，地面空气内水汽、杂质过多，在一定冷却或者风速下，波状云产生。 波状云主要包含三种类型：层积云、卷积云与高级云，其中，层积云云底高度为：600-2500m，若云底高低于600m，表示低层水汽充盈。 卷积云云底高为4500-8000m，部分时刻与卷云同等高度。高积云云底高为2500-4500m，当层积云过高、高积云过低等时，容易将两者混淆。

3.2 积状云的判断

积状云又名对流云，在空气不稳定层结，受到热力或者地形动力因素，积状云形成。 在云生成时，云体垂直向上，云消散时，水平扩展，变为或分散、或孤立的云块。 当对流旺盛，积状云会发展成积雨云、浓积云。 积状云通常高为500-2000m，夜间高度稍有下降。 该种情况下，观测员应依照实况，结合设备测云高度。 在夜间观测时，若对流旺盛，可利用月光、地面灯光分辨天空孤立黑体，以此判断积状云。 尤其在夏季、雨季夜晚，温差大，对流较为旺盛，各种气象因素存在明显变化，星空较为清晰，却唯有片片天空被浓厚却孤立黑体遮蔽，判断其为积雨云抑或浓积云。

3.3 层状云判断

在大气中，系统上色好难过，空气绝热冷却，层状云生成。因系统上升的速度较低，水平范围较大，比较具有规律，层状云具有排列有秩序、均匀、范围广阔等特点。 层状云上升的速度较小，因此，持续时间长。而层状云包含了高层云、卷层云、雨层云。通常， 层云的云底高度在50-800m 之间， 雨层云云底高度约50-2000m，卷层云云底高度约2500-4500m，高层云云底高度约2500-4500m。

4 根据云下伴随降雨判断部分云状

在航空气象夜间对云观测中，若出现降雨现象，且降雨持续时间较长、降雨强度无变化时，可判断其是连续性降水。 通常，连续性降水多是由高层云、雨层云引发。 有时，天空一直为雨层云，天气连续性降雨，突然听到远方雷声，而当地云层和降水性质无变化，暖锋云系出现局部不稳，在测员记录云层时，依然记录为雨层云。 若夜间降水强度的变化较大，且起止突然，有时气温、气压、风等要素变化明显，测员可直接判断降雨性质为阵性降水，该种降水大多来自积雨云、浓积云。 有时，浓积云、积雨云会直接嵌在其他云层，观测员应依照当时实际状况分析。 另外，在夜间降雨时，若降水时降时止，或者降雨不停却时强时弱，变化缓慢，而降水停止、强度变小等时，其他气象要素无显著变化，降雨性质为间歇性降水，其多来自于层积云、高层云等。

5 利用卫星云图与多普勒雷达辅助对夜间云判断

在航空气象夜间对云观测时，因夜间可见光较小，云图资料可用性较少，为准确判断夜间云的具体情况，了解未来气象变化，测员可利用水汽云图、红外云图等辅助，提高对夜间云判断的准确性。 在红外云图上，云色调和温度相关。 通常，云顶和温度成反比，和色调成正比，即云顶越高，色调越量而温度越低；云顶越低，色调越暗，温度越高。 在红外云图上，积雨云色调最白最亮，因为，强对流云在水平尺度、垂直尺度差距较大，对流较强，云顶上升较高，而云内温度较低。层在红外云图上，层积云为灰白色或灰色，卷云高度升高，温度降低，色调越偏向白色。

利用水汽云图判断夜间云时， 气象卫星主要通过水汽通道得到资料，水汽云图上，积雨云、卷云的表现明显，和红外云图相似，但是，水汽云图难以将低云与地面区分。

而在利用多普勒雷达判断云的变化时， 色彩深浅、 回波强度、 扫描仰角高低等都能够为观测员判断夜间云情况提供帮助。

6 结论

总而言之，在航空气象中，判断云的变化，不仅有助于了解当前天气，还有助于预判未来一段时间的天气变化，以便人们提前预防。 但是，在判断云的变化中，夜间云变化的判断最为困难。 因为，夜间较为黑暗，可见光不足，工作人员难以清晰准确判断情况，导致航空气象不准确。 对此，积极利用科学方式，根据季节情况和降雨时云性状等，辅以卫星云图、多普勒雷达，提高夜间云测量的准确度，推动我国航空气象的发展。