淺談云高觀測的方法論文

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淺談云高觀測的方法論文

　　摘要：云是懸浮在大氣中的小水滴或冰晶微粒或兩者混合組成的可見聚合體，它的外形、數量、分布、移動和變化都標志著當時大氣中的各種物理狀況。因此，借助于云的觀測，對于間接地了解空中氣象要素的變化和大氣運動的狀況，具有重要的作用。為此本文主要針對云高的相關觀測方法進行簡要分析，以期能為氣象觀測提供理論依據。

淺談云高觀測的方法論文

　　關鍵詞：云高;觀測;方法

　　中圖分類號：S216.4 文獻標識碼：A 文章編號：1673 -0992 (2011) 06 -0000 -01

　　云的形成和演變，是大氣中錯綜復雜的物理過程的具體表現之一，也是預示未來天氣變化的重要征兆，系統的高云出現，常與大范圍的天氣系統如氣旋，鋒面等活動有密切關系.夏季出現積云狀高積云(堡狀、絮狀)，往往是雷雨天氣的前兆。云天觀測是臺站預報的重要依據。云對航空飛行也有著直接影響，飛機起飛著陸，飛行高度，航線選擇等，都需要充分考慮飛行區域內云的水平分布、厚度、云底高度和云層的間隙。云狀，云高、云量的準確測定為保障飛行安全起著不可低估的作用。在人工影響局部天氣方面，如人工降水，人工消雹時也要根據云的性質、高度來決定所采取的方法。因此對于云高的觀測在氣象中也是一項重要的觀測項目，所謂云高，主要是指云底距測站地面的垂直距離。

　　一、目測云高

　　由于器測云高受到臺站條件的限制，至今臺站還廣泛采用目力估測云高。表l是我國各屬云常見云底高度范圍。由于我國幅員遼闊，地形復雜，各地云底高度相差很大，加上所用資料不夠充分，所以表中數據僅供估計云高時參考，有條件的臺站，應經常將目測云高與實測資料進行對比，并統計出本站各云屬的實測高度范圍，作為估測云高時的主要參考數據。

　　表1 我國各屬云常見云底高度范圍表

　　云屬

　　常見云底

　　高度范圍（米）

　　說明

　　積云600 - 2000沿海及潮濕地區，或雨后初晴潮濕地帶，云底較低，有時在600米以下；沙漠和干燥地區，有時高達3000米左右積雨云600 - 2000一般與積云云底相同。有時由于有降水，云底比積云低層積云600 - 2500當低層水汽充沛時，云底高可在600米以下。個別地區有時高達3500米左右層云50 - 800與低層濕度有密切關系，濕度大時，云底較低；濕度小時，云底較高雨層云 600 - 2000剛由高層云變來的.雨層云，有時可高達6000米左右高層云 2500 - 4500剛由卷層云變來的高層云，有時可高達6000米左右高積云 2500 - 4500夏季南方地區有時可高達8000米左右卷云4500 -10000

　　夏季南方地區有時高達17000米；冬季北方和西部高原地區可低至2000米以下卷層云 4500 - 8000冬季北方和西部高原地區，有時可低至2000米以下卷積云 4500 - 8000有時與卷云高度相同影響云高的因子很多，在實際估測時，還需結合以下情況加以綜合分析判斷：(一)拔海高度、季節，晝夜等對云高有明顯影響。一般來說，云的凝結高度足幢拔誨增加而降低的;一年中冬季低于夏季，一日中早晚低于中午前后。(二)云體結構，云塊大小、亮度，顏色、移動速度等與云高有關。一般來況，云底較低的云表現為結構松散、云塊較大，透光程度差、顏色較暗，云層移動快;反之，云底較高。參考云層明暗程度估計云高是白天觀測云高的一條經驗，但用于黎明或傍晚，卻往往發生錯覺。黎明或傍晚，因陽光斜射，通過云層距離較長，而且光線經過較厚的大氣層鼓減弱很多，使本來高度無顯著變化的云層，因太陽高度角降低，而被誤認為云層在顯著增厚變低。(三)云在發生、發展、演變過程中，它的高度也在不斷變化(主要指系統侵入或移出天空的云層)。一般來說，發展中的云比消散中的低。此外，云底高度還受近地層濕度的影響，尤其是低云。當測站附近有山。建筑物，塔架等高大目標物時，則可根據目標物的已知高度來估測云高。

　　二、氣球測云高

　　應用上升速度V為已知的氣球，灌好氫氣后，施放上升，用肉眼或經緯儀進行觀測，用秒表測出從施放到氣球升達云底的時間，也就是氣球輪廓剛模糊的時間t，云高H用下列公式計算：H=V*t氣球測定云高適用于云層低而密集的情況。氣球升速，可按當時的具體情況，分別選用100米/分，200米/分兩種不同升速。例：某次用升速200米/分的氣球測定云高，從開始施放至球影開始模糊，歷時15分27秒，則云高為：

　　H= 200米/分×15吾分=3090米

　　此外在選用氣球也要依當時的情況而定。云底呈白色或云底較亮時，可用紅色氣球;云底呈灰色或天空較暗時，可用黑色氣球。

　　三、云幕燈測云高

　　云幕燈是夜間實測云高的儀器，有300型和420型兩種，其結構原理基本相同，這里主要介紹300型云幕燈。

　　(一)云高測定原理。把云幕燈安置在離觀測點距離為L(通常為300米或500米)的點上。接通電源，射出垂直光柱，在云底形成一個明亮的光點，在測點鬧仰角器測出光點的仰角a.按下式計算得出云高H =L.tga。

　　(二)云幕燈結構原理。300型云幕燈由發光裝置、反光裝置和支承保護裝置組成。1.發光裝置，.由光源氙燈和觸發器組成。氙燈是二個球形玻璃泡，內充氙氣，還裝有兩個電極。氙氣在通常情況下是絕緣體，但在很高的電壓(例如幾萬伏)作用下，氙氣電離，就能導電，氙燈導電后，可在低壓(17伏- 20伏)下工作，同時發出強烈的白光。在相同電功率情況下，氙燈比白熾燈亮得多。觸發器用來產生三萬伏以上的高頻高壓，引起燈管內氙氣強烈電離，點亮氙燈。2.反光裝置由大、小反光鏡組成。其作用是將點光源四散的光線集中變為平行光柱射出。大、小反光鏡均為凹凸鏡，燈泡安在大反光鏡的焦點與小反光鏡的球心上。這樣，氤燈發出的光，一部分直接射向大反光鏡，形成平行光射出，另一部分通過小反光鏡的反射也射至大反光鏡上，通過大反光鏡的再次反射，形成平行光射出。3.支承保護裝置由外殼、玻璃蓋和基座組成。在玻璃蓋上有四個拉攀，是用來壓緊玻璃蓋的。三個基座上各有一個可調手輪，用來調整儀器的水平。

　　(三)使用時，先打開電源開關(如3秒鐘后燈不亮，成立即切斷電源檢查)。然后用仰角器測量云底亮點的仰角值，連續測定三次，取平均仰角值，精確到度。再次關閉電源開關(一次開燈時間一般不超過2分鐘)。最后根據測得的仰角和觀測點到云幕燈之間的水平距離，求出云高。

　　參考文獻

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