雨层云的识别方法研究

摘要介绍了雨层云的定义及特点,通过分别对雨层云与满天积雨云、敝光高层云、敝光层积云、层云等比较分析,总结了在目测中正确识别雨层云的方法,并提出雨层云记录中应注意的问题,以期为雨层云的观测提供参考。

关键词雨层云;特点;识别方法;注意问题

中图分类号p412.15文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)01-0287-01

云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体,有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和雪晶,其底部不接触地面。云的形状多种多样,瞬息万变,绚丽多姿。尽管其外形千变万化,形成原因各不相同,却又有共同的特点,可以归纳分类。常用有2种分类方法,一种是形态学分类,另一种是发生学分类。我国现行观测规范中参照的是形态学分类,即按云的外形及中纬度地区平均云底高度将云分成3族10属29类)。云的识别是难度较大的目测项目。要比较准确地判断、辨认各种云状,除了掌握云的外形特征,更重要的是应了解形成云的主要物理过程。现通过对雨层云与其相似云的观测比较,将雨层云的正确识别方法总结如下。

1雨层云的特点

雨层云(nimbostratus,ns)是厚而均匀的降水云层,能完全遮蔽日月,呈暗灰色,云层水平分布范围广,常布满全天。通常降连续性雨或雪,即使不降水也有大量雨雪幡下垂,使得云底混乱,看不出明显云层边界。雨层云因云内水滴较大、反光强,看起来仿佛有微弱的光从云内发出[1]。雨层云顶部由冰晶组成,中部由过冷却水滴与冰晶共同组成,底部由水滴组成。云底高度通常在600～3 000m,云层很厚,一般为3 000～6 000m。多出现在暖锋云系中,由整层潮湿空气系统滑升冷却而成。其往往会造成较长时间的连续降雨,农谚“天上灰布悬,雨丝定连绵”即指雨层云的降水状况。雨层云多数由高层云变成,有时也可能直接由蔽光高积云或蔽光层积云演变而成。

2雨层云识别方法

2.1雨层云与满天积雨云的区分

雨层云(ns)低而漫无定形,云体均匀成层,能完全遮蔽日、月,呈暗灰色,云底常伴有碎雨云。云层水平分布范围很广,常布满全天;积雨云(cb)云体浓厚庞大,垂直发展极盛,远看很像耸立的高山。云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,常呈铁砧状或马鬃状。云底阴暗混乱,起伏明显,有时呈悬球状结构。积雨云的水平范围及垂直范围均很大,当云距台站较远时,才能看出云的全部形状和云顶丝缕结构。积雨云布满全天时,只见阴暗混乱的底部。积雨云常产生雷暴、阵雨(雪),或有雨(雪)幡下垂。有时产生飑或降冰雹,云底偶有龙卷产生[2]。雨层云与积雨云的具体区分方法为:一是从历史演变来判断。ns 一般是由层状云加厚演变来的,cb则是由对流云发展形成的。二是可根据降水性质、云底情况来判断。cb产生阵性降水,伴随气象要素突变(风、气压、气温、湿度);而ns为连续性降水,呈灰茫茫的水帘状,使云层显得蓬松。三是cb云底阴暗,混乱有悬球状,滚轴状结构。四是cb云底各部分明暗相差大,天空明暗变化快,伴有雷暴、闪电、冰雹、龙卷等对流天气现象;而ns的性情比较温和,无冰雹和龙卷风等灾害天气相伴。这种云团不打雷,不闪电。雨层云看起来隆起部分呈灰色,与积雨云隆起部分的颜色相比似乎更令人感到恐惧,但其灾害性天气较少,仅会产生较为明显的降水。有时天空一直是雨层云,下着连续性降水,但突然远方闻雷,而云层与降水性质均无变化,这是锋面云系上产生的局部不稳定现象,此时云状仍应记录为雨层云,但是如果与航危报有冲突,可以记录为少量积雨云。当天顶闻雷时,不论降水性质有无变化,云状应记录为积雨云。

2.2雨层云与蔽光高层云的区分

蔽光高层云(as op)的云层较厚,且厚度变化较大。厚的部分隔着云层看不见日月;薄的部分比较明亮一些,还可以看出纤缕结构。其呈灰色,有时微带蓝色,出现降水的机会较多[3]。雨层云易与厚的蔽光高层云混淆,两者的差异在于:一是as op透光性比ns好,天空常为灰白或灰色,而ns云使天空常为暗灰色。二是as op仍有条纹或纤缕结构;而ns无,且云底阴暗,无明显的界限。三是as op薄的部分日月位置模糊可辨,ns日月完全不可辨。四是as op降水多为间歇性,有时也可产生连续性降水,但降水强度较弱;ns则为连续性降水,降水强度较强,且云底高度较低,常在1 500m以下。同时应从云的演变、外形特征、结构特点和云底高度等方面来判断。

2.3雨层云与蔽光层积云的区分

一是蔽光层积云(sc op)为阴暗的大条形云轴或团块组成的连续云层,大部分蔽光无缝隙,云层底部有明显的起伏,为波状云,有时不一定满布全天;而ns云底没有明显界限,为层状云。二是sc op一般只产生间歇性降水,且降水量不会很大;ns则为连续性降水,降水强度较强。当sc op云层加厚,降水强度加强(无雷电现象),云块彼此渐趋合并且块状结构(个体起伏)完全消失,或降水使云底无截然的界限且均匀时,才能记为雨层云。

2.4雨层云与层云的区分

层云(st)为低而均匀的云层,像雾,但不接地,呈灰色或灰白色。层云的外表很像雨层云,但它们之间仍有明显的区

别:一是ns往往由大范围天气系统移动而来,而st往往由局部地区形成或由雾抬升而成(常在晴朗无风的早晚出现),其出现前通常无其他中、低云存在,而ns几乎是由其他中云演变而来。二是ns云高常在1 000m左右,而st云高一般在50～500m。三是ns常产生连续的雨或雪,而st一般不产生降水,偶尔只降毛毛雨或米雪。同时在ns下部常有雨?蠛?n,而st则没有。四是由于层云与雨层云的厚度不同,透光情况亦不同,薄的层云有时可见日月轮廓,但雨层云不能透光。同时,在夜间观测雨层云时,观测人员应注意在观测前先到黑暗处停5～15min,待眼睛适应环境后再进行观测,结合傍晚云状和演变趋势,并根据当时的天气现象,星光的清晰度及天空状况,做出正确判断。在夜间很难区别雨层云与其他降水云层时,如有连续性雨或雪,降水量和降水强度较大,且无雷电现象,可记为雨层云;否则记为其他的降水云状。

3雨层云记录存在的问题

有些观测员把雨层云混淆为蔽光层积云或其他相似云,这与观测员对云的观测能力及经验有关;有些观测员则从来不记录雨层云,甚至有些台站雨层云记录已经消失,大多数观测员根据以往台站的习惯来记录。为了提高对雨层云和其他云的识别准确性,观测员应该加强专业知识学习,多进行集体观测,认真对待云、能、天目测的观测[4]。 整理

4参考文献

[1]