浅谈云高观测的方法论文

浅谈云高观测的方法论文

摘要：云是悬浮在大气中的小水滴或冰晶微粒或两者混合组成的可见聚合体，它的外形、数量、分布、移动和变化都标志着当时大气中的各种物理状况。因此，借助于云的观测，对于间接地了解空中气象要素的变化和大气运动的状况，具有重要的作用。为此本文主要针对云高的相关观测方法进行简要分析，以期能为气象观测提供理论依据。

关键词：云高;观测;方法

中图分类号：S216.4 文献标识码：A 文章编号：1673 -0992 (2011) 06 -0000 -01

云的形成和演变，是大气中错综复杂的物理过程的具体表现之一，也是预示未来天气变化的重要征兆，系统的高云出现，常与大范围的天气系统如气旋，锋面等活动有密切关系.夏季出现积云状高积云(堡状、絮状)，往往是雷雨天气的前兆。云天观测是台站预报的重要依据。云对航空飞行也有着直接影响，飞机起飞着陆，飞行高度，航线选择等，都需要充分考虑飞行区域内云的水平分布、厚度、云底高度和云层的间隙。云状，云高、云量的准确测定为保障飞行安全起着不可低估的作用。在人工影响局部天气方面，如人工降水，人工消雹时也要根据云的性质、高度来决定所采取的.方法。因此对于云高的观测在气象中也是一项重要的观测项目，所谓云高，主要是指云底距测站地面的垂直距离。

一、目测云高

由于器测云高受到台站条件的限制，至今台站还广泛采用目力估测云高。表l是我国各属云常见云底高度范围。由于我国幅员辽阔，地形复杂，各地云底高度相差很大，加上所用资料不够充分，所以表中数据仅供估计云高时参考，有条件的台站，应经常将目测云高与实测资料进行对比，并统计出本站各云属的实测高度范围，作为估测云高时的主要参考数据。

表1 我国各属云常见云底高度范围表

云属

常见云底

高度范围（米）

说明

积云600 - 2000沿海及潮湿地区，或雨后初晴潮湿地带，云底较低，有时在600米以下；沙漠和干燥地区，有时高达3000米左右积雨云600 - 2000一般与积云云底相同。有时由于有降水，云底比积云低层积云600 - 2500当低层水汽充沛时，云底高可在600米以下。个别地区有时高达3500米左右层云50 - 800与低层湿度有密切关系，湿度大时，云底较低；湿度小时，云底较高雨层云 600 - 2000刚由高层云变来的雨层云，有时可高达6000米左右高层云 2500 - 4500刚由卷层云变来的高层云，有时可高达6000米左右高积云 2500 - 4500夏季南方地区有时可高达8000米左右卷云4500 -10000

夏季南方地区有时高达17000米；冬季北方和西部高原地区可低至2000米以下卷层云 4500 - 8000冬季北方和西部高原地区，有时可低至2000米以下卷积云 4500 - 8000有时与卷云高度相同影响云高的因子很多，在实际估测时，还需结合以下情况加以综合分析判断：(一)拔海高度、季节，昼夜等对云高有明显影响。一般来说，云的凝结高度足幢拔诲增加而降低的;一年中冬季低于夏季，一日中早晚低于中午前后。(二)云体结构，云块大小、亮度，颜色、移动速度等与云高有关。一般来况，云底较低的云表现为结构松散、云块较大，透光程度差、颜色较暗，云层移动快;反之，云底较高。参考云层明暗程度估计云高是白天观测云高的一条经验，但用于黎明或傍晚，却往往发生错觉。黎明或傍晚，因阳光斜射，通过云层距离较长，而且光线经过较厚的大气层鼓减弱很多，使本来高度无显著变化的云层，因太阳高度角降低，而被误认为云层在显著增厚变低。(三)云在发生、发展、演变过程中，它的高度也在不断变化(主要指系统侵入或移出天空的云层)。一般来说，发展中的云比消散中的低。此外，云底高度还受近地层湿度的影响，尤其是低云。当测站附近有山。建筑物，塔架等高大目标物时，则可根据目标物的已知高度来估测云高。

二、气球测云高

应用上升速度V为已知的气球，灌好氢气后，施放上升，用肉眼或经纬仪进行观测，用秒表测出从施放到气球升达云底的时间，也就是气球轮廓刚模糊的时间t，云高H用下列公式计算：H=V*t气球测定云高适用于云层低而密集的情况。气球升速，可按当时的具体情况，分别选用100米/分，200米/分两种不同升速。例：某次用升速200米/分的气球测定云高，从开始施放至球影开始模糊，历时15分27秒，则云高为：

H= 200米/分×15吾分=3090米

此外在选用气球也要依当时的情况而定。云底呈白色或云底较亮时，可用红色气球;云底呈灰色或天空较暗时，可用黑色气球。

三、云幕灯测云高

云幕灯是夜间实测云高的仪器，有300型和420型两种，其结构原理基本相同，这里主要介绍300型云幕灯。

(一)云高测定原理。把云幕灯安置在离观测点距离为L(通常为300米或500米)的点上。接通电源，射出垂直光柱，在云底形成一个明亮的光点，在测点闹仰角器测出光点的仰角a.按下式计算得出云高H =L.tga。

(二)云幕灯结构原理。300型云幕灯由发光装置、反光装置和支承保护装置组成。1.发光装置，.由光源氙灯和触发器组成。氙灯是二个球形玻璃泡，内充氙气，还装有两个电极。氙气在通常情况下是绝缘体，但在很高的电压(例如几万伏)作用下，氙气电离，就能导电，氙灯导电后，可在低压(17伏- 20伏)下工作，同时发出强烈的白光。在相同电功率情况下，氙灯比白炽灯亮得多。触发器用来产生三万伏以上的高频高压，引起灯管内氙气强烈电离，点亮氙灯。2.反光装置由大、小反光镜组成。其作用是将点光源四散的光线集中变为平行光柱射出。大、小反光镜均为凹凸镜，灯泡安在大反光镜的焦点与小反光镜的球心上。这样，氤灯发出的光，一部分直接射向大反光镜，形成平行光射出，另一部分通过小反光镜的反射也射至大反光镜上，通过大反光镜的再次反射，形成平行光射出。3.支承保护装置由外壳、玻璃盖和基座组成。在玻璃盖上有四个拉攀，是用来压紧玻璃盖的。三个基座上各有一个可调手轮，用来调整仪器的水平。

(三)使用时，先打开电源开关(如3秒钟后灯不亮，成立即切断电源检查)。然后用仰角器测量云底亮点的仰角值，连续测定三次，取平均仰角值，精确到度。再次关闭电源开关(一次开灯时间一般不超过2分钟)。最后根据测得的仰角和观测点到云幕灯之间的水平距离，求出云高。

参考文献

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