无云降水的怪现象

1987年7月13日15时57分至16时01分(北京时),我站出现了一次无云降水的怪现象。当时天空状况是:在西北、北和东北方有孤立的浓积云,总云量一成,其余均为晴空,有1m·s~(-1)的南风。观测员发现降水后立即组织集体观测,确认降水无疑。 我站观测环境符合规范要求。当时的浓积云并     

积云的降水

地面气象观测中,遇到有降水现象时,值班员都要慎重考虑该降水现象产生于何种云中?是否符合规范中有关技术规定?否则,就容易产生云天矛盾,发生技术性差错。 现行地面气象观测规范中,在描述淡积云的特征时,没有讲该云是否产生降水,只是说浓积云“有时可产生阵性降水”。在实际工作中,一般观测员是不敢轻易记淡积云降雨的。     

积云降水之我见

现行地面气象观测规范中,在描述淡积云的特征中,没有讲该云是否产生降水,只是说浓积云“有时可产生阵性降水”。在实际工作中,一般观测员是不敢轻易记录淡积云降雨的,凡记录有阵雨时,必同时记cb云或浓积云,有时微量阵雨也记sccug。之所以如此,是怕招惹麻烦,恐有云状判断错误之嫌疑。     

记碎积云还是记碎雨云

测站的云天,上午开始,就有晴天下的浓积云、淡积云和碎积云生成,但13时过后,浓积云迅速发展为积雨云,并伴有零星小阵雨.至14时定时观测,零星小阵雨未停,而晴天下的淡积云和碎积云依然存在.在这种天气条件下,14时定时观测,对原来的碎积云,是记碎积云还是记碎雨云,有两种不同的见解:一是认为仍记碎积云为宜,因这种碎积云是晴天碎积云延续而来,其成因与降水无关;二是认为记碎雨云为妥,因定时观测时有降水,降水期间的碎层云与碎积云都应记为碎雨云.两种见解各有各的道理,但笔者认为:云状观测应着重考虑云的成因和演变规律.上述以第一种记法较妥.但若降水云层下确有新的碎云生成,即便与晴天碎积云共存,则记为碎雨云为妥.     

薄云降水观测实例

《地面气象观测规范》为云下的定义,有时与实际观测到的情况有出入。这在云的降水现象方面尤为突出。例如,从很薄的低云、中云、高云中,都曾观测到降水。有的薄云的降水量还相当可观。下面介绍几个我们观测到的薄云降水实例,供参考。 一、薄的对流云的降水 我们曾观测到厚度只有1仟米的中积云(Cumed)和碎积云降水。这里所谓中积云,指的是从淡积云向浓积云发展过程中厚度大于淡积云,且云顶已开始有两个或更多云头的积状云。     

广东省新丰江流域4—5月暖云的微物理特征

本文对新丰江流域初夏暧云的含水量与小云滴谱特征进行了分析。指出暖积云的含水量比暖性层积云大;广东初夏暧性层积云的含水量大于北方降水性As—Ns云系。被探测云的主要降水机制均为碰并增长过程,但浓积云中云滴碰并增长条件比层积云优越;与湖南等地积云相比,广东积云更具有海洋性积云的特征。      

一种在无垂直运动的均匀混合环境中湿绝热上升的深厚浓积云模式

一、引言 强对流云降水粒子(包括雹)的急剧增长,是在浓积云向Cb发展时完成的。因此,研究深厚的浓积云模式是有意义的,同时,对这时降水粒子(雹)增长的温度、含水量和垂直风速的研究也是十分重要的。 自1947年Stomme提出积云的挟卷模式以来,人们总认为积云是混合的。然而新近NHRE浓积云的穿测发现,在深厚的浓积云内存有一个未混合的核区。在这个未混合的核区内,温度与液态含水量是湿绝热的,而垂直速度则是非湿绝热的。这难于同时为气块模式或挟卷模式所解释,因此,需要有一种模式来解释这种新事实。     

浅谈阵性降水的观测

阵性降水是指强度变化大 ,骤降骤停 ,有时伴有雷暴 ,降自积雨云、积云、层积云中的降水。对阵性降水的观测 ,不能全以雷暴或者云状来确定 ,有的地面测报员一听到雷声后 ,在同一分钟内便将雨改记为阵雨 ,于是一日之中 ,雨、阵雨、雨、阵雨 ,这样反复转来转去 ,使记录不连续 ,失去了真实性。笔者在此浅谈观测阵性降水的体会 ,以供同行参考。首先在思想上对阵性降水要有明确的认识 ,阵性降水一定降自积雨云或对流旺盛的浓积云 (积云性层积云有时也可降阵雨 ,但量较少 ) ,一般有雷电现象。但在积雨云本身 ,对流不旺盛时 ,就可能没有雷电现象。因…     

积状云云幞的观测

夏日晴空,骄阳似火,一块块棉絮一样的积云撒布在蓝天上,在那发展旺盛的浓积云顶(或者秃积雨云顶)上面,由于空气上抬而暂时形成的光滑带状(帽状)云,叫幞。 众所周知,有两类云幞,浓积云顶上的幞和秃积雨云顶上的幞。积云云幞的增长分三个阶段,云幞的形成与积云顶的迅速上升有关,与中空有湿度较大的     

风切变对积云发展影响的数值模拟研究

本文采用二维暖积云模式研究了风切变对积云发展和降水大小的影响。计算结果表阴:一般有风切变情况下积云的发展和降水量都明显减弱。这是由于水平气流的作用促进了云内外水汽和热量交换,减弱了积云发展的条件。计算还表明:在多种不同风速廓线和大气层结下风切变对云和降水发展均不利。 我们发现当云移行前方有高湿区时,在中等的风切变下可能有利于积云发展和降水形成。这是由于在水汽场和风场的配置下,云中得到充沛的水汽补充,促进了云和降水的发展,总降水量可增加2—3倍。     

大气凝结水汽汇、凝结潜热作用与积云对流参数化

从引入包含质量(水汽)源、汇的连续方程出发,重新推导出大尺度凝结降水和积云对流凝结降水之水汽汇起作用的热力学方程,从而重新给出气压、气温预报方程及地面气压与高空位势高度预报方程。发现,在此基础上,才能实现凝结3个作用:气块水汽质量流失与气压降低;气块虚温降低;加热气块;和通过大气运动方程,实现大气凝结潜热“热机”作功。这时,对于预报气压、气温场,积云对流参数化方案中的参数在凝结3个作用中保持一致。否则,通过积云对流参数化方案,虽可以近似实现对于预报气压和气温场的凝结3个作用,但不可能调好参数的降水物理特性及其时空分布特征。且对于静力模式预报地面气压和高空位势高度场,不可能实现上述的第一凝结作用。最后表明,当模式分辨率提高到只用降水显式方案、不再用积云对流参数化方案后,则必须引入包含水汽源、汇的连续方程。因在热带海洋面上的水蒸发过程,水汽进入大气将改变地面气压场,且蒸发潜热可分为内潜热(水汽内能)和外潜热(水汽压力能),内潜热立即成为大气热能的一部分,而外潜热直接对大气层作功,使得大气位能增加。文中研究了大气中的大尺度凝结降水和积云对流凝结降水对气压场与位势高度场的影响。一般积云对流参数化方案都已考虑内潜热对大气的加热作用,但还须考虑因凝结与降水造成地面气压场及高空位势高度场的变化,后者应是外潜热作用的结果。在上述研究过程中,必须引入考虑凝结作用的连续方程,且最终可以改变有降水(包括大尺度凝结降水和积云对流凝结降水)发生时的数值预报模式动力框架。     

积雨云与雷暴的观测技巧

在气象观测工作中 ,要真实准确地观测好积雨云和雷暴 ,需了解积雨云和雷暴形成的过程及特征并掌握正确的观测方法。1　积雨云和雷暴的形成及特征　　积雨云是一种对流云。积雨云是积云发展的第三个阶段 ,即淡积云→浓积云→积雨云。如果对流上限比浓积云所达的高度更高 ,此时浓积云的云顶就往上伸展 ,当上升到一般温度在 - 1 5℃以下的高空 ,即冻结高度时 ,云顶的过冷却水滴就开始冻结冰化 ,使云顶逐渐消失其清晰圆弧形轮廓 ,出现丝缕状结构 ,这时就形成积雨云。雷暴是积雨云强烈发展的结果。当云中的电位差达到一定数值时 ,就产生火花放电 …     

盐粉催化不同生命史的浓积云的数值模拟

用改进的一维时变参数化模式计算了浓积云自然发展和盐粉催化过程.在不同的地面温度条件下积云的动力过程和自然雨量有显著差异,其催化效果也不同.一般的自然降水浓积云,其动力过程演变较快,雨量较小,催化增雨量则较大,可达50％以上.动力过程长期维持的自然降水云,雨量较大,而催化增雨量较小,个别情况下催化后雨量稍减.自然不降水的浓积云催化后可能产生降水.它们的动力过程越稳定,催化后的雨量越大.文中还讨论了增雨机制,对盐粉的最佳粒度、剂量、播撒时机和部位也作了一些数值试验.     

卫星遥感云分类和TBB产品在天津地区云状识别的应用分析

利用2012年4月1日至2013年7月31日地面观测资料和卫星遥感云分类、相当黑体亮温TBB产品,针对不同天气类型进行背景统计和个例分析,讨论云分类、TBB产品在云状自动识别中的应用。结果表明:地面云观测取消后,云观测业务可以依据卫星遥感产品展开,即以云分类产品为基础,结合TBB资料和天气现象进行订正。当无降水时,云状以云分类产品为主,如云分类产品为积雨云,可将云状订正为非降水云;当TBB240 K时,同时变率由负值向正值转变至接近0时,有雷暴活动发生,无论是何种云分类产品,云状可直接定为积雨云;TBB在240~260 K,为稳定性降水时,考虑为非对流性云(层积云或高积云、高层云或雨层云)。     

引入考虑凝结作用的连续性方程与积云对流参数化方案修正

文章研究了在热带海洋面上的水蒸发，发现水蒸发进入大气层将改变地面气压场，且蒸发潜热分为内潜热(水汽内能)和外潜热(水汽压力能)，蒸发内潜热立即成为大气热能的一部分，而蒸发外潜热直接对大气层作功，使得大气位能增加；研究了大气中的大尺度凝结降水和积云对流凝结降水对于环境气压场与位势高度场的直接影响。用郭晓岚积云对流参数化方案(已考虑凝结内潜热对大气的加热作用)，加入了考虑因大尺度凝结降水和积云对流参数化凝结降水造成地面气压场及高空位势高度场的变化，后者应是凝结外潜热过程作用的结果。在上述研究过程中，必须引入考虑凝结作用的连续性方程，且最终可以改变有积云对流凝结降水发生的数值预报模式动力框架。     

风廓线下落速度在浙江冬季降水相态识别中的应用

利用浙江7部风廓线雷达探测资料,进行了不同相态降水粒子下落末速的数据分析,统计得到不同降水相态的下落速度阈值,液态降水粒子的下降速度为1.8~6.0 m·s~(-1),固体降水在0.1~1.8 m·s~(-1)。同时对浙江省2011—2014年4年冬季8次雨雪转化过程中的探空资料和地面降水观测资料进行分析,得到最适合浙江省冬季降水相态识别判据是2 m温度、1000 hPa温度、0℃层高度和850和1000 hPa高度差。通过计算各指标的空报率、漏报率和TS评分,得到了最佳阈值,预报雨和雪最佳阈值的TS评分都可达到0.8以上。对雨夹雪的判断,需结合中层暖层指标,可以使判别准确率明显提高。     

一次积云云幞生命史的观测

积状云云幞常出现在浓积云及秃积雨云的云顶附近,这与积状云云顶的迅速上升及中空有湿度较大的薄层有关。 1982年8月1日,我们在湖北大冶拍到了一组淡积云-中积云生成云幞的照片。据大冶县气象站     

南方夏旱期积云含水量和降水效率的云模式估算

在胡志晋二维对流云模式的物理框架上增加了对整块积云的含水量、地面降水量、降水效率的估算部分.改进后的模式模拟了福建夏旱期37 个降水个例,并估算出南方夏旱期冷云、混合云和暖云的含水量、地面降水、降水效率,其结果与湖南积云的实测值较接近.分析了含水量在关键时段的主要分布情况,为研究南方夏旱期积云的人工影响方法提供物理依据.     

风廓线雷达垂直径向速度应用初探

利用北京风廓线雷达五波束探测中的垂直波束资料,进行了垂直速度在预报中的应用研究。通过对垂直速度的分级显示,配合地面气象记录,对不同的天气个例进行分析,结果表明:平稳晴空的天气风廓线雷达所测量的垂直速度很小,基本上在±1m·s~(-1)范围内;而有降水时,风廓线雷达所测得边界层的垂直速度基本上都是朝向地面的,不同相态降水粒子的垂直下落速度有明显的差别。分析表明风廓线雷达垂直速度的探测对研究晴空大气的垂直运动、判断降水粒子相态和降水预报有应用价值。     

华北云特征参数与降水相关性的研究

利用河北省、河南省和山西省2013—2014年的每日10—15时逐时FY2E卫星反演得到的云结构特征参数和地面小时降水,统计分析了云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云粒子有效半径等4类云结构特征参数与地面降水的关系。主要结论有:随着云光学厚度的增加,降水概率呈增加趋势。云光学厚度比其他云参数对降水更具有指示意义,当云光学厚度大于20时,降水概率显著增大。双参数、多参数组合下,对地面是否出现降水的判断和识别要优于单个云参数的判别结果。4类云参数中,云光学厚度与降水强度呈正相关关系,对降水强度的影响最为显著;云顶温度和云顶高度对降水强度的影响次之;云粒子有效半径与降水强度的关系不明显。地面降水时,当云光学厚度小于20或云光学厚度介于21—30、云顶温度大于-15℃时,出现小雨的概率最大;当云光学厚度介于21—30、云顶温度小于-15℃或云光学厚度大于30、云顶温度大于-30℃时,出现中雨的概率最大;当云光学厚度大于30、云顶温度小于-30℃时,出现大雨或暴雨的可能性最大。云光学厚度、云顶温度、云顶高度和云粒子有效半径等云结构特征参数组合使用,对判断降水概率和降水强度具有较好的指示作用。