第六章 云和降水（章節(jié)課程）

1、云和降水中國民航大學空管學院2022/7/8向陽書屋p云的觀測包括：云狀、云量、云高（一）云的分類WMO將云分為3族10屬，每屬又分為若干亞屬、種、類等在航空氣象學上，根據(jù)中國民航總局的規(guī)定，將云分為3族14類。一、 云的觀測向陽書屋p（二）云狀的觀測1、低云云底高度小于2000米。低云對飛行的影響較大淡積云（Cu） 濃積云（TCu）積雨云（Cb） 碎積云（Fc） 碎層云（Fs） 碎雨云（Fn）層 云（St） 層積云（Sc） 雨層云（Ns）向陽書屋p淡積云簡寫符號： Cu填圖符號： 孤立分散的小云塊；底部較平，頂部呈圓弧形凸起，象小土包；云體的垂直厚度小于水平寬度。向陽書屋p淡積云向陽書屋p淡

2、積云對飛行的影響 云上飛行比較平穩(wěn)；若云量較多時，在云下或云中飛行有輕微顛簸；云中飛行時，由于光線忽明忽暗，還容易引起疲勞。淡積云向陽書屋p濃積云簡寫符號：TCu填圖符號：云塊底部平坦而灰暗，頂部凸起而明亮；云體高大，象大山或高塔；厚度通常在10002000米之間，厚的可達6000米。向陽書屋p濃積云向陽書屋p濃積云對飛行的影響在云下、云中和云體附近飛行常有中度到強烈顛簸；云中飛行有強積冰；由于云內(nèi)水滴濃密，能見度十分惡劣，通常不超過20米。濃積云向陽書屋p積雨云簡寫符號：Cb填圖符號：云體十分高大，象大山或高峰；云頂有白色纖維結構，有時擴展成馬鬃狀或鐵砧狀；云底陰暗混亂，有時呈懸球狀、滾軸狀

3、或弧狀；常伴有雷電、狂風、暴雨等惡劣天氣。向陽書屋p積雨云向陽書屋p積雨云對飛行的影響： 云中能見度極為惡劣飛機積冰強烈在云中或云外都會遇到強烈的顛簸在云中或云外會有雷電襲擊和干擾暴雨、冰雹、狂風和強烈的下沖氣流都可能危及飛行安全。積雨云向陽書屋p碎積云簡寫符號：Fc填圖符號： 云塊破碎，中部稍厚，邊緣較薄，隨風 漂移，形狀多變。云塊厚度通常只有幾 十米。向陽書屋p碎積云向陽書屋p碎積云對飛行的影響 云量多時，能妨礙觀測地標和影響著陸。碎積云向陽書屋p層積云簡寫符號：Sc填圖符號：由大而松散的云塊、云片或云條等組成;呈灰色或灰白色，厚時呈暗灰色?？煞譃椋?透光層積云 蔽光層積云 堡狀層積云 積

4、云性層積云向陽書屋p透光層積云層積云蔽光層積云向陽書屋p層積云對飛行的影響 云中飛行一般平穩(wěn)，有時有輕顛，可產(chǎn)生輕度到中度積冰。 層積云向陽書屋p層 云簡寫符號：St填圖符號：云底呈均勻幕狀，模糊不清，象霧；云底高度很低，通常僅50500米，?；\罩山頂或高大建筑。向陽書屋p層云對飛行的影響 云中飛行平穩(wěn)，冬季可有積冰；由于云底高度低，云下能見度也很惡劣，嚴重影響起飛著陸。層云向陽書屋p碎層云簡寫符號：Fs填圖符號：云體呈破碎片狀，很??；形狀極不規(guī)則，變化明顯；云高通常為50500米。向陽書屋p碎層云向陽書屋p碎層云對飛行的影響：云中飛行平穩(wěn)，冬季可有積冰；由于云底高度低，云下能見度也很惡劣，

5、嚴重影響起飛著陸。碎層云向陽書屋p雨層云簡寫符號：Ns填圖符號：幕狀降水云層，云底因降水而模糊不清；云層很厚，云底灰暗，完全遮蔽日月；出現(xiàn)時常布滿全天，能降連續(xù)性雨雪。向陽書屋p雨層云雨層云向陽書屋p雨層云對飛行的影響云中飛行平穩(wěn)，但能見度惡劣；長時間云中飛行可產(chǎn)生中度到強度的積冰；暖季云中可能隱藏著積雨云，會給飛行安全帶來嚴重危險。雨層云向陽書屋p碎雨云簡寫符號：Fn填圖符號： 隨風漂移形狀極不規(guī)則 云量極不穩(wěn)定 云高很低，通常幾十米到300米 向陽書屋p碎雨云向陽書屋p碎雨云對飛行的影響主要影響起飛著陸，特別是有時碎雨云迅速掩蓋機場，對安全威脅很大。碎雨云向陽書屋p2、中云云底高度在200

6、06000米之間 高層云：As 高積云：Ac（二）云狀的觀測向陽書屋p高層云簡寫符號：As填圖符號：淺灰色的云幕；水平范圍很廣，常布滿全天。 透光高層云 蔽光高層云向陽書屋p透光高層云高層云蔽光高層云向陽書屋p高層云對飛行的影響 云中飛行平穩(wěn)，有可能產(chǎn)生輕度到中度積冰。高層云向陽書屋p高積云簡寫符號： Ac填圖符號：由白色或灰白色的薄云片或扁平的云塊組成的；云塊或云片有時是孤立分散的，有時又聚合成層。成層的高積云中，云塊常沿一個或兩個方向有秩序地排列著。向陽書屋p高積云向陽書屋p高積云絮狀高積云蔽光高積云向陽書屋p（二）云狀的觀測3、高云云底高度在6000米以上。卷云（Ci） 卷層云（Cs）卷

7、積云（Cc） 向陽書屋p卷云簡寫符號：Ci填圖符號：具有纖維狀結構；常呈絲狀或片狀，分散地漂浮在空中；常為白色并帶有絲一般的光澤；日出之前或日落之后，常帶有黃色或紅色。可分為：毛卷云、密卷云、鉤卷云、和偽卷云。 向陽書屋p卷云向陽書屋p卷層云簡寫符號：Cs填圖符號：乳白色的云幕，常布滿全天；透過卷層云能很清楚地看出日月的輪廓，而且在日月的外圍，經(jīng)常出現(xiàn)一個內(nèi)紅外紫的彩色暈圈。向陽書屋p卷層云向陽書屋p卷積云簡寫符號：Cc填圖符號：由白色鱗片狀的小云塊組成的；云塊常成群地出現(xiàn)在天空，看起來很象微風拂過水面所引起的小波紋；卷積云常由卷云和卷層云蛻變而成，所以出現(xiàn)卷積云時，常伴有卷云或卷層云。向陽書

8、屋p卷積云向陽書屋p（三）云量和云高的觀測1、云量的觀測 云量：云遮蔽整個天空的成數(shù)。向陽書屋p1、云量的觀測WMO：十分位ICAO：八分位兩種記法可以統(tǒng)一：把十分位記錄乘以0.8，再四舍五入就得到相應的八分位。在飛機上向下觀測云量在云下飛行向上觀測云量向陽書屋p總云量是指天空被云遮蓋的總份數(shù)，分云量是指某一種云覆蓋天空的份數(shù)。 總云量和分云量 1、云量的觀測向陽書屋p2、云高的觀測器測法： 激光測云儀：是自動觀測設備，在跑道兩頭各有一套。不受觀測時間和云塊所在方向的限制，使用方便，提供數(shù)據(jù)迅速，精度高。 云幕燈：只限于夜間使用，且云幕燈上空要有云，只能觀測云底高度較低，范圍較小的云，現(xiàn)在很少

9、使用。飛機測云高：飛機上升到達云底，飛行員剛好看不清天地線時的無線電高度表指示值即為云底高度。注意:有時跑道兩端的云高經(jīng)常略有差別。向陽書屋p目測法：要點：云體結構松散，可見細微部分，邊緣不整齊，則云高較低。反之，云體結實，輪廓清晰，邊緣整齊，則云較高。同一種云（云厚等條件相同），云的顏色越深，地面光線越暗，則云越低。看起來云塊較大移動較快的云，一般較低。發(fā)展中的云比消散中的云低。近地面濕度大或有降水時，低碎云云底高度較低。2、云高的觀測向陽書屋p低空對流云云高：低空層狀云云高：計算云高的經(jīng)驗公式 (單位：米)2、云高的觀測向陽書屋p二、 云的形成和結構（一）云形成的條件（二）云的形成（三）特

10、殊云狀的形成向陽書屋p（一）云形成的條件空氣中有充足的水汽要有促使水汽發(fā)生凝結的空氣冷卻過程絕熱要有促使水汽產(chǎn)生凝結的凝結核向陽書屋p上升運動的種類對流運動：大規(guī)模的有規(guī)律的空氣上升和下降運動積云積雨云湍流運動：層云地形的抬升和波動：（水汽含量充足）地形云大氣層結穩(wěn)定層狀云氣層不穩(wěn)定積云大范圍的輻合上升和鋒面抬升：低壓高層云、雨層云 鋒面層狀云/積云或積雨云向陽書屋p（二）云的形成1、積狀云的形成由空氣對流形成，又叫對流云。包括CU 、 TCU、CB、FC共同特征：孤立分散，個體分明，底部平坦，頂部呈圓弧形突起具有明顯的日變化。 CU、 TCU、CB的垂直發(fā)展高度不同。向陽書屋p淡積云階段濃積

11、云階段積雨云階段1、積狀云的形成向陽書屋p淡積云階段對流運動的初期形成淡積云向陽書屋p對流運動加強形成濃積云濃積云階段向陽書屋p對流運動非常旺盛形成積雨云積雨云階段向陽書屋pNs、As、Cs、Ci主要產(chǎn)生于：低壓（或槽）中的水平氣流輻合區(qū)大范圍冷暖空氣的交鋒區(qū)大型山脈的迎風坡共同特征：云體向水平方向發(fā)展云層均勻、范圍廣闊層狀云常連綿幾百千米，形成大面積的降水，維持時間較長。2、層狀云的形成向陽書屋p冷暖空氣交鋒區(qū)的層狀云系 2、層狀云的形成向陽書屋p最常見的一種云。是由于氣流的波動而形成的。象水面上的波浪或者皺紋形狀的云層。共同特征：都是由云塊、云片、云條組成的云層，只是大小不同。在波動中形成

12、的波狀云波動出現(xiàn)在高空：卷積云 (Cc)波動出現(xiàn)在中空：高積云 (Ac)波動出現(xiàn)在低空：層積云 (Sc)3、波狀云的形成向陽書屋p亂流中形成的波狀云層 云(St)：逆溫層下亂流發(fā)展碎層云(Fs)：空中風大層云分裂碎雨云(Fn)：降水云下亂流發(fā)展3、波狀云的形成向陽書屋p波狀云和天氣大多數(shù)波狀云出現(xiàn)時，氣層比較穩(wěn)定，天氣少變 如果波狀云不斷加厚，高度降低，向蔽光層積云演變，表示陰雨天氣將要來臨。3、波狀云的形成向陽書屋p（三）特殊云狀的形成1.堡狀云2.絮狀云3.莢狀云向陽書屋p堡狀云為水平云條，頂部是并列突起的小云塔，形狀象遠方的城堡。它是在波狀云的基礎上發(fā)展起來的。1.堡狀云向陽書屋p大氣不

13、穩(wěn)定，可能出現(xiàn)雷陣雨天氣早上城堡云，下午雷雨鳴1.堡狀云向陽書屋p絮狀云是在潮濕氣層中出現(xiàn)強烈的湍流混合時形成的。當中空有強烈的亂流時，會使高積云個體變得破碎，狀如棉絮團，形成絮狀云。在絮狀云區(qū)飛行飛機顛簸較強烈。2.絮狀云向陽書屋p朝有破絮云，下午雷雨鳴2.絮狀云向陽書屋p天氣在局部升降氣流匯合處，上升氣流區(qū)形成云，上部下沉氣流使云的邊緣變薄而形成豆莢狀的云，稱莢狀云。 莢狀云通常是晴天的預兆，但如在它之后出現(xiàn)高層云，也可向陰雨天氣轉變 3.莢狀云向陽書屋p天上豆莢云，地下曬煞人3.莢狀云向陽書屋p 指Cb底部，常有一些云體從云內(nèi)向云下凸出，形狀象懸球。它是當云底附近有強烈的上升氣流與云中夾

14、雜著大量水滴的下降氣流相遇時形成的。懸球狀云的出現(xiàn)預示著降水很快就要來臨。 4.懸球狀云向陽書屋p三、 降水水汽凝結物從云中降落到地面的現(xiàn)象稱為降水。水汽凝結物從云中降落，但沒有降落到地面，而是在空中就蒸發(fā)掉了，這種現(xiàn)象稱為雨幡。向陽書屋p（一）降水的觀測1、降水的種類雨（Rain）：液態(tài)降水毛毛雨（Drizzle）：液態(tài)降水，雨滴極小，常從層云或霧中降落。雪（Snow）：固態(tài)降水，白色不透明米雪（Granular Snow）：固態(tài)降水，白色不透明，著硬地不反跳，常降自含過冷水滴的層云或霧中。向陽書屋p霰（Graupel）：固態(tài)降水，白色不透明，球狀或圓錐狀，著硬地反跳，松軟易壓縮，易碎，常為

15、冰雹的核心，也稱軟雹（Soft Hail）。冰雹（Hail）：固態(tài)降水，多為球狀或塊狀，常由透明冰層和不透明冰層相間組成，中心為不透明雹核。從積雨云中降落。冰粒（Ice Particle）：堅硬透明的固態(tài)降水，著硬地反跳，由雨滴在空中凍結而成，常降自As或Ns，可作為冰雹的核心，也稱小雹（Small Hail）或冰丸（Ice Pellet）。冰針：漂浮于空氣中的微小針狀或片狀的固態(tài)降水。1、降水的種類向陽書屋p2、降水的陣性連續(xù)性降水：持續(xù)時間長，強度變化小。常降自常降自As和Ns中。間歇性降水：時降時止，時大時小，降水強度有變化。常降自常降自St和厚度不均的As中。陣性降水：驟降驟止，強度變

16、化很大，天空時而昏暗，時而部分明亮，溫、壓、風等要素有時也隨之發(fā)生顯著變化。常降自常降自Cb和TCu中。向陽書屋p3、降水量降水量：從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)（經(jīng)融化后）的降水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而聚集在水平面上的水層厚度。（單位：mm）觀測器械：雨量器、雨量杯、雨量計。民航氣象觀測部門采用自動雨量計進行降水量的自動采集。向陽書屋p4、降水強度降水強度：單位時間內(nèi)的降水量。（單位：mm/h）一般分為：小雨、中雨、大雨、暴雨。毛毛雨和雪的強度根據(jù)其影響能見度的程度分為：大毛毛雨或雪：水平能見度500m中毛毛雨或雪：500m水平能見度1000m小毛毛雨或雪：水平能見度1000m向陽書屋p（二

17、）降水的形成降水是云的產(chǎn)物，但是有云不一定會形成降水，當云滴尺度很小時，在空氣阻力和上升氣流的作用下，降落速度極慢，很容易被蒸發(fā)掉。只有當云滴增大到能克服空氣阻力和上升氣流的抬升，并在下降過程中不被蒸發(fā)掉，才能以雨、雪或其它形態(tài)降落到地面。向陽書屋p1、暖云降水暖云中的降水主要是由于云滴的凝結增長和云滴的相互碰并造成的。云滴的凝結增長云滴的碰并增長云滴不斷增大，當上升氣流托不住時，就下降為雨。（二）降水的形成向陽書屋p2、冷云降水在溫度低于0oC的云中，通常是過冷水滴、冰晶、水汽三者共存，這類云產(chǎn)生降水的過程就是冰晶效應。下雨還是下雪完全取決于云中和云下的溫度。（二）降水的形成向陽書屋p（三）

18、各類云的降水1、積狀云降水Cu一般無降水TCu有時會產(chǎn)生降水，特別是在低緯度地區(qū)，因為該地區(qū)Tcu的厚度和含水量都很大，可降大陣雨Cb云的厚度和含水量更大，常降傾盆大雨，有時會降冰雹和陣雪積狀云的降水只落在它所經(jīng)過的不寬的“道路”上，降水區(qū)與不降水區(qū)界限明顯。“夏雨隔牛背”、“雹打一條線”積狀云降水是陣性降水向陽書屋p2、層狀云降水高云（包括哪幾種）都是冰云，云中含水量很小，一般不降水，Ns和As因為云層厚度和含水量都很大，云中氣流一般比較穩(wěn)定，故常有連續(xù)性降水，降水強度變化很小，持續(xù)時間較長。3、波狀云降水由于波狀云厚度不均，含水量不大，所以降水量不大，屬于間歇性降水。St毛毛雨或米雪Sc、Ac小雨雪（三）各類云的降水向陽書屋p四、