雲高觀測

雲高觀測是指對雲底距測站地面的垂直距離的觀測。

基本介紹

• 中文名：雲高觀測
• 外文名：cloud height observation
• 定義：對雲底距地面的垂直距離的觀測
• 方法：目測雲高、氣球測雲高
• 影響因素：拔海高度、季節，晝夜等
• 學科：氣象學

簡介

雲的形成和演變，是大氣中錯綜複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徵兆，系統的高雲出現，常與大範圍的天氣系統如氣旋，鋒面等活動有密切關係。夏季出現積雲狀高積雲(堡狀、絮狀)。往往是雷雨天氣的前兆。雲天觀測是台站預報的重要依據。雲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雲的水平分布、厚度、雲底高度和雲層的間隙。雲狀，雲高、雲量的準確測定為保障飛行安傘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、高度來決定所採取的方法。因此對於雲高的觀測在氣象中也是一項重要的觀測項目，所謂雲高，主要是指雲底距測站地面的垂直距離。

觀測方法

目測雲高

由於器測雲高受到台站條件的限制。至今許多台站還廣泛採用目力估測雲高。下表是我國各屬雲常見雲底高度范嗣。由於我國幅員遼闊，地形複雜，各地雲底高度相差很大，加I二所用資料不夠允分，所以表中數據僅供估計雲高時參考。

一般來說，發展中的雲比消散中的低。此外，雲底高度還受近地層濕度的影響，尤其是低雲。當測站附近有山。建築物，塔架等高大目標物時，則可根據目標物的已知扁度來估測雲高。

雲屬	高度範圍(米)	說明
積雲	600-2000	沿海及潮濕地區，或雨後初晴潮濕地帶，雲底較低，有時在600米以下；沙漠和乾燥地區，有時高達3000米左右
積雨雲	600-2000	一般與積云云底相同。有時由於有降水。雲底比積雲低
層積雲	600-2500	當低層水汽充沛時，雲底高可在600米以下。個別地區有時高達3500米左右
層雲	50—800	與低層濕度有密切關係，濕度大時，雲底較低；濕度小時，五底較高
麻層雲	600一2000	剛由高層雲變來的雨層雲，有時可高達6000米左右
高層雲	2500一4500	剛由卷層雲變來的高層雲，有時可高達6000米左右
高積雲	2500一4500	夏季南方地區有時日J高達8000米左右
捲雲	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
卷層雲	4500—8000	冬季北方和西部高原地區，有時可低至2000米以下
捲積雲	4500—8000	有時與捲雲高度相同

氣球測雲高

套用一上升速度V為已知的氣球，灌好氫氣後，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雲底的時間，也就是氣球輪廓剛模糊的時間t，雲高H用下列公式計算：H=V·t，氣球測定雲高適用於雲層低而密集的情況。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/分的氣球測定雲高，從開始施放至球影開始模糊，歷時15分27秒。則雲高為3090米

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

雲幕燈測雲高

雲幕燈足夜間實測雲高的儀器，有300型和420型兩種，其結構原理基本相同，這裡主要介紹300型雲幕燈

(一)雲高測定原理。把雲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，在雲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．按下式計算得出雲高H=L·tga。

(二)雲幕燈結構原理。300型雲幕燈由發光裝置、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，內充氨氣，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，氙燈導電後，可在低壓(17伏一20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，氙燈發出的光，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、玻璃蓋和基鷹組成。在玻璃蓋上有四個托攀，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秒鐘後燈不亮，成立即切斷電源檢查)。然後用仰角器測量雲底亮點的仰角值，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)。最後根據測得的仰角和觀測點到雲幕燈之間的水平距離，求出雲高。

影響因素

影響雲高的因子很多，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，晝夜等對雲高有明顯影響。一般來說，雲的凝結高度足幢拔誨增加而降低的；一年中冬季低於夏季，一日中早晚低於中午前後。(二)雲體結構，雲塊大小、亮度，顏色、移動速度等與雲高有關。一般來況，雲底較低的雲表現為結構鬆散、雲塊較大，透光程度差、顏色較暗，雲層移動快；反之，雲底較高。參考雲層明暗程度估計雲高是白天觀測雲高的一條經驗，但用於黎明或傍晚，卻往往發生錯覺。黎明或傍晚，因陽光斜射，通過雲層距離較長，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雲層，因太陽高度角降低，而被誤認為雲層在顯著增厚變低。(三)雲在發生、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雲層)。