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衛(wèi)星(wèixīng)云圖分析第一頁(yè),共147頁(yè)。1目錄(mùlù)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星簡(jiǎn)介可見(jiàn)光云圖紅外云圖衛(wèi)星圖像的基本特征水汽云圖衛(wèi)星云圖上識(shí)別云的六個(gè)判據(jù)衛(wèi)星云圖上各類(lèi)云的識(shí)別衛(wèi)星云圖上各類(lèi)云的共存紅外資料(zīliào)在分析強(qiáng)對(duì)流天氣中的應(yīng)用衛(wèi)星云圖上常見(jiàn)的云型和云系一些重要天氣系統(tǒng)的云型特征第二頁(yè),共147頁(yè)。2我國(guó)成功(chénggōng)發(fā)射“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星2006年12月8日,北京時(shí)間8日8時(shí)53分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭,成功將“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。經(jīng)過(guò)一系列控制,衛(wèi)星將最終定點(diǎn)(dìnɡdiǎn)于東經(jīng)86.5度赤道上空。第三頁(yè),共147頁(yè)。32006年12月8日我國(guó)成功發(fā)射(fāshè)“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星第四頁(yè),共147頁(yè)。4我國(guó)成功發(fā)射(fāshè)“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬上海航天技術(shù)研究院為主研制,可全天候?qū)Φ厍蜻M(jìn)行連續(xù)氣象監(jiān)視,獲取地球空間環(huán)境白天可見(jiàn)光云圖、晝夜(zhòuyè)紅外云圖和水汽分布圖;收集和轉(zhuǎn)發(fā)氣象、海洋、水文等觀測(cè)數(shù)據(jù);監(jiān)測(cè)太陽(yáng)X射線和空間粒子輻射數(shù)據(jù)等。衛(wèi)星重約1.39噸,在軌采用自旋穩(wěn)定方式。用戶為中國(guó)氣象局。第五頁(yè),共147頁(yè)。5我國(guó)成功(chénggōng)發(fā)射“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星我國(guó)于2004年11月19日發(fā)射的“風(fēng)云二號(hào)”C氣象衛(wèi)星,目前工作狀況良好。這次發(fā)射升空的“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星,既可以作為“風(fēng)云二號(hào)”C的在軌備份星,也可以根據(jù)需要與其配合進(jìn)行立體業(yè)務(wù)觀測(cè),實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)我國(guó)靜止氣象衛(wèi)星雙星業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo),增強(qiáng)衛(wèi)星在軌連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性,為我國(guó)及周邊國(guó)家天氣觀測(cè)、氣象預(yù)報(bào)和減災(zāi)防災(zāi)發(fā)揮重要作用。這顆衛(wèi)星的發(fā)射成功,還對(duì)加強(qiáng)我國(guó)與國(guó)際氣象組織的合作,提高我國(guó)在氣象領(lǐng)域的國(guó)際地位具有重要意義。第六頁(yè),共147頁(yè)。6“風(fēng)云二號(hào)”D氣象衛(wèi)星將為北京奧運(yùn)預(yù)報(bào)(yùbào)天氣“風(fēng)云二號(hào)”D氣象(qìxiàng)衛(wèi)星將負(fù)責(zé)全面預(yù)報(bào)北京奧運(yùn)期間天氣,特別是奧運(yùn)會(huì)開(kāi)、閉幕式等大型活動(dòng)及重要賽事時(shí)的天氣變化情況,為北京奧運(yùn)氣象(qìxiàng)保障體系提供準(zhǔn)確、及時(shí)的服務(wù)。第七頁(yè),共147頁(yè)。72020年以前中國(guó)還將發(fā)射(fāshè)22顆氣象衛(wèi)星中國(guó)氣象局有關(guān)負(fù)責(zé)人透露,2020年以前,中國(guó)還要發(fā)射22顆氣象衛(wèi)星。據(jù)了解,這22顆氣象衛(wèi)星包括(bāokuò)4顆風(fēng)云二號(hào)系列衛(wèi)星,12顆風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星和6顆風(fēng)云四號(hào)系列衛(wèi)星。第八頁(yè),共147頁(yè)。8中國(guó)(zhōnɡɡuó)已將8顆氣象衛(wèi)星送入太空中國(guó)第二顆業(yè)務(wù)型靜止軌道(guǐdào)氣象衛(wèi)星——風(fēng)云二號(hào)05星(風(fēng)云二號(hào)D星)已于8日上午在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,這是中國(guó)發(fā)射的第8顆氣象衛(wèi)星。第九頁(yè),共147頁(yè)。9中國(guó)(zhōnɡɡuó)已將8顆氣象衛(wèi)星送入太空此前中國(guó)已將7顆氣象衛(wèi)星成功(chénggōng)送入太空,這七顆氣象衛(wèi)星包括4顆風(fēng)云一號(hào)極軌氣象衛(wèi)星和3顆風(fēng)云二號(hào)靜止軌道氣象衛(wèi)星,它們的發(fā)射歷程如下:1988年9月7日,“風(fēng)云一號(hào)”A星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功(chénggōng)發(fā)射。1990年9月3日,“風(fēng)云一號(hào)”B星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功(chénggōng)。1997年6月11日,“風(fēng)云二號(hào)”A星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功(chénggōng)發(fā)射。1999年5月11日,“風(fēng)云一號(hào)”C星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功(chénggōng)。2000年6月25日,“風(fēng)云二號(hào)”B星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功(chénggōng)發(fā)射。2002年5月15日,“風(fēng)云一號(hào)”D星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功(chénggōng)發(fā)射。2004年11月19日,中國(guó)首顆業(yè)務(wù)型靜止軌道氣象衛(wèi)星——“風(fēng)云二號(hào)”C星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功(chénggōng)發(fā)射。風(fēng)云二號(hào)05星是風(fēng)云二號(hào)C星業(yè)務(wù)應(yīng)用的在軌備份與接替星,必要時(shí)兩顆星可實(shí)現(xiàn)雙星觀測(cè),進(jìn)一步擴(kuò)大觀測(cè)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的立體成像和重大災(zāi)害天氣的短時(shí)間高頻次監(jiān)測(cè),能夠最大限度地減少災(zāi)害性天氣所造成的損失。第十頁(yè),共147頁(yè)。10與01批衛(wèi)星相比,02批衛(wèi)星在業(yè)務(wù)(yèwù)能力上有了顯著提高,主要標(biāo)志是:提高了衛(wèi)星的業(yè)務(wù)觀測(cè)能力01批衛(wèi)星每天,28個(gè)時(shí)次,02批衛(wèi)星提高到非汛期每天28個(gè)時(shí)次,汛期每天48個(gè)時(shí)次。改善了星上有效載荷的性能(xìngnéng)星載掃描輻射計(jì)從3個(gè)光譜通道增加到5個(gè)光譜通道;改善了可見(jiàn)光光譜的觀測(cè)譜段;提高了紅外通道的輻射分辨率,量化等級(jí)從8比特提高到11比特,以改進(jìn)各種定量產(chǎn)品的反演精度。改進(jìn)了低分辨率數(shù)據(jù)的廣播方式將模擬低分辨率數(shù)據(jù)廣播(WEFAX)改為符合世界氣象組織建議標(biāo)準(zhǔn)的低速率數(shù)據(jù)廣播(LRIT)。第十一頁(yè),共147頁(yè)。111、風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星(wèixīng)簡(jiǎn)介風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星定位于東經(jīng)115°赤道上空,它提供了以我國(guó)中部經(jīng)度為中心的三分之一個(gè)地球范圍內(nèi)每小時(shí)一次的云圖資料。這些云圖資料將填補(bǔ)我國(guó)西部、西亞、印度洋上的大范圍資料空白,對(duì)天氣預(yù)報(bào)有十分重要的意義。我國(guó)處于中緯度西風(fēng)帶,天氣系統(tǒng)大多從西邊來(lái),過(guò)去我國(guó)天氣預(yù)報(bào)用的衛(wèi)星云圖主要使用日本的GMS衛(wèi)星。在GMS云圖上,我國(guó)處于觀測(cè)區(qū)的西北邊緣,不僅云圖畸變很大,還不能看到從西邊過(guò)來(lái)的天氣系統(tǒng)。而從西伯利亞(xībólìyà)南下的冷空氣,從西藏高原上東移的天氣系統(tǒng)以及從印度洋上北上的暖濕氣流都對(duì)我國(guó)天氣有十分重要影響。有了風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星以后,從我國(guó)西面過(guò)來(lái)的天氣系統(tǒng)將處于它的監(jiān)視范圍之內(nèi)。風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星的導(dǎo)風(fēng)資料,將填補(bǔ)印度洋上的廣大資料空白區(qū)。印度洋上空幾乎沒(méi)有島嶼,氣象資料十分缺乏。印度洋上的衛(wèi)星導(dǎo)風(fēng)資料將是在這個(gè)地區(qū)進(jìn)行天氣分析的重要的基本資料。由于我國(guó)夏季季風(fēng)的進(jìn)退與印度洋上的天氣系統(tǒng)關(guān)系密切,風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星在印度洋的導(dǎo)風(fēng)資料,還將對(duì)改進(jìn)我國(guó)夏季季風(fēng)進(jìn)程的預(yù)報(bào)有意義。第十二頁(yè),共147頁(yè)。121、風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星(wèixīng)簡(jiǎn)介(續(xù))風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星每小時(shí)提供一次云圖。在需要的時(shí)候,還要以進(jìn)行加密觀測(cè)。這種高頻次的云圖資料,可以有效地監(jiān)視暴雨、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性中小尺度天氣系統(tǒng)。風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星的射出長(zhǎng)波輻射資料,提供了大氣中云的信息以及熱帶地區(qū)大尺度環(huán)流系統(tǒng)分布的信息。這些信息揭示了大氣中赤道輻合帶、副熱帶高壓等大尺度環(huán)流的中期振蕩(zhèndàng),是中期天氣預(yù)報(bào)的有用工具。第十三頁(yè),共147頁(yè)。131、風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星(wèixīng)簡(jiǎn)介(續(xù))風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星在亞洲地區(qū)第一次提供了水汽云圖。水汽輸送是大氣中產(chǎn)生暴雨的基本條件。水汽云圖所提供的大氣中、高層水汽輸送情況對(duì)于我國(guó)暴雨形成(xíngchéng)的分析服務(wù)也是十分有意義的。第十四頁(yè),共147頁(yè)。141、風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星(wèixīng)簡(jiǎn)介(續(xù))FY-2衛(wèi)星采用自旋穩(wěn)定的姿態(tài)保持方式:自旋軸垂直軌道平面誤差<0.5;自旋速率為98±1轉(zhuǎn)/分(rpm),運(yùn)行中可能提高為110rpm。FY-2氣象衛(wèi)星的主要任務(wù)是:獲取可見(jiàn)光、紅外云圖和水汽圖;收集來(lái)自海洋漂浮站、無(wú)人自動(dòng)氣象站的觀測(cè)數(shù)據(jù);播放(bōfànɡ)展寬數(shù)字云圖、低分辯率云圖和天氣圖。第十五頁(yè),共147頁(yè)。152、可見(jiàn)光云圖(yúntú)可見(jiàn)光云圖:氣象衛(wèi)星通過(guò)(tōngguò)可見(jiàn)光波段(一般是0.5到0.7微米)探測(cè)獲得的資料。不同的地表、海洋等在可見(jiàn)光波段有不同的特征,可見(jiàn)光云圖的探測(cè)值為反照率。可見(jiàn)光資料只能在白天使用。在FY-2云圖中為通道5(ch5)的資料。第十六頁(yè),共147頁(yè)。162、可見(jiàn)光云圖(yúntú)(續(xù))可見(jiàn)光云圖是衛(wèi)星掃描(sǎomiáo)輻射儀在可見(jiàn)光譜段,如AVHRR儀器的CH1(0.68-0.725微米)通道或靜止衛(wèi)星的(0.52-0.75微米),測(cè)量來(lái)自地面和云面反射的太陽(yáng)輻射,如果將衛(wèi)星接收到的地面目標(biāo)物反射太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換為圖象,如果衛(wèi)星接收到的輻射越大,用越白的色調(diào)表示;而對(duì)接收到的輻射越小,則用越暗的色調(diào)表示,這就得到可見(jiàn)光云圖。第十七頁(yè),共147頁(yè)。172、可見(jiàn)光云圖(yúntú)(續(xù))在可見(jiàn)光云圖上,物象的色調(diào)決定于反射太陽(yáng)(tàiyáng)輻射的強(qiáng)度。而衛(wèi)星接收到的反射太陽(yáng)(tàiyáng)輻射決定于入射到目標(biāo)物上的太陽(yáng)(tàiyáng)輻射,及目標(biāo)物的反照率。入射至目標(biāo)物的太陽(yáng)(tàiyáng)輻射又與太陽(yáng)(tàiyáng)高度角有關(guān)。因此,在可見(jiàn)光云圖上物象的色調(diào)與其本射的反照率和太陽(yáng)(tàiyáng)高度角有關(guān)。第十八頁(yè),共147頁(yè)。18反照率對(duì)可見(jiàn)光云圖上色調(diào)(sèdiào)的影響在一定的太陽(yáng)高度角下,衛(wèi)星接收到的輻射僅決定于物體的雙向反射率,如果將地面看成朗伯面,則衛(wèi)星接收的輻射僅取決于物體的反照率,物體的反照率愈大,它的色調(diào)愈白;反照率愈小,色調(diào)愈暗;表2給出了各種云和地面目標(biāo)物體的反照率。表3給出了各類(lèi)地面目標(biāo)物在可見(jiàn)光云圖上的色調(diào)。反過(guò)來(lái),可以(kěyǐ)根據(jù)衛(wèi)星云圖上的色調(diào)估算入射到地表面的太陽(yáng)輻射、物象的反照率和雙向反射率。第十九頁(yè),共147頁(yè)。19表2一些主要云和地面(dìmiàn)目標(biāo)物的反照率云和地面目標(biāo)物主要特征反照率積雨云大而厚92積雨云小,云頂在六公里左右86卷層云厚,下面有中低云和降水74積云,層積云陸地上,云量>80%69層積云陸地上,云量>80%68層云厚,出現(xiàn)在洋面上,云厚約0.5公里64沙漠白砂60層積云洋面成片60積雪舊雪,已有3-7天,大部分在森林地區(qū)59新雪80層云薄洋面上42卷云薄,單獨(dú)出在陸地上.36卷層云單獨(dú)在陸地上32晴天積云陸地上云量云量>80%29中云(高層高積云)中等厚度68沙地谷地、平原、坡地,77沙地和矮樹(shù)林
17植被
18針葉林12海洋,湖泊,河流
9(7)表2一些(yīxiē)主要云和地面目標(biāo)物的反照率第二十頁(yè),共147頁(yè)。20色
調(diào)目
標(biāo)
物
1.黑
色海洋、湖泊、大的河流2.深灰色陸地上大面積森林覆蓋區(qū)、牧場(chǎng)、草地、耕地3.灰
色陸地上晴天積云、塔里木沙漠、陸地上單獨(dú)出現(xiàn)的卷云4.灰白色大陸上的中高云5.白
色積雪、冰凍的湖泊和海洋、中等厚度的云(中云、積云和層積云)6.濃白色大塊厚云、積雨云團(tuán)表3
可見(jiàn)光云圖上主要(zhǔyào)目標(biāo)物的色調(diào)第二十一頁(yè),共147頁(yè)。213、紅外云圖(yúntú)紅外云圖:通過(guò)氣象衛(wèi)星上紅外探測(cè)器得到的云圖。一切絕對(duì)溫度高于0度的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射,氣象衛(wèi)星通過(guò)紅外掃描儀可探測(cè)物體的溫度。紅外云圖的優(yōu)點(diǎn)是不論白天夜間都可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測(cè),它的探測(cè)值是物體表面溫度的分布(fēnbù)情況。第二十二頁(yè),共147頁(yè)。223、紅外云圖(yúntú)(續(xù))在紅外云圖上的色調(diào)分布反映的是地面或云面的紅外輻射或亮度溫度(wēndù)分布,在這種云圖上,色調(diào)愈暗,溫度(wēndù)愈高,衛(wèi)星接收到的紅外輻射愈大;色調(diào)愈淺,溫度(wēndù)愈低,輻射愈小。根據(jù)衛(wèi)星云圖上的色調(diào)差異可以估計(jì)地面、云面的溫度(wēndù)分布。第二十三頁(yè),共147頁(yè)。233、紅外云圖(yúntú)(續(xù))由于地表和大氣的溫度隨季節(jié)和緯度而變,所以紅外云圖上的色調(diào)表現(xiàn)有以下(yǐxià)幾個(gè)特點(diǎn):第二十四頁(yè),共147頁(yè)。243、紅外云圖(續(xù))
紅外云圖上地面(dìmiàn)、云面色調(diào)隨緯度和季度而變化在紅外云圖上,從赤道到極地,色調(diào)愈來(lái)愈變白,這是由于地面和云面的溫度向高緯度地區(qū)(dìqū)遞減的緣故。同一高度上的云,愈往高緯度,云頂溫度降低,其低云比中高云尤為明顯。這就造成了在高緯度地區(qū)(dìqū),低云和地表面的色調(diào)同中高云的色調(diào)很相近,這種現(xiàn)象在冬季最明顯,而且尤其是在夜間,最不容易區(qū)分出冷的地表面上空的云。在冬季熱帶和副熱帶地區(qū)(dìqū),地表面和高云的溫度差達(dá)110℃以上,在云圖上有明顯的反差;但是大陸極地區(qū)(dìqū)域,這種溫度差不到20℃,這就是說(shuō)在高緯度地區(qū)(dìqū)地表和云之間的溫度差很小,所以在紅外云圖上只有很小的色調(diào)反差,不容易將云與冷地表區(qū)別開(kāi),云的類(lèi)型也難以區(qū)別。第二十五頁(yè),共147頁(yè)。253、紅外云圖(續(xù))
紅外云圖上水面與陸地(lùdì)色調(diào)的變化在冬季中高緯度地區(qū),海面(hǎimiàn)溫度高于陸地溫度,因此海面(hǎimiàn)的色調(diào)比陸面要暗。但是到夏季,陸面的溫度要高于海面(hǎimiàn)溫度,特別是在我國(guó)北方沿海地區(qū),還不到夏季白天陸地增溫較快,如山東半島地區(qū)就表現(xiàn)為較暗的色調(diào)。如果陸地與水面的溫度相近,則它們的色調(diào)相近,水陸界線也不清楚。在白天的陸地上,干燥地表的溫度變化較大,其色調(diào)變化也大;潮濕或有植被覆蓋的地區(qū),溫度變化較干燥的地區(qū)小,其色調(diào)變化也較小。第二十六頁(yè),共147頁(yè)。264、衛(wèi)星圖像的基本特征:
可見(jiàn)光云圖(yúntú)與紅外云圖(yúntú)的比較可見(jiàn)光云圖上物象的色調(diào)決定于其的反照率和太陽(yáng)高度角,紅外云圖上物象的色調(diào)決定于它的溫度,所以比較這兩種云圖,有一些外貌(wàimào)上相差很大,但也有些是十分相似的。第二十七頁(yè),共147頁(yè)。27圖1可見(jiàn)光和紅外云圖(yúntú)的比較可見(jiàn)光云圖的西北側(cè)E處色調(diào)很暗,這是因在該處太陽(yáng)高度角太低,光照不足之故;圖上,越往東南,太陽(yáng)高度角越大,云色調(diào)越白。相應(yīng)(xiāngyīng)在紅外云圖上E處,由于該時(shí)已是深秋時(shí)刻,地表的溫度較低,顯現(xiàn)較淺的色調(diào)。圖中A—B為白色卷云帶,之下為中低云區(qū),之南M處為較厚的中低云區(qū)。在紅外云圖上,越往南,溫度越高,色調(diào)越暗。第二十八頁(yè),共147頁(yè)。285、水汽(shuǐqì)云圖以6.7微米為中心的吸收帶是水汽強(qiáng)吸收帶,在這一帶內(nèi),衛(wèi)星接收的是水汽發(fā)出的輻射,水汽一面吸收來(lái)自下面的輻射,同時(shí)又以自身溫度(wēndù)發(fā)射紅外輻射。如果大氣中水汽含量愈多,吸收來(lái)自下面的紅外輻射愈多,到達(dá)衛(wèi)星的輻射就愈少。所以由衛(wèi)星測(cè)量這一吸收帶的輻射就能推測(cè)大氣中水汽含量。由這一吸收帶得出的圖象稱(chēng)水汽圖。第二十九頁(yè),共147頁(yè)。295、水汽(shuǐqì)云圖(續(xù))對(duì)于給定的T(z),衛(wèi)星在水汽通道測(cè)量的輻射決定于水汽含量。水汽越多,透過(guò)率越小,衛(wèi)星接收的輻射越小,因此根據(jù)衛(wèi)星測(cè)量的水汽輻射可以(kěyǐ)推算大氣中的水汽分布。在水汽圖上,色調(diào)愈白表示大氣中水汽含量愈多,反之就愈少。第三十頁(yè),共147頁(yè)。305、水汽(shuǐqì)云圖(續(xù))比較水汽圖和紅外云圖,發(fā)現(xiàn)水汽圖有以下特點(diǎn):在水汽圖上,積雨云和卷云的表現(xiàn)十分清楚,其特征與紅外云圖類(lèi)同;難以在水汽圖上見(jiàn)到地表和低云(低于850百帕),其發(fā)射的輻射(fúshè)被大氣全部吸收而不能到達(dá)衛(wèi)星;在水汽圖上的水汽表現(xiàn)遠(yuǎn)比紅外圖上的云區(qū)要寬廣,因?yàn)樵跊](méi)有云的地方仍然有水汽存在;因此在水汽圖上水汽區(qū)比云區(qū)要連續(xù)完整;在水汽圖上色調(diào)淺白的地區(qū)是對(duì)流層上部的濕區(qū),一般與上升運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系;色調(diào)為黑區(qū)是大汽中的干區(qū),相應(yīng)大氣中的下沉運(yùn)動(dòng)。第三十一頁(yè),共147頁(yè)。31圖(a)1999年9月5日11時(shí)GMS-5可見(jiàn)光
可見(jiàn)光云圖(yúntú),云系更為斷裂,D渦旋沒(méi)有任何表現(xiàn)。但可見(jiàn)光圖上的有些目標(biāo)物,特別是低云在水汽圖上沒(méi)有表現(xiàn)。第三十二頁(yè),共147頁(yè)。32圖(b)1999年9月5日11時(shí)GMS-5紅外
紅外云圖上的A-B-C和G-D-E-F呈現(xiàn)斷裂(duànliè)云系,D處渦旋較為清楚,但不如水汽圖清淅明顯,I處的雷暴仍很清楚。第三十三頁(yè),共147頁(yè)。33圖(c)1999年9月5日11時(shí)GMS-5水汽(shuǐqì)從A-B-C為一條寬的水汽帶,D處為一渦旋,從G-D-E-F是另一條水汽帶;兩水汽帶間為一窄的暗帶,在G-D-E-F的西側(cè)為一大片(dàpiàn)暗區(qū);在A-B-C水汽帶的I處鑲嵌一雷暴云團(tuán),在水汽圖上的色調(diào)最明亮。第三十四頁(yè),共147頁(yè)。346、衛(wèi)星云圖上識(shí)別(shíbié)云的六個(gè)判據(jù)在衛(wèi)星云圖上,云的識(shí)別可以根據(jù)(gēnjù)以下六個(gè)判據(jù):結(jié)構(gòu)型式范圍大小邊界形狀色調(diào)暗影紋理第三十五頁(yè),共147頁(yè)。356.1結(jié)構(gòu)(jiégòu)形式在云圖上,所謂結(jié)構(gòu)型式是指目標(biāo)物對(duì)光的不同強(qiáng)弱的反射或其輻射的發(fā)射所形成的不同明暗程度物象點(diǎn)的分布式樣,這些(zhèxiē)物象點(diǎn)的分布可以是有組織的,也可以是散亂的,即表現(xiàn)為一定的結(jié)構(gòu)型式。衛(wèi)星云圖上云的結(jié)構(gòu)型式有帶狀、渦旋狀、團(tuán)狀(塊)、細(xì)胞狀和波狀等。第三十六頁(yè),共147頁(yè)。366.1結(jié)構(gòu)(jiégòu)形式(續(xù))由云的結(jié)構(gòu)型式有助于識(shí)別云的種類(lèi)(zhǒnglèi)和云的形成過(guò)程,如:冬季洋面的開(kāi)口細(xì)胞狀云系,是由積云或濃積云組成,它是冷空氣到達(dá)洋面受海面加熱變性而形成的;大尺度的帶狀云系主要是由高層云和高積云組成的;團(tuán)狀云塊一般是積雨云等。由云的分布型式有助于識(shí)別天氣系統(tǒng),如鋒面、急流呈帶狀云系,臺(tái)風(fēng)、氣旋(低壓、冷渦)具有渦旋結(jié)構(gòu)等。第三十七頁(yè),共147頁(yè)。376.1結(jié)構(gòu)(jiégòu)形式(續(xù))在一張?jiān)茍D上,常包含有許多復(fù)雜型式,并且有些型式是相互重迭的,這種重迭型式常是由于陸地地貌、水、冰雪和云同時(shí)存在引起的,或者是由于高、中、低云同時(shí)造成(zàochénɡ)的,這種復(fù)雜型式的分析要很仔細(xì),可借助不同時(shí)相和多通道云圖相互比較,以及對(duì)物象的認(rèn)識(shí),判別結(jié)構(gòu)型式和形成原因。第三十八頁(yè),共147頁(yè)。386.2范圍(fànwéi)大小在衛(wèi)星云圖上,云的類(lèi)型不同,其范圍也不同。如與氣旋、鋒面相連的高層高積云和卷云的分布范圍很廣,可達(dá)上千公里;而與中小尺度天氣系統(tǒng)相聯(lián)的積云、濃積云和積雨云的范圍很小。因此(yīncǐ)從云的范圍可以識(shí)別云的類(lèi)型、天氣系統(tǒng)的尺度和大氣物理過(guò)程。如在山脈背風(fēng)坡一側(cè)出現(xiàn)的排列相互平行的細(xì)云線,就能知道這是山脈背風(fēng)坡一側(cè)重力波形成的。第三十九頁(yè),共147頁(yè)。396.3邊界(biānjiè)形狀在衛(wèi)星云圖上,各類(lèi)物象都有自已的邊界形狀,所以根據(jù)(gēnjù)不同的邊界可以判別各類(lèi)物象。各種云的邊界形狀有直線的、圓形的、扇形的,有呈氣旋性彎曲的、也有呈反氣旋性彎曲的,有的云(如層云和霧)的邊界十分整齊光滑,有的云(積云和濃積云)的邊界則很不整齊。云的邊界還是判斷天氣系統(tǒng)的重要依據(jù),如急流云系的左界整齊光滑,冷鋒云帶呈氣旋性彎曲等。第四十頁(yè),共147頁(yè)。406.4色調(diào)(sèdiào)色調(diào)有時(shí)也稱(chēng)亮度(liàngdù)或灰度,它是指衛(wèi)星云圖上物象的明暗程度。不同通道圖象上的色調(diào)代表的意義也不同。如可見(jiàn)光云圖上的色調(diào)與物象的反照率、太陽(yáng)高度角有關(guān)。對(duì)云而言,其色調(diào)與它的厚度、成份(水滴或冰粒子性質(zhì))和表面的光滑程度有關(guān)。云的厚度越厚,反照率越大,色調(diào)越白,大而厚的積雨云的色調(diào)最白,因此由云的色調(diào)可以推算云的厚度。在相同的照明和云厚條件下,水滴云要比冰云白。對(duì)水面的色調(diào)取決于水面的光滑程度、含鹽量、混濁度和水層的深淺,一般地說(shuō),光滑的水面(風(fēng)很?。┍憩F(xiàn)為黑色;水層越淺,水越混濁,則其色調(diào)越淺。第四十一頁(yè),共147頁(yè)。416.4色調(diào)(sèdiào)(續(xù))在紅外云圖(yúntú)上,物象的色調(diào)決定于其本身的溫度,溫度越高色調(diào)越黑。由于云頂溫度隨大氣高度增加而降低,云頂越高,其溫度越低,色調(diào)就越白;因此根據(jù)物象的溫度能判別云屬于那一種類(lèi)型和地表。積雨云和卷云的色調(diào)最白,夏季白天沙漠地區(qū),溫度高,色調(diào)很黑。第四十二頁(yè),共147頁(yè)。426.4色調(diào)(sèdiào)(續(xù))在短波紅外云圖上,白天物象一方面反射太陽(yáng)輻射的同時(shí),其以自身的溫度發(fā)出短波紅外輻射,所以圖象上的色調(diào)不僅(bùjǐn)取決于反照率,還決定于溫度,造成圖象十分復(fù)雜,根據(jù)色調(diào)識(shí)別物象很困難。在水汽圖上,根據(jù)色調(diào)可以識(shí)別水汽分布,但是由水汽圖也能判別積雨云和卷云。第四十三頁(yè),共147頁(yè)。436.5暗影(ànyǐng)暗影是在一定太陽(yáng)高度之下,高的目標(biāo)物在低的目標(biāo)物上的投影。所以暗影都有出現(xiàn)于目標(biāo)物的背光一側(cè)邊界處。暗影只能出現(xiàn)于可見(jiàn)光云圖上,它反映了云的垂直分布狀況(zhuàngkuàng)。由暗影可以識(shí)別云的類(lèi)別。第四十四頁(yè),共147頁(yè)。446.5暗影(ànyǐng)(續(xù))在分析暗影時(shí)要注意以下幾點(diǎn):暗影的寬度與云頂高度有關(guān),云頂越高,暗影越寬。暗影的寬度與太陽(yáng)(tàiyáng)高度角有關(guān),太陽(yáng)(tàiyáng)高度角越低,迎太陽(yáng)(tàiyáng)一側(cè)云的色調(diào)越明亮,背太陽(yáng)(tàiyáng)光一側(cè)出現(xiàn)暗影。所以冬季中高緯度地區(qū)或早晨的衛(wèi)星云圖上,一些較高云的暗影較明顯。而太陽(yáng)(tàiyáng)高度角較高時(shí),如低緯度地區(qū)或中午前后期間,即使是卷云或積雨云也難以從云圖上見(jiàn)到卷云。第四十五頁(yè),共147頁(yè)。456.5暗影(ànyǐng)(續(xù))在上午的衛(wèi)星云圖上,暗影出現(xiàn)于云的西邊界一側(cè);如若是下午的云圖上,則暗影出現(xiàn)于云區(qū)的東邊界一側(cè)。暗影只能出現(xiàn)于色調(diào)較淺的下表面上,如低云、積雪(jīxuě)或太陽(yáng)耀斑區(qū)內(nèi)容易見(jiàn)到暗影。在分析暗影時(shí)要將裂縫與暗影區(qū)分開(kāi)。第四十六頁(yè),共147頁(yè)。466.6紋理(wénlǐ)紋理是指云頂表面(biǎomiàn)或其它物象表面(biǎomiàn)光滑程度的判據(jù)。云的類(lèi)型不同、或云的厚度不一,使云頂表面(biǎomiàn)很光滑或者呈現(xiàn)多起伏、多斑點(diǎn)和皺紋,或者是纖維狀。第四十七頁(yè),共147頁(yè)。476.6紋理(wénlǐ)(續(xù))由云的紋理能識(shí)別不同(bùtónɡ)種類(lèi)的云。如果云頂表面很光滑和均勻,表示云頂高度和厚度相差很小,層云和霧具有這種特征;如果云的紋理多皺紋和斑點(diǎn),就明云頂表面多起伏,云頂高度不一,積狀云具有這種特征;如果云的紋理是纖維狀,則這種云一定是卷狀云。有時(shí)候在大片云區(qū)中出現(xiàn)有一條條很亮的或暗的條紋,其可以是直線或彎曲的,這些條紋稱(chēng)“紋路”或“紋線”。這種紋線與云的走向有關(guān),指示1100—500百帕間等厚度線的走向。第四十八頁(yè),共147頁(yè)。48A、B、C等處表現(xiàn)為云頂紋理不均勻,在這些地方出現(xiàn)(chūxiàn)云頂凸起,常稱(chēng)之穿透性對(duì)流云頂,每個(gè)云頂處在迎太陽(yáng)一側(cè)很明亮,背陽(yáng)光一側(cè)出現(xiàn)(chūxiàn)暗影,云頂高度很高,對(duì)流強(qiáng)烈,地面報(bào)告相應(yīng)這些云頂處有龍卷風(fēng)出現(xiàn)(chūxiàn)。第四十九頁(yè),共147頁(yè)。497、衛(wèi)星云圖(yúntú)上各類(lèi)云的識(shí)別由以上識(shí)別云的六個(gè)判據(jù),能識(shí)別三大類(lèi):卷狀云、對(duì)流性云和層狀云,其中包括九種云:卷狀云、積雨云、中云(高層(ɡāocénɡ)、高積云)、積云濃積云、層積云、層云或霧等。在衛(wèi)星云圖上上顯示的云是地面觀測(cè)到云的集合體,如果地面觀測(cè)到的云小于衛(wèi)星探測(cè)的分辨率,則這種云在衛(wèi)星云圖上難以判別。第五十頁(yè),共147頁(yè)。507.1卷狀云—卷云(juànyún)的色調(diào)卷云的高度(gāodù)高,溫度低,它由冰晶組成,反照率低,對(duì)可見(jiàn)光具有透明性。所以其色調(diào):在紅外云圖上,通常表現(xiàn)成白色,與地表、中低云間有強(qiáng)的對(duì)比度,很容易將它們區(qū)分開(kāi)。只有十分稀薄的卷云,色調(diào)較暗。在可見(jiàn)光云圖上,卷云的色調(diào)變化范圍很大,由深灰到淺白色,這決定于卷云的厚度,有時(shí)能透過(guò)卷云看到其下面的地面目標(biāo)物。在水汽圖上,卷云的色調(diào)呈白色。第五十一頁(yè),共147頁(yè)。517.1卷狀云—卷狀云的識(shí)別(shíbié)在衛(wèi)星云圖上,卷云分為(fēnwéi):卷層云纖維(羽毛)狀卷云卷云砧密卷第五十二頁(yè),共147頁(yè)。52卷層云結(jié)構(gòu)型式:卷層云與高空槽、急流、鋒面和氣旋等天氣尺度系統(tǒng)相聯(lián),可以表現(xiàn)為盾狀、帶狀和渦旋狀;范圍大小:卷層云常表現(xiàn)為范圍很大云區(qū)或云帶,可達(dá)千余公里;邊界和暗影:與急流相聯(lián)的卷云,左界整齊光滑,在可見(jiàn)光云圖上時(shí)常有暗影出現(xiàn)(chūxiàn);紋理:卷層云云區(qū)均勻而光滑,只有在其邊界處出現(xiàn)(chūxiàn)一些短的纖維狀卷云。A-B是一條位于青藏高原東側(cè)以卷層云為主的云帶,其左界整齊,表明(biǎomíng)它與高空急流相關(guān),云系較為均勻光滑,在它的東北側(cè),卷云云層變薄,表現(xiàn)出纖維狀的結(jié)構(gòu)第五十三頁(yè),共147頁(yè)。53纖維狀卷云(juànyún)纖維狀卷云(juànyún)在我國(guó)西部青藏高原地區(qū)很多見(jiàn),原因是高原上中低云系比東部地區(qū)少,而東部地區(qū)的纖維狀卷云(juànyún)多出現(xiàn)于卷層云的邊界處。結(jié)構(gòu)型式:纖維狀卷云(juànyún)可以呈帶狀;此外在渦旋狀云區(qū)中也可見(jiàn)到纖維卷云(juànyún)。紋理:這種卷云(juànyún)的主要特征是紋理為纖維狀。范圍大?。河械膶挾瓤蛇_(dá)50—110公里、長(zhǎng)達(dá)千余公里,也有的僅表現(xiàn)為很短的卷云(juànyún)羽。A和B處是青藏高原上的纖維狀卷云,可以(kěyǐ)看到在B處越往東(云的邊緣)纖維結(jié)構(gòu)越是清楚,而往云區(qū)里面,纖維結(jié)構(gòu)則越不明顯第五十四頁(yè),共147頁(yè)。54卷云(juànyún)砧卷云砧是積雨云頂部的偽卷云。結(jié)構(gòu)型式:在衛(wèi)星云圖(yúntú)上呈砧狀。邊界形狀和紋理:上風(fēng)方向一側(cè)邊界整齊光滑,下風(fēng)一側(cè)邊界出現(xiàn)纖維狀或羽狀紋理,且越往下風(fēng)方向去色調(diào)越變暗;在積雨云頂母體處,紋理均勻光滑。暗影:在可見(jiàn)光云圖(yúntú)上??梢?jiàn)到卷云砧的暗影。CB是夏季我國(guó)江淮地區(qū)的一個(gè)強(qiáng)雷暴云團(tuán),可以看到其上風(fēng)(shàngfēng)邊界整齊光滑,而下風(fēng)邊界出現(xiàn)卷云砧,越往下風(fēng)方,卷云的色調(diào)越淺第五十五頁(yè),共147頁(yè)。55密卷云(juànyún)密卷云是指冰晶很稠密,反照率很強(qiáng)的卷云,它的特點(diǎn)(tèdiǎn)是:密卷云常成一團(tuán)團(tuán)稠密的球狀或長(zhǎng)條狀第五十六頁(yè),共147頁(yè)。567.2積雨云衛(wèi)星云圖上的積雨云時(shí)常是幾個(gè)雷暴單體的集合,它的主要特點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)型式:積雨云在衛(wèi)星云圖上常呈團(tuán)狀結(jié)構(gòu),稱(chēng)為(chēnɡwéi)云團(tuán)。當(dāng)高空風(fēng)很小時(shí),風(fēng)的垂直切變小,積雨云呈近乎圓型的云團(tuán);當(dāng)高空風(fēng)很大時(shí),風(fēng)速的垂直切變很大,積雨云呈橢圓型云團(tuán),長(zhǎng)軸方向與風(fēng)的垂直切變方向一致;積雨云團(tuán)到成熟時(shí),下風(fēng)一側(cè)出現(xiàn)卷云砧。第五十七頁(yè),共147頁(yè)。577.2積雨云(續(xù))色調(diào):由于積雨云頂最高最冷,所以無(wú)論是紅外云圖,還是可見(jiàn)光云圖或者水汽圖上,其色調(diào)最白。邊界形狀:積雨云的邊界與其發(fā)展階段、風(fēng)速垂直切變有關(guān)。當(dāng)積雨云處于初生階段時(shí),云的邊界光滑整齊;當(dāng)積雨云到發(fā)展和成熟階段時(shí),其邊界處出現(xiàn)短的卷云(juànyún)羽。當(dāng)風(fēng)的垂直切變很大時(shí),積雨云出現(xiàn)卷云(juànyún)砧的邊界特征。第五十八頁(yè),共147頁(yè)。587.2積雨云(續(xù))范圍大?。悍e雨云是一種與中小尺度天氣系統(tǒng)有關(guān)(yǒuguān)的云系,其尺度相差很大,小的只有十幾公里,大的可達(dá)幾百公里。一般說(shuō)來(lái),初生的積雨云尺度小,呈小顆粒狀;成熟的積雨云云體較大。有些積雨云相互合并,連成一片,形成尺度達(dá)數(shù)百公里的云區(qū),這種云系稱(chēng)為對(duì)流復(fù)合體。第五十九頁(yè),共147頁(yè)。597.2積雨云(續(xù))紋理:積雨云云頂達(dá)對(duì)流層頂,所以一般地說(shuō),積雨云的紋理較為光滑均勻,尤其是在紅外云圖上。但是當(dāng)出現(xiàn)穿透性強(qiáng)對(duì)流云時(shí),云頂呈多起伏,在可見(jiàn)光云圖上呈多皺紋和斑點(diǎn)的紋理特征。暗影:一般地說(shuō),積雨云云頂高,有暗影。但是積雨云在夏季最活躍,這時(shí)除早晚時(shí)刻,太陽(yáng)高度角大,暗影不時(shí)時(shí)都明顯。分析(fēnxī)時(shí)要注意。第六十頁(yè),共147頁(yè)。60圖6高空風(fēng)小時(shí)的圓形積雨云紅外云圖Cb為一個(gè)強(qiáng)雷暴(léibào)云團(tuán),其東北一側(cè)出現(xiàn)一條弧狀云線,西南側(cè)出現(xiàn)短的卷云砧圖7增強(qiáng)(zēngqiáng)紅外云圖A是長(zhǎng)江流水域夏季梅雨鋒上的一個(gè)強(qiáng)雷暴云團(tuán),通過(guò)增強(qiáng)(zēngqiáng)顯示,可以看到云中結(jié)構(gòu)和強(qiáng)對(duì)流中心,圖中A處色調(diào)最白的地方,表示云頂最冷、高度最高,該處對(duì)流強(qiáng)度最大第六十一頁(yè),共147頁(yè)。617.3中云(高層(ɡāocénɡ)、高積云)在衛(wèi)星云圖上,由于高積云單體遠(yuǎn)小于衛(wèi)星儀器的分辨率,無(wú)法將高積云與高層云區(qū)別開(kāi)來(lái),只能(zhīnénɡ)將高積云和高層云統(tǒng)稱(chēng)為中云。中云是與天氣尺度系統(tǒng)相聯(lián)的一種云系,它的一些特點(diǎn)與大尺度天氣系統(tǒng)有關(guān)。第六十二頁(yè),共147頁(yè)。627.3中云(高層(ɡāocénɡ)、高積云)(續(xù))結(jié)構(gòu)型式和范圍大小:中云(zhōnɡyún)在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一大片,范圍可達(dá)二萬(wàn)到二十萬(wàn)平方公里。其型式可以是渦旋狀、帶狀、線狀和逗點(diǎn)狀。第六十三頁(yè),共147頁(yè)。637.3中云(高層(ɡāocénɡ)、高積云)(續(xù))色調(diào)和紋理:在可見(jiàn)光云圖上,與鋒面、氣旋相連的中云色調(diào)很白,紋理均勻,常常伴隨(bànsuí)有低云(雨層云)和降水同時(shí)出現(xiàn)。如果中云下面沒(méi)有低云,則其色調(diào)從灰色到白色不等;如果只有一層中云,其色調(diào)為灰色。如果中云區(qū)多斑點(diǎn)和皺紋,則說(shuō)明云區(qū)內(nèi)有對(duì)流出現(xiàn)或云層厚度不一。大多數(shù)中云出現(xiàn)在卷云下面,如果卷云下面有中云,則其色調(diào)更白一些。在紅外云圖上,中云的色調(diào)介于高云和低云之間的中等程度灰色,對(duì)于較厚的中云色調(diào)呈淺灰色。第六十四頁(yè),共147頁(yè)。647.3中云(高層(ɡāocénɡ)、高積云)(續(xù))中云不一定有暗影和確定(quèdìng)的邊界形狀,所以根據(jù)暗影和邊界不能識(shí)別中云。第六十五頁(yè),共147頁(yè)。657.4積云(jīyún)、濃積云(jīyún)在衛(wèi)星云圖上的積云(jīyún)濃積云(jīyún)實(shí)際上是積云(jīyún)群,這些積云(jīyún)群在地面觀測(cè)中不容易觀測(cè)到。在衛(wèi)星云圖上判別積云(jīyún)和濃積云(jīyún)的依據(jù)有:結(jié)構(gòu)型式:積云(jīyún)濃積云(jīyún)常表現(xiàn)為線狀、開(kāi)口細(xì)胞狀等結(jié)構(gòu)型式;有時(shí)積云(jīyún)濃積云(jīyún)呈離散分布型式。紋理:積云(jīyún)濃積云(jīyún)是由于下墊面加熱形成的,加熱的差異和大氣穩(wěn)定度不同,使得積云(jīyún)區(qū)內(nèi)對(duì)流云頂高度不一,厚度有參差,云頂溫度不一致,無(wú)論在可見(jiàn)光云圖還是紅外云圖上,表現(xiàn)為多斑點(diǎn)、皺紋,為不均勻的紋理。第六十六頁(yè),共147頁(yè)。667.4積云(jīyún)、濃積云(jīyún)(續(xù))邊界:由于局地加熱的不均勻性,積云濃積云的邊界不整齊不光滑。色調(diào)和暗影(ànyǐng):由于積云濃積云主要由水滴所組成,所以在可見(jiàn)光云圖上呈白色。在紅外云圖上由于積云濃積云的高度參差不齊,云頂溫度有差異,色調(diào)也不一致,對(duì)流較強(qiáng)的積云濃積云云頂較冷,色調(diào)較白;對(duì)流弱的積云濃積云頂較暖,色調(diào)較暗,因此紅外圖上云的色調(diào)差異可以判斷對(duì)流的強(qiáng)度。如果在一片層狀云區(qū)內(nèi)出現(xiàn)對(duì)流,則在云區(qū)內(nèi)會(huì)有暗影(ànyǐng)出現(xiàn),在可見(jiàn)光云圖上可以根據(jù)暗影(ànyǐng)的寬度和積云的相對(duì)亮度確定對(duì)流的強(qiáng)度和云的垂直厚度。第六十七頁(yè),共147頁(yè)。677.4積云(jīyún)、濃積云(jīyún)(續(xù))晴天積云:一般(yībān)分布很稀疏,不能為儀器所分辨,在云圖上不能識(shí)別。但是當(dāng)這類(lèi)積云越來(lái)越多,云區(qū)范圍擴(kuò)大,這時(shí)云圖上表現(xiàn)為淡灰色,與地面的色調(diào)差異很小,云的單體無(wú)法分辨,所以不容易識(shí)別。第六十八頁(yè),共147頁(yè)。68圖8積云(jīyún)、濃積云(jīyún)和積雨云的可見(jiàn)光圖和紅外云圖A、B是積雨云,C1、C2是積云(jīyún)濃積云(jīyún)第六十九頁(yè),共147頁(yè)。697.5低云(dīyún)—層積云層積云是行星邊界層內(nèi)空氣的亂流混合造成的,通常出現(xiàn)(chūxiàn)于低層不穩(wěn)定、高層穩(wěn)定的大氣條件下,也就是低空有對(duì)流,高空為下沉氣流的情況下。第七十頁(yè),共147頁(yè)。707.5低云(dīyún)—層積云(續(xù))結(jié)構(gòu)型式:在冬季洋面冷鋒后或副熱帶高壓的東南象處,層積云常表現(xiàn)為球狀的閉合細(xì)胞狀云系。在鋒面云帶附近,層積云表現(xiàn)為一大片或帶狀。色調(diào):在海洋上,水汽豐富,層積云一般密蔽天空,云頂均勻,在可見(jiàn)光圖上呈白色,類(lèi)似于中云的色調(diào);在大陸上,層積云反照率低,層積云是斷裂(duànliè)的、稀疏分布的,表現(xiàn)為灰色。在紅外云圖上,層積云表現(xiàn)為深灰到灰色,可與中云區(qū)分開(kāi)。第七十一頁(yè),共147頁(yè)。717.5低云(dīyún)—層積云(續(xù))范圍大?。簩臃e云的范圍相差很大,大體上與弱風(fēng)到中度風(fēng)區(qū)域相一致。層積云可出現(xiàn)于冬季冷鋒后高壓的東南象限,也出現(xiàn)于副高的東南象限,鋒面云帶附近(fùjìn),還出現(xiàn)于山脈背風(fēng)坡一側(cè)穩(wěn)定大氣中。第七十二頁(yè),共147頁(yè)。72圖9層云(cénɡyún)和霧區(qū)的可見(jiàn)光云圖出現(xiàn)在華北的霧區(qū)A處于冷鋒云帶E-F的前方的西南氣流里四川盆地霧區(qū)B的西邊界與青藏高原(qīnɡzàngɡāoyuán)的東邊界相一致,霧區(qū)的某些地方還迭加有其它類(lèi)型的云華南沿海的層云和霧區(qū)C與海岸線的走向相一致第七十三頁(yè),共147頁(yè)。737.5低云(dīyún)—層積云(續(xù))層云和霧對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊懱貏e大,所以對(duì)層云和霧的監(jiān)測(cè)特別重要。由于衛(wèi)星觀測(cè)無(wú)法判斷云底是否(shìfǒu)到達(dá)地面,所以不能從衛(wèi)星云圖上區(qū)別層云與霧。第七十四頁(yè),共147頁(yè)。747.5低云(dīyún)—層積云(續(xù))層云與霧在衛(wèi)星云圖上判別的依據(jù)有:紋理:由于大多數(shù)層云與霧是在穩(wěn)定大氣(逆溫)條件下,暖濕空氣平流到冷的表面上形成的,層云與霧的云頂高度均勻,所以其紋理光滑均勻。色調(diào):在可見(jiàn)光云圖上層云(霧)的色調(diào)從灰色到白色,這決定于云的厚度和稠密(chóumì)程度,霧越厚、越濃,色調(diào)越白。如果層云(霧)超過(guò)300米,則層云(霧)表現(xiàn)為很白的色調(diào)。邊界:層云(霧)的邊界光滑整齊清楚,受地表的影響大,它常常沿著山脈、河流、海岸線或一條低空切變線突然結(jié)束。范圍大?。簩釉疲F)的范圍相差很大,所以不能根據(jù)層云(霧)的范圍判別它。第七十五頁(yè),共147頁(yè)。757.5低云(dīyún)—層積云(續(xù))層云(霧)一般出現(xiàn)于冷高壓后部,或低壓前部,或冷鋒前方等天氣系統(tǒng)的有關(guān)處,這些地方存有暖濕空氣在冷表面上平流。此外,冬季中高緯地區(qū)(dìqū)地表的輻射冷卻也有助于層云(霧)的形成。第七十六頁(yè),共147頁(yè)。76美國(guó)北卡羅來(lái)納州上空(shàngkōng)大片的輻射霧和層云A,其消散是從云區(qū)的外邊界逐漸向內(nèi)消散在霧消散的同時(shí),沿最初的邊界(biānjiè)處形成積云線B,隨霧消散,在A和B之間形成一黑色的無(wú)云區(qū)霧最濃的中心(zhōngxīn)部分C最后消散圖11一次霧消散的實(shí)例
第七十七頁(yè),共147頁(yè)。777.5低云(dīyún)—雨層云(續(xù))在可見(jiàn)光云圖上,雨層云從白到灰白不等,當(dāng)太陽(yáng)高度角較低時(shí),可以在雨層雨中見(jiàn)到紋線,通常雨層云出現(xiàn)于鋒面(fēngmiàn)云帶中,在熱帶季風(fēng)云系中也可以見(jiàn)到。在紅外圖上雨層云表現(xiàn)為均勻的灰色到白色。第七十八頁(yè),共147頁(yè)。788、衛(wèi)星云圖(yúntú)上各類(lèi)云的共存衛(wèi)星觀測(cè)云系是大面積的,難以分析云的細(xì)微結(jié)構(gòu)。在許多情況下,衛(wèi)星觀測(cè)到的不是單獨(dú)的一種(yīzhǒnɡ)云,而是多種云類(lèi)共存的情況。第七十九頁(yè),共147頁(yè)。798、衛(wèi)星云圖(yúntú)上各類(lèi)云的共存(續(xù))通常有以下幾種情形:鋒面、氣旋、高空槽中的多層云系在衛(wèi)星云圖上經(jīng)常見(jiàn)到一種最上面是卷云,其下是中云(高層、高積云),最下面的低云(層云、雨層云),有時(shí)還伴有積雨云,這幾種云互相重迭在一起,難以分開(kāi)區(qū)別,我們把這幾層相互重迭組成的云層稱(chēng)做多層云。多層云云層很厚,反照率大,云頂溫度低,所以無(wú)論在可見(jiàn)光還是紅外云圖上,呈白色,紋理均勻。多層云與鋒面、氣旋和高空槽等天氣系統(tǒng)相聯(lián),范圍很廣。多層云結(jié)構(gòu)(jiégòu)型式可以為帶狀、渦旋狀、逗點(diǎn)狀和盾狀等,它所具有那種型式主要取決于其所處的天氣系統(tǒng)。多層云一般都具有較穩(wěn)定的連續(xù)性降水。第八十頁(yè),共147頁(yè)。808、衛(wèi)星(wèixīng)云圖上各類(lèi)云的共存(續(xù))積云、濃積云、積雨云和卷云積云、濃積云、積雨云和卷云經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)。這是由于積云、濃積云、積雨云都是對(duì)流性云系,只不過(guò)是它們的強(qiáng)度和發(fā)展階段(jiēduàn)的不同。當(dāng)對(duì)流開(kāi)始發(fā)展時(shí)形成積云、濃積云,如果對(duì)流發(fā)展很旺盛便形成積雨云和卷云,由于大氣穩(wěn)定度的差異和對(duì)流強(qiáng)度的不同,造成積云、濃積云、積雨云和卷云同時(shí)出現(xiàn)。第八十一頁(yè),共147頁(yè)。818、衛(wèi)星(wèixīng)云圖上各類(lèi)云的共存(續(xù))積云和層積云在衛(wèi)星云圖上,積云和層積云會(huì)同時(shí)(tóngshí)出現(xiàn)。由于積云是對(duì)流相對(duì)弱的對(duì)流云,而層積云是積云進(jìn)一步發(fā)展,但受到高空下沉氣流的作用,抑制其發(fā)展的結(jié)果。第八十二頁(yè),共147頁(yè)。828、衛(wèi)星云圖(yúntú)上各類(lèi)云的共存(續(xù))層積云和層云在可見(jiàn)光云圖上,經(jīng)??梢?kěyǐ)見(jiàn)到層積云逐漸向?qū)釉七^(guò)渡的情況,也就是層積云單體越來(lái)變小,然后連成一片,呈現(xiàn)層云的特征。第八十三頁(yè),共147頁(yè)。839、紅外資料在分析(fēnxī)強(qiáng)對(duì)流天氣中的應(yīng)用從衛(wèi)星(wèixīng)上測(cè)到的紅外輻射,在無(wú)云的情況下是地面的輻射,在有云的情況下,是云頂?shù)妮椛洹R蚨申?duì)衛(wèi)星(wèixīng)測(cè)到的紅外輻射判斷云頂?shù)臏囟?。雷暴中的上升氣流?qiáng),因而它的云頂比一般的云要高。通常云頂越高,由絕熱降溫的結(jié)果也越低。因此雷暴中上升氣流的強(qiáng)弱可以從最低云頂溫度及其時(shí)間的變率來(lái)推斷。第八十四頁(yè),共147頁(yè)。849、紅外資料在分析(fēnxī)強(qiáng)對(duì)流天氣中的應(yīng)用(續(xù))研究表明用兩次時(shí)間間隔很短的紅外觀測(cè),根據(jù)云頂溫度降低(jiàngdī)的速率,可以推算雷暴云中的垂直速度,這速度值可以作為雷暴強(qiáng)度的指示。研究還發(fā)現(xiàn),只有云頂溫度低于對(duì)流層頂?shù)臏囟鹊睦妆┎艜?huì)產(chǎn)生強(qiáng)天氣現(xiàn)象。Reynolds發(fā)現(xiàn)雷暴云頂溫度低于對(duì)流層頂溫度與冰雹的發(fā)生之間存在著正相關(guān)。第八十五頁(yè),共147頁(yè)。8510衛(wèi)星云圖(yúntú)上常見(jiàn)的云型和云系第八十六頁(yè),共147頁(yè)。8610.1帶狀云系一種相對(duì)寬而連續(xù)的云型稱(chēng)之為云帶。它具有(jùyǒu)清晰的彎曲或不彎曲的長(zhǎng)軸,長(zhǎng)和寬之比為4:1,且寬度通常大于一個(gè)緯距。屬天氣尺度云系。帶狀云系主要由多層云系組成。第八十七頁(yè),共147頁(yè)。8710.2渦旋(wōxuán)云系它是一條或多條不同云量和云類(lèi)的螺旋云帶朝著一個(gè)公共中心輻合形成的,與大尺度渦旋相聯(lián)系。大尺度渦旋的水平范圍為600~1500km。有組織的螺旋線或積云匯合線因與氣旋(qìxuán)性相對(duì)渦度相聯(lián)系,常稱(chēng)作渦度中心。第八十八頁(yè),共147頁(yè)。8810.3云線云線由長(zhǎng)為30至幾百公里的對(duì)流云團(tuán)組成,寬度小于1個(gè)緯距。它可以出現(xiàn)(chūxiàn)在中高緯度地區(qū)冷鋒的附近,也可以出現(xiàn)(chūxiàn)在熱帶洋面上。它們能指示低空風(fēng)向,而高空急流卷云中的云線,可作為高空風(fēng)的良好指標(biāo)。弧形云線是中尺度對(duì)流系統(tǒng)中的重要成員。是雷暴外流的前邊緣。第八十九頁(yè),共147頁(yè)。8910.4云團(tuán)(yúntuán)云團(tuán)是產(chǎn)生暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的一種重要中尺度系統(tǒng)。云團(tuán)由多個(gè)大小不等的積雨云、混合性云或積云與層云相鑲出現(xiàn)(chūxiàn)的云簇等組成,它們的高空卷云砧連成一片,表現(xiàn)為一片自亮的密實(shí)云區(qū)。云團(tuán)的形狀,依賴于對(duì)流單體的強(qiáng)度、大尺度流場(chǎng)背景以及產(chǎn)生云團(tuán)的擾動(dòng)強(qiáng)度等因子。它們表現(xiàn)為圓形、準(zhǔn)圓形及橢圓形等不同形狀,有一些云團(tuán)的云系還呈現(xiàn)出螺旋狀結(jié)構(gòu),這表示與云團(tuán)相關(guān)聯(lián)的擾動(dòng)在流場(chǎng)上已有閉合環(huán)流出現(xiàn)(chūxiàn);西南季風(fēng)中的云團(tuán)呈紡錘狀。云團(tuán)的生命史一般≥1天,但也有的達(dá)數(shù)日;水平范圍為幾十~幾百km。按照尺度劃分,它們又可以分為中尺度和中間尺度兩種;依據(jù)它們?cè)斐傻奶鞖?,還可以分成暴雨云團(tuán)和雷暴云團(tuán)兩種。第九十頁(yè),共147頁(yè)。9010.5細(xì)胞狀云系衛(wèi)星云圖上形似細(xì)胞狀的云稱(chēng)作細(xì)胞狀云系。其直徑為40~80km,由于尺度較大,一般在地面上不能觀測(cè)到它。細(xì)胞狀云系是由于冷空氣受到下墊面加熱,并在水汽較充分的條件下形成的,如秋冬季節(jié)我國(guó)北方海面冷鋒后部,夏秋季節(jié)華北冷渦后部和東北低壓后部。細(xì)胞狀云系分成未閉合(又稱(chēng)開(kāi)口)狀和閉合狀兩類(lèi)。未閉合類(lèi)中,細(xì)胞的形狀成指環(huán)形或U字形,其中心部分為無(wú)云或少云,邊緣上主要為濃積云。它們一般出現(xiàn)在氣溫和下墊面溫度相差很大的地方,而且低空氣流呈氣旋性彎曲,該處冷空氣受下墊面增熱很強(qiáng)烈,對(duì)流很旺盛。閉合類(lèi)細(xì)胞狀云系呈球狀,中央主要為層積云,四周少云或無(wú)云。它們一般出現(xiàn)在冷高壓東南象限,低空氣流呈反氣旋性彎曲。低空雖有對(duì)流活動(dòng),但有一個(gè)(yīɡè)逆溫層,是由冷空氣受下墊面加熱或云頂輻射冷卻所造成的。這兩類(lèi)細(xì)胞狀云系的分界線往往是高空急流位置所在。第九十一頁(yè),共147頁(yè)。9110.6逗點(diǎn)(dòudiǎn)云系衛(wèi)星(wèixīng)云圖上,一種常見(jiàn)的形如逗號(hào)的云系稱(chēng)作逗點(diǎn)云系。它形成和發(fā)展的原因是大氣的非均勻旋轉(zhuǎn),即云系的逗點(diǎn)狀是由于大氣繞著一個(gè)中心旋轉(zhuǎn)使云塊變形造成的。第九十二頁(yè),共147頁(yè)。9210.6逗點(diǎn)(dòudiǎn)云系若系統(tǒng)不移動(dòng),那么云將隨著旋轉(zhuǎn)風(fēng)場(chǎng)一起移動(dòng)(圖a),發(fā)展成逗點(diǎn)狀(圖b),低壓中心和最大渦度中心重合;若系統(tǒng)東移,云系將進(jìn)一步變形(圖c),最大渦度中心(x處)從最低氣壓(D)處移走。但是,許多大尺度逗點(diǎn)云系的演變(yǎnbiàn),要比這里給出的理論模型復(fù)雜。第九十三頁(yè),共147頁(yè)。9310.6逗點(diǎn)(dòudiǎn)云系逗點(diǎn)云系的結(jié)構(gòu),無(wú)論是小尺度(chǐdù)渦度逗點(diǎn)云(中層系統(tǒng),如圖a所示),還是大尺度(chǐdù)逗點(diǎn)系統(tǒng)(中高層云系,如圖b所示),一般情況下均由四部分組成,即后邊緣呈“S”形,或者說(shuō)存在著拐點(diǎn)和相反曲率、逗點(diǎn)頭或逗點(diǎn)尾及干侵入?yún)^(qū)。發(fā)展成熟的逗點(diǎn)云系包括三部分云區(qū),即斜壓帶云系(圖a),它是逗點(diǎn)云系的最高層卷云頂,常為層狀,除雷暴外降水呈連續(xù)性,并與冷鋒、錮囚鋒以及暖鋒相聯(lián)系;第九十四頁(yè),共147頁(yè)。94渦度逗點(diǎn)云系(圖b),它是逗點(diǎn)云系中的中低層云系,具有高度對(duì)流,降水多為陣性,并與冷鋒(lěngfēng)和錮囚鋒相聯(lián)系;變形帶云系(圖c),它是逗點(diǎn)云系中的卷云層頂部,但比斜壓帶卷云低,降水為連續(xù)性,并與錮囚鋒相聯(lián)系。第九十五頁(yè),共147頁(yè)。9510.6逗點(diǎn)(dòudiǎn)云系在紅外云圖上,渦度逗點(diǎn)云系的主要部分常常隱藏在較高的卷云層方,不易看出。但在可見(jiàn)光云圖上,由于(yóuyú)較高的斜壓卷云盾比它移動(dòng)快,因此可以看到。逗點(diǎn)云系的大小各不相同,可以從雷暴單體到一個(gè)大尺度的中緯度氣旋,然而,它們均與最強(qiáng)的正渦度平流(PVA)關(guān)聯(lián),其主要形狀的變化與渦度型發(fā)展所決定的PVA相聯(lián)系。第九十六頁(yè),共147頁(yè)。9610.6逗點(diǎn)(dòudiǎn)云系影響逗點(diǎn)云系形狀的因子有五個(gè):非均勻旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)及其變化;水汽的有效性;與云發(fā)展和消散有關(guān)的垂直運(yùn)動(dòng);云系的不同高度;穩(wěn)定度。第九十七頁(yè),共147頁(yè)。9710.7斜壓葉狀云型衛(wèi)星云圖上,與高空西風(fēng)氣流中的鋒生相聯(lián)系(liánxì)的一種植物葉片狀云型,稱(chēng)作“斜壓葉”狀云型。通常情況下,該云系在垂直方向深厚,地面伴有鋒生現(xiàn)象,并且還可能有地面氣旋形成。在可見(jiàn)光和紅外云圖上都很容易看見(jiàn)它。第九十八頁(yè),共147頁(yè)。9810.7斜壓葉狀云型斜壓葉狀云型(圖)通常為一個(gè)拉長(zhǎng)的云型,它兩邊的邊界(biānjiè)清晰(大振幅槽云系中斜壓葉最好確定)。它向極的一側(cè),通常有一個(gè)淺或小曲率的“s”形;上游尾部呈氣旋式彎曲(s處),下游尾部呈反氣旋式彎曲(T處),并且最終變成逗點(diǎn)頭。尾部的“V”形凹口(w處)是由急流(圖中箭頭串)伸至云系西端造成的,常常是逗點(diǎn)云要發(fā)展的第一信號(hào)。第九十九頁(yè),共147頁(yè)。9910.7斜壓葉狀云型斜壓葉狀云與高空、地面流場(chǎng)中的主要特征(tèzhēng)有以下關(guān)系(圖):上游的急流帶(D)很可能窄而伴有最大風(fēng);下游的急流軸位于它的南部并且風(fēng)速較小,但它可能產(chǎn)生進(jìn)一步的北移。第一百頁(yè),共147頁(yè)。10010.7斜壓葉狀云型渦度中心(X處)位于斜壓葉邊界(biānjiè)上游一側(cè)的晴空中,靠近“P”所指的反轉(zhuǎn)點(diǎn)處(即氣旋式和反氣旋式彎曲的過(guò)渡點(diǎn));第一百零一頁(yè),共147頁(yè)。10110.7斜壓葉狀云型一般情況下,平行于急流上游的狹窄狀切變渦度瓣與平行于斜壓葉的平流渦度瓣在渦度中心(zhōngxīn)(x處)相交,形成一個(gè)大致的“L”形(圖中點(diǎn)劃線和虛線)。第一百零二頁(yè),共147頁(yè)。10210.7斜壓葉狀云型對(duì)應(yīng)的云和鋒面,最高云頂通常位于斜壓葉東半部上方,并且東半部分末端(mòduān)將變成逗點(diǎn)頭;云頂向西降低,并且“V”形凹口(G處)北邊界西端有中層云頂出現(xiàn),南邊界由低云組成(H處,Cb云除外),而且沿著地面冷鋒。第一百零三頁(yè),共147頁(yè)。10310.7斜壓葉狀云型圖中新近形成的冷鋒將沿著斜壓葉的南邊緣,其東端位于(wèiyú)斜壓云系深厚部分的下方,可能為靜止鋒,并伴有切斷型地面氣壓場(chǎng)。在這種情況下,可以有地面槽出現(xiàn),但鋒面系統(tǒng)反而不清楚。第一百零四頁(yè),共147頁(yè)。10410.7斜壓葉狀云型圖a中的云型常常位于振幅較大(jiàodà)的槽底或槽前,上游急流呈氣旋式彎曲,其狹窄部分可能相對(duì)短一些,急流軸很可能靠近下游的尖端。第一百零五頁(yè),共147頁(yè)。10510.7斜壓葉狀云型圖b中的云型,最常出現(xiàn)在一個(gè)小振幅槽中,帶狀氣流或者一個(gè)長(zhǎng)波(chángbō)槽后邊界處,上游急流可能相當(dāng)平直,并伴有一個(gè)長(zhǎng)狹窄區(qū)。第一百零六頁(yè),共147頁(yè)。10610.7斜壓葉狀云型圖c中的云型,常出現(xiàn)在一個(gè)長(zhǎng)波淺脊中或者在一條(yītiáo)地面鋒帶被卷入中層脊迅速變寬時(shí)。第一百零七頁(yè),共147頁(yè)。107圖d中的兩種云型,左邊一個(gè)為新月形,右邊(yòubian)一個(gè)為氣旋式帶狀火把型。它們常出現(xiàn)在一個(gè)閉合低壓周?chē)男眽簬е?,在冷的一?cè)沒(méi)有反轉(zhuǎn)點(diǎn)或凸起部分。第一百零八頁(yè),共147頁(yè)。10810.7斜壓葉狀云型雖然它們?cè)谛螤钌吓c大多數(shù)其它斜壓葉系統(tǒng)相當(dāng)不同,但它們與鋒生、降水增長(zhǎng)(zēngzhǎng)以及風(fēng)場(chǎng)特征都有著相同的關(guān)系。它們形成在上部母體閉合低壓周?chē)畲箫L(fēng)的左前象限。第一百零九頁(yè),共147頁(yè)。10910.7斜壓葉狀云型斜壓葉狀云系,在適當(dāng)?shù)臈l件下常常演變成一個(gè)逗點(diǎn)云系。下圖中給出了·個(gè)典型的斜壓葉狀云系演變成逗點(diǎn)云系的實(shí)例。12UTC(圖a),逗點(diǎn)云系發(fā)展的第一個(gè)信號(hào)是斜壓葉西部邊緣(尺處)向極地一側(cè)的“S”形結(jié)構(gòu)的“V”形凹口。15UTC(圖b),上游邊界的氣旋性部分(5處)開(kāi)始消失,而反氣旋式部分(7’處)仍維持輪廓分明,地面鋒生正沿著南部邊界的西半部分(u處)發(fā)生。到18UTC(圖c),大部分氣旋式北邊界(5處)已消失,留下了形成中的逗點(diǎn)云系尾部的較破碎邊界;隨著它向逗點(diǎn)狀轉(zhuǎn)換(zhuǎnhuàn)期間尾部變窄和狹口形成,地面低壓開(kāi)始加深,反氣旋式部分(r處)的云型開(kāi)始呈現(xiàn)出逗點(diǎn)狀。再過(guò)3小時(shí)(圖d),隨著“V”形凹口(干狹孔,R處)伸入該云系的較寬部分而變得更加顯著。最后(圖5—16e),逗點(diǎn)云系形成,并隨著它繼續(xù)加強(qiáng),地面鋒面系統(tǒng)變得有完好組織。第一百一十頁(yè),共147頁(yè)。11011、一些(yīxiē)重要天氣系統(tǒng)的云型特征
11.1鋒面云系鋒面云系為一條長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里、寬近百至數(shù)百公里不等的長(zhǎng)云帶,并且(bìngqiě)常常由多層云系組成。云帶的特征,依賴于鋒區(qū)是否活躍、周?chē)沫h(huán)境條件和水汽是否豐沛等。第一百一十一頁(yè),共147頁(yè)。11111.1.1冷鋒(lěngfēng)云系與溫帶氣旋連接,距渦旋中心越遠(yuǎn),云帶越窄;云帶的氣旋性曲率明顯?;钴S冷鋒:云帶較寬且密實(shí)完整,色調(diào)很亮。不活躍冷鋒:云帶窄而破碎(pòsuì)和斷裂。地面天氣圖上的冷鋒一般位于云帶里。若云帶中層狀云占優(yōu)勢(shì),冷鋒往往在接近運(yùn)區(qū)的前邊界處;若積狀云占優(yōu)勢(shì),則定在運(yùn)區(qū)的后邊界附近。第一百一十二頁(yè),共147頁(yè)。11211.1.2暖鋒(nuǎnfēng)云系識(shí)別較困難。云區(qū)向冷空氣一側(cè)凸起,云區(qū)內(nèi)反氣旋彎曲的卷云紋線清晰可見(jiàn)。地面暖風(fēng)位置定在云區(qū)向北凸起部分的下方,并與云區(qū)中紋線近于平行(píngxíng),頂點(diǎn)一般位于云區(qū)由凸變凹處。第一百一十三頁(yè),共147頁(yè)。11311.1.3錮囚(ɡùqiú)鋒云系表現(xiàn)為一條寬約300km的較白亮螺旋云帶,其中心與氣旋環(huán)流(渦旋)中心重合。它的后邊界一般整齊光滑(guānghuá),并伴有舌狀冷空氣無(wú)云或少云區(qū),云帶的前邊界參差不齊。第一百一十四頁(yè),共147頁(yè)。11411.1.4靜止(jìngzhǐ)鋒云系表現(xiàn)為沒(méi)有(méiyǒu)氣旋或反氣旋曲率的寬云帶。它的邊界不規(guī)則,云區(qū)內(nèi)云的分布不均勻,有時(shí)有開(kāi)裂區(qū);有時(shí)云帶很寬廣,云區(qū)中云量稠密,有的還會(huì)有氣旋波發(fā)展。第一百一十五頁(yè),共147頁(yè)。11511.2高空槽、脊云系對(duì)流層中部的槽和脊,由于(yóuyú)環(huán)境條件的影響伴隨的天氣現(xiàn)象可以相差甚遠(yuǎn)。然而,衛(wèi)星云圖上的云型與天氣現(xiàn)象聯(lián)系比較密切,并且衛(wèi)星云圖的時(shí)間分辨率高。因此,一旦能用云圖上的云型識(shí)別出槽和脊,就可以很好地追蹤槽和脊的強(qiáng)度變化、移動(dòng)以及伴隨的天氣現(xiàn)象。第一百一十六頁(yè),共147頁(yè)。11611.2.1高空槽云系鑒別槽線位置的三種云型:鋒面云帶中的斷裂口增強(qiáng)的積云卷云(juànyún)紋理第一百一十七頁(yè),共147頁(yè)。11711.2.1高空槽云系
(1)鋒面(fēngmiàn)云帶對(duì)流層中部的槽線位置常??梢?kěyǐ)由鋒面云帶和槽線與鋒面云帶的交點(diǎn)(圖a中的D點(diǎn))來(lái)確定。在交點(diǎn)D處,鋒面云帶云量減少,變?yōu)樗槠瑺罨蛘呦?,并且槽線上的中層垂直運(yùn)動(dòng)由上升變?yōu)橄鲁?。槽線西部的鋒面云帶變得不活躍,云量減少,云的性質(zhì)發(fā)生改變,基本上是反映中高層下沉運(yùn)動(dòng)的低云。500hPa槽線與相應(yīng)(xiāngyīng)云型模型圖第一百一十八頁(yè),共147頁(yè)。11811.2.1高空槽云系
(2)增強(qiáng)(zēngqiáng)的積云它是出現(xiàn)在冷鋒后部的細(xì)胞狀云,反映了該處存在著正渦度平流(PVA)。這種積云區(qū)常常在海洋上可見(jiàn),因?yàn)槟抢镙^低層水汽豐沛,上升運(yùn)動(dòng)使積云增強(qiáng),而陸地上就很少見(jiàn)。增強(qiáng)積云的持續(xù)垂直發(fā)展(與PVA聯(lián)系),最終形成小逗點(diǎn)云系,當(dāng)它的砧羽伸進(jìn)中高層,就可能形成逗點(diǎn)云系。短波槽逗點(diǎn)云系后部的增強(qiáng)積云區(qū)反映了主槽的位置或槽系的冷空氣中有新的渦度中心出現(xiàn),槽線位于這片增強(qiáng)積云區(qū)的左邊。此外,渦度逗點(diǎn)云系常在增強(qiáng)的積云區(qū)內(nèi)發(fā)展。冷季陸地上,主氣旋后部的許多渦度逗點(diǎn)云型具有中層云(cénɡyún)特征,云圖上表現(xiàn)為層狀,并且常常具有高度地對(duì)流,但它們一般又不產(chǎn)生砧羽。中層槽線位置也可以由這種渦度逗點(diǎn)云型來(lái)確定。第一百一十九頁(yè),共147頁(yè)。11911.2.1高空槽云系
(3)卷云(juànyún)條紋確定槽線位置時(shí)應(yīng)當(dāng)分析槽線附近所有云系,以便從中找出線索,其中卷云條紋是相當(dāng)(xiāngdāng)有幫助的。第一百二十頁(yè),共147頁(yè)。12011.2.1高空槽云系上述的槽線鑒別中的形勢(shì)主要是針對(duì)南北向的豎槽。但在許多時(shí)候,槽線呈東北—西南向的正傾斜走向,并有相應(yīng)云型伴隨。在這種情況下,槽線不與鋒面云帶相交,因此云特征的強(qiáng)度(qiángdù)變化不明顯。圖b為一例,槽線西北方由于下沉運(yùn)動(dòng)使得云的形成被抑制;槽線右邊的低層輻合、對(duì)流以及向外漫流等而產(chǎn)生云;D處鋒面云帶平行于槽線尾部,鋒面波動(dòng)發(fā)展的機(jī)會(huì)增多。第一百二十一頁(yè),共147頁(yè)。12111.2.2高空(gāokōng)脊云系中緯度地區(qū)的高空脊,運(yùn)用急流云盾可以很好地確定出它的位置。高空脊云型的寬度(kuāndù)、走向及其前邊界特征,可用于確定脊的振幅或其陡峭程度。高空脊可以分成尖脊、中寬脊和寬脊三個(gè)主要類(lèi)別。在脊區(qū)的確定中,也可以對(duì)上述槽線的確定方法起到補(bǔ)充和訂正作用。第一百二十二頁(yè),共147頁(yè)。12211.2.1高空(gāokōng)脊云系
(1)尖脊它伴有一條南北向窄云帶(圖a),極少數(shù)情況下其前邊界陡峭(若出現(xiàn)云區(qū),云會(huì)漫過(guò)脊線)。由于尖脊相當(dāng)窄,槽、脊十分靠近(kàojìn),從而在二者之間的狹窄區(qū)中造成上升運(yùn)動(dòng)。云帶的前邊界在脊線上突然結(jié)束,是因?yàn)檫@里的垂直運(yùn)動(dòng)突然由上升變?yōu)橄鲁?。尖脊通常與慢速移動(dòng)的經(jīng)向槽、脊系統(tǒng)相聯(lián)系。第一百二十三頁(yè),共147頁(yè)。12311.2.1高空(gāokōng)脊云系
(1)尖脊圖b為另一種尖脊云型,它與阻塞系統(tǒng)相聯(lián)系。隨著西風(fēng)槽從阻塞高壓西部逼近,槽的移速減慢,伴隨的云系變?yōu)殪o止,并可能在脊的西側(cè)徘徊數(shù)日或更長(zhǎng)時(shí)間,直至阻塞脊變平或飄移到其他(qítā)地方。第一百二十四頁(yè),共147頁(yè)。12411.2.1高空(gāokōng)脊云系
(2)中寬脊如圖a所示,中等寬度的脊伴隨一個(gè)前邊界不太清晰的寬云帶,而不像尖脊中云的前邊界那樣可能突然結(jié)束。脊線上垂直運(yùn)動(dòng)的方向逐漸變化,因而部分云越過(guò)(yuèguò)脊線向下游伸展;卷云后的脊線向下游伸展幾個(gè)經(jīng)度。第一百二十五頁(yè),共147頁(yè)。12511.2.1高空(gāokōng)脊云系
(3)寬脊如圖b所示,寬脊具有一條準(zhǔn)東西走向很寬的云帶。在寬廣的槽、脊之間,是一個(gè)大范圍的上升運(yùn)動(dòng)區(qū),卷云盾完好地從伴有中云的脊線處向下游伸展,并且越過(guò)脊線。在這種寬云型中,常常(chángcháng)可以看到反氣旋式彎曲的紋理,它是確定脊線位置的一個(gè)最好依據(jù)。第一百二十六頁(yè),共147頁(yè)。12611.2.1高空(gāokōng)脊云系從脊線上云系的變化可以得到,兩個(gè)相鄰高空?qǐng)D分析時(shí)次間脊的陡峭度變化信息。預(yù)報(bào)員可以跟蹤脊的陡峭度變化的連續(xù)性判定是否有低壓正在加強(qiáng)或者(huòzhě)阻塞脊正在崩潰。比如若圖a中的小振幅脊云型演變成了圖b中的大振幅脊云型,那么可以判定槽正在加,脊正在加強(qiáng);若出現(xiàn)相反的變化,則槽脊變化相反。第一百二十七頁(yè),共147頁(yè)。12711.3急流(jíliú)云系高空急流云系常表現(xiàn)為帶狀,并且以卷云為主,因此它在紅外云圖(yúntú)上表現(xiàn)得最為清楚。第一百二十八頁(yè),共147頁(yè)。12811.3.1極鋒急流(jíliú)云系急流云系最常出現(xiàn)在槽前,一般地面都有鋒面或氣旋對(duì)應(yīng)。云區(qū)大多寬于4個(gè)緯距,有時(shí)與鋒面云系連在一起。云型呈帶狀或?qū)掗煹亩軤?,少?shù)(shǎoshù)呈線狀。它的靠極一側(cè)呈準(zhǔn)直線或反氣旋式彎曲的陡峭邊緣,并且往往有明顯的暗影,在海上有時(shí)會(huì)有橫向波動(dòng)出現(xiàn)。第一百二十九頁(yè),共147頁(yè)。12911.3.2副熱帶急流(jíliú)云系衛(wèi)星云圖上副熱帶急流有三個(gè)基本特征:位置偏南,冬季北半球它的軸線活動(dòng)在17~34N之間,平均為25N;高度較高,急流中心一般在200hPa附近,并且其下方的斜壓帶只在對(duì)流層上部清楚,地面圖上沒(méi)有明顯鋒區(qū)對(duì)應(yīng);持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),穩(wěn)定少變。與極鋒急流云系相比較,副熱帶急流云系表現(xiàn)出以下三個(gè)特點(diǎn):云型主要分寬闊的卷云和窄的帶狀云帶;急流卷云系中出現(xiàn)(chūxiàn)橫向波動(dòng)的機(jī)會(huì)多一些;急流卷云云系都出現(xiàn)(chūxiàn)在槽前。第一百三十頁(yè),共147頁(yè)。13011.3.3確定(quèdìng)急流軸的四條規(guī)則急流中的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)造成卷云的特定分布,卷云區(qū)的邊界(biānjiè)和急流軸的位置有著密切關(guān)系。單獨(dú)運(yùn)用衛(wèi)星云圖確定急流位置的四條規(guī)則,可以確定出約85%的急流。第一百三十一頁(yè),共147頁(yè)。13111.3.3確定(quèdìng)急流軸的四條規(guī)則規(guī)則1:卷云盾往往形成或持續(xù)出現(xiàn)在急流(jíliú)軸的反氣旋一側(cè),并且沿著此軸有一條輪廓分明的云帶。該卷云盾稱(chēng)作斜壓帶卷云(圖a)。運(yùn)用此規(guī)則可以確定出約25%的急流(jíliú)。第一百三十二頁(yè),共147頁(yè)。13211.3.3確定急流(jíliú)軸的四條規(guī)則規(guī)則2:沒(méi)有(méiyǒu)規(guī)則1中的斜壓帶卷云出現(xiàn),但有其它高云或中云組成的云帶存在,急流跨越云帶下游處的最前方(圖b中A處)。云帶的上游邊界(圖b中B處)通常輪廓清晰,在孔口
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