准确观测记录云状时应注意的问题

针对地面气象测报工作日常云状观测记录中,对低、中、高云观测时容易出现一些失真和疑误记录的问题进行分析,归纳准确观测记录云状时应该注意的若干问题。包括Cb(积雨云)、Fc(碎积云)、Fs(碎层云)、Fn(碎雨云)、Sc lent(荚状层积云)、Accast(堡状高积云)、Acflo(絮状高积云)、Ac(高积云)、Cs(卷层云)、C iunc(钩卷云)、Cc(卷积云)和C iden(密卷云)等云状的判定及记录。     

利用扫描式红外亮温仪对天空云量的试验观测

利用中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室自主开发研制的全自动扫描式天空红外亮温仪,于2007年4-8月在北京市气象局南郊观象台进行了试验观测.利用获得的天空红外亮温数据和南郊观象台(54511站)实时地面气象数据,进行了天空云量的计算.将整点前30 min内观测的云量的平均值作为与观象台观测对应的整点观测云量,分不同情况与观象台目视观测结果进行了对比分析.结果表明:(1)对于中低云,两种观测的云量比较一致,但如果在此期间云消散或增加很快,则差别较大.其主要原因是观测的时间和方式不同所造成的.(2)对于以卷云为主的天空情况,特别是高层薄卷云的情况,两种观测的云量差别较大.原因是受到目前试验所使用的红外传感器低温测量范围的限制(-50℃),以及判定云的阈值算法目前还只对于中低云比较适用,对于卷云的判断能力比较薄弱.(3)对于天空情况比较复杂,以及能见度不好的情况(气象站目视云量记录为10-),两种观测的云量差别也很大.其差别既受到仪器性能的影响,也与观测员视力与经验有关.仪器受到最低测量温度的限制,反演算法也有其不确定性,而观测员在低能见度时的观测局限性亦是一个重要原因.利用SIRIS-1进行云量和云底高度观测的优点是时间分辨率高,且全天时自动化,但对于卷云的判断还较薄弱.     

对密卷云特征的一些认识

规范对密卷云的特征说明是:……较厚的、成片的卷云,中部有时有暗影,但边缘部分卷云的特征仍很明显。概括起来就是“较厚”、“成片”、“有暗影”。在实际观测中,如何掌握这些特征,对正确记录密卷云是很必要的。我们在郑州地区观测到有以下几种情况的密卷云。     

新疆1993—2012年辐射观测资料质量分析

文章对新疆11个辐射站最近20a（1993—2012年）逐月辐射信息化数据文件进行了质量检查,分析了总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射、净全辐射这五个要素出现数据疑误的概率,并应用数理统计方法对疑误数据的空间分布、时间分布、各要素分布等进行了评估。经查阅分析原始数据表—33及H文件结果表明：疑误数据的错误主要发生并集中在一、二级辐射观测站,其中数据文件部分出现疑误较多,记录格式分部出现错误相对较少。平均单站月疑误数据个数为2.7个/站?月,疑误数据率为0.0%。从总体上看,新疆最近20a的辐射信息化数据文件疑误数据信息较少,资料可靠,可为科研工作提供有利技术支持。     

ASC200型地基双波段全天空云量自动观测仪云量比对分析

采用ASC200型地基双波段全天空云量自动观测仪2019年2—5月在中国气象局长沙国家综合气象观测试验基地和上海宝山国家基本气象站的连续观测数据,分别与人工观测云量及器测云量参考标准进行比对,从综合云量、可见光云量及红外云量3方面初步探究其云量观测能力。比对结果显示：该设备长沙站和宝山站综合云量样本与人工云量参考标准差值在±20%以内的样本分别占总量的92.2%和79.4%,长沙站综合云量样本与器测云量参考标准差值在±20%以内的占样本总量的90.5%,差值在±10%以内的占样本总量的86%。结论如下：①ASC200综合云量样本与人工及器测云量参考标准一致性良好;②验证了可见光云量观测系统在雾霾等天气条件下观测能力较弱,红外云量观测系统对卷云的观测能力较弱;③在能见度良好的观测条件下,双波段云量观测系统的云量观测能力优于单一波段云量观测系统。     

近60a天水市云量变化特征及与其它气候因子的关系

云是气候变化的重要因子之一,为了探究甘肃天水市地区的云量的变化特征,用境内7个气象站1951～2007年近60a的云量观测资料分析总、低云量变化特点及与相关气候因子的关系。结果表明,自1951年以来该地平均总云量稳定性较好,平均低云量以0.25成/10a的速度递增。各级降水日数及云量相关性较显著。不同时段的降水量随云量变化比较明显。年平均总云量增加1成,年降水量增加156mm,春季平均总云量增加1成,降水量增加25mm;夏季平均总云量增加1成,降水量增加75mm;秋季平均总云量增加1成,降水量增加35mm;冬季总云量增加1成,降水量增加3.8mm。平均云量与气温的相关性时段性较强,云量增加1成,春季和夏季的平均气温分别降低0.6℃和0.5℃,秋季和冬季的气温与平均云量线性相关不显著。云量对日照的影响最为直接,云量增加1成,春季总日照时数减少102.2h,夏季减少90.8h,秋季减少87.7h,冬季减少65.3h。平均云量与相对湿度呈显著正相关,云量增加1成,夏季平均相对湿度增加4%,春、秋、冬季增加3%。     

基于FY-2F资料的新疆区域云系特征研究

利用2014年1—12月FY-2F/CTA、FY-2F/CLC小时产品,采用平均值合成法,监测分析了新疆各区域的云系特征。结果表明:(1)新疆区域总云量年平均值为37.7%,其中,阿尔泰山山区云资源最为充沛,其次是昆仑山山区、准噶尔盆地、天山山区,而塔里木盆地最匮乏,各区域总云量年平均值依次为45.7%,40.0%,38.2%,37.9%及26.1%;天山以北区域(含天山山区)的云资源冬春季较为丰富,天山以南区域则春季较为丰富;新疆各区域总云量均白天较少,夜间相对较多,但塔里木盆地与之相反。(2)天山以北区域总云量呈北高南低、西高东低分布,天山以南区域则呈南高北低、西高东低分布。(3)三大山区主要以高层云或雨层云、卷层云为主,其中昆仑山山区的密卷云也较多,两大盆地则以层积云或高积云为主。新疆区域尤其是三大山区云的时空分布具有一定的地域性和稳定性,有利于开展人工增雨。     

对二洌疑误记录的分析

一、一次大风疑误记录的分析和处理 82年10日19日,我站气薄—1天气现象有大风记录,出现时间13:20——13:23(30m/s WNW),此记录已经过初、复、预审通过了。22日我粗查记录发现这是破历史(冷锋大风)的极值记录,在这个季节出现,是有疑误的。我从以下几点方面综合分析,认为原大风记录有误,应删去。 1.查天气形势:这是一次深秋季节不强的锋面过境(干冷锋)天气过程,属大范围     

云的几点观测经验

1透光和蔽光云的云量记录在日常观测工作中,常常有个误区,就是:蔽光云的云量必须记成10成,透光的云量不能记成10成。以Actra云为例:《地面气象观测规范》对其描述为“云缝可见蓝天,即使没有云缝,云层薄的部分也比较明亮。”故只要观测到全天的高积云,且可看到蓝天,云块衔接部分比较明亮,就可以记录10-成的透光Actra。而实际工作中有时高积云没有布满全天,但覆盖天空部分云块比较厚,个体密集且不透光,这时观测就可按可见云量记为Acop。有时Acop和Actra同时存在,观测时应按照云量所占天空的多少为序同时记录,以上观点同样适用于Sctra和Scop。在实际观测工作中云状和云量的记录要根据实际情况记录,能尽量反映当时天空云的实际情况。2层状云的记录在观测中也常常遇到识别层状云时以日光能否透过来判断是透光还是蔽光,通常有这样的错误观点:完全依据透过云层是否可见日月来判断As的透蔽;以绕日月周围是否有晕来断定Cs的记录;出现层状云时云量必须记10成。就Astra为例,《地面气象观测规范》中对其描述为:云层较厚,且厚度变化大,厚的部分隔着云层看不见日月,薄的部分比较明亮一些。但在实际当中,还存在这样一种情况,As在发展...     

正确记录Cb云的卷云砧

1　正确识别Ｃｂ云的卷云砧积雨云的砧大多数情况下比较小 ,由于可见Ｃｂ云母体 ,一般不会误记。在实际工作中 ,有时正点观测时Ｃｂ云的砧可以遮蔽大半天空 ,却不见母体 ,在山区 1 0成的卷云砧看不见母体的情况也是存在的 ,这时值班员很容易把Ｃｂ云砧误记为Ａｓ或其他云 ,正点后不久出现雷电 ,预审时发现云天记录有矛盾。应根据连续观测的云的演变特征 ,判断是否为Ｃｂ云卷云砧 :①当天边有一块Ｃｉｄｅｎｓ特征的卷云时 ,以能否看见其下边缘判断该块Ｃｉｄｅｎｓ特征的云可能是Ｃｂ的卷云砧 ;②后来这块具有卷云结构的云逐步推向天顶 ,遮…     

“假日”现象分析

1999年 1 2月 2 3日上午 8时 3 0分至 9时 ,我县县城上空出现“假日”现象 ,在太阳的左右各 1个 ,右边一个这度特别明显。县电视台拍了录相 ,并在陵县电视台新闻节目和中央电视台《新闻 3 0分》同时播出。1　假日形成过程2 3日上午 7时 3 0分左右 ,太阳从东方缓慢升起 ,此时我县上空天气晴朗 ,能见度 2 0ｋｍ ,仅有几丝几缕的卷云 ,太阳强度较弱 ,气温 -8℃ ,相对湿度 60 %。 8时整云量达到 3成 ,为密卷云。太阳周围有几块不完整的晕 ,气温 -7 3℃ ,太阳左右分别出现一个亮点 ,呈对称分布 ,确切地讲是该点的云仅是比较明亮 ,假日不太明显。 …     

FY-2G卫星冬夏云量产品偏差分析

开展卫星反演云量的精度评估是业务应用的基础,也是充分发挥卫星观测效益的前提。利用同类卫星产品EOS Aqua/MODIS云产品,选取2015年6月和12月共80个个例,包括43个白天个例,37个夜间个例。采用交叉比对方法对FY-2G云量产品进行相对偏差分析。结果表明:FY-2G与Aqua/MODIS计算云量总体趋势相当,无论从时间分布（白天和夜间）还是季节分布（6月和12月）上看,FY-2G与Aqua云量相对偏差较为稳定,FY-2G反演云量小于Aqua/MODIS反演云量。匹配个例中FY-2G平均云量为72.81%,Aqua/MODIS平均云量是76.19%,两者相关系数为0.74。两者绝对偏差小于5%的像元比例为72.34%;云量偏差绝对值小于15%的像元比例为79.51%。FY-2G与Aqua/MODIS云量偏差主要来自各自卫星的观测能力与所采用的云检测算法。与具有36个探测通道、星下点最低空间分辨率为0.01°×0.01°的Aqua/MODIS观测数据相比,FY-2G所具有的5通道、星下点最高空间分辨率为0.05°×0.05°的观测数据会出现对云,尤其是破碎云和薄卷云的漏检。两种具有不同时空属性的数据在匹配处理时采用的不同算法也会在比对分析中引入偏差。     

贵州省常规站海平面气压疑误信息分析

之前有学者研究发现无人自动气象站海平面气压疑误信息出现的主要原因是数据采集端的气压传感器海拔高度参数设置有误,针对常规站的海平面气压疑误信息频发站点修正之后,仍旧存在某些常规站(即之前的区域自动站)海平面气压疑误信息频发。该文给出另外一种导致气象资料业务系统(MDOS)中海平面气压疑误信息频繁出现的原因,从根本上解决部分常规站海平面气压长时间未通过内部一致性检查的现象,为相关台站解决此类问题提供可靠依据。     

MDOS2.0海平面气压疑误信息分析与处理

气象资料业务系统MDOS2.0自2016年12月1日正式运行以来,自动气象站(国家级台站除外)海平面气压疑误信息频发,经过对比分析发现,海平面气压疑误信息的根源是观测设备端的气压传感器海拔高度设置有误,与实际海拔高度有很大的差别。通过修正气压传感器的海拔高度后,海平面气压疑误信息不再发生。     

1957-2008年陕西云量分布与变化趋势分析

利用陕西6个基准气象站1957-2008年地面云量资料,分析总云量和低云量时空分布和变化趋势。发现：陕西云量呈南多北少、从北向南渐增的气候特征,总云量汉中最多（7．2成）、绥德最少（4．7成）、低云量安康最多（2．7成）、定边和绥德最少（1成）;总云量最多月份北部早于南部,定边6月、绥德和洛川7月、西安9月、汉中和安康在9月和10月;低云量陕北最多月份出现在8月,而关中陕南最多在9月;关中、陕南总云量季节变化呈夏秋季双峰型;总云量在1975年、低云量在1964年分别达到最多,二者同时在1996年最少;52a来总云量和低云量均呈减少趋势,总云量约减少了0．3成,而低云量从20世纪50、60年代的2．3成减少为1．0成;低云量减少趋势明显．80年代至90年代中期低云量减少最为显著;90年代后期以来总云量有增加趋势,而低云量变化不明显。     

957—2008年陕西云量分布与变化趋势分析

利用陕西6个基准气象站1957—2008年地面云量资料,分析总云量和低云量时空分布和变化趋势。发现:陕西云量呈南多北少、从北向南渐增的气候特征,总云量汉中最多(7.2成)、绥德最少(4.7成)、低云量安康最多(2.7成)、定边和绥德最少(1成);总云量最多月份北部早于南部,定边6月、绥德和洛川7月、西安9月、汉中和安康在9月和10月;低云量陕北最多月份出现在8月,而关中陕南最多在9月;关中、陕南总云量季节变化呈夏秋季双峰型;总云量在1975年、低云量在1964年分别达到最多,二者同时在1996年最少;52a来总云量和低云量均呈减少趋势,总云量约减少了0.3成,而低云量从20世纪50、60年代的2.3成减少为1.0成;低云量减少趋势明显,80年代至90年代中期低云量减少最为显著;90年代后期以来总云量有增加趋势,而低云量变化不明显。

     

绵竹盛夏的卷云与天气

绵竹县位于四川盆地西部(30°21′N、104°13′E)。暴雨是绵竹盛夏(7—8月)的主要灾害性天气之一,群众中流传着“天上钩钩云,地下雨淋淋”等观云测天的经验。究竟卷云与降水天气的关系如何?据统计,1959—1977年7—8月,连续出现两天或以上的卷云后,未来48小时内产生日雨量≥10毫米降水过程的机率为66/111=59.5％。为什么连续出现卷云后,有的暴雨成灾,有的却雨量很小甚至滴雨不落呢?经分析发现,这与天气形势背景及其影响绵竹的主要天气系统不同有关。     

新疆气候之最(七)

新疆哪里日照时数最长? 阳光是生命最主要的能量源泉.阳光是植物进行光合作用的必要物质.由于日照丰盈,吐鲁番地区的长绒棉在全国纤维最长,拉力最强;青藏高原的小麦产量在全国最高. 日照和云量具有必然的联系.云量多,日照少.这里将同时介绍新疆日照和云量的极值情况. 如果整个天空按十成计.阿勒泰年平均     

基于CALIPSO卫星资料的京津冀地区MODIS卷云云顶高度订正

卷云在大气辐射中扮演着重要角色,对天气系统和气候变化产生重要影响。相比传统地基观测手段,卫星遥感更容易探测到高层卷云的信息,本文利用CALIOP主动遥感仪器可获取较为准确的薄卷云特性的特点,针对MODIS被动遥感探测器反演的薄卷云云顶高度的偏差开展订正研究。研究选取2013～2017年京津冀地区MODIS云产品,结合CALIPSO卫星的卷云云顶高度数据,基于交叉验证的方法得到线性拟合方案,对MODIS卷云云顶高度进行订正。订正后的MODIS与CALIPSO卷云云顶高度差值的分布区间由?3～2 km变为?2.0～2.5 km,峰值由?0.8 km左右变为0.2 km左右。订正效果随云顶高度和云光学厚度的不同有所变化,其中较低层卷云和光学薄卷云的订正效果更明显。     

青藏高原中东部云量变化与气温的不对称升高

利用ISCCP资料和地面观测资料,对1984 2009年青藏高原中东部云量和云状的气候特点进行了研究,并分析了日最高温度和日最低温度的变化特点及其与云量变化之间的关系。结果表明,青藏高原中东部地区中低云量呈明显的单峰型日变化,而高云云量日变化不显著;青藏高原地区日最低气温的上升速率与日最高气温不一致,即气温出现不对称升高。青藏高原中东部地区白天、夜间云的变化分别与日最高、最低气温的变化速率存在显著相关,并在云量变化与气温的不对称升高之间存在着正反馈机制。高原中东部地区不对称升温使得日出时的地气温差减小,并可能通过减弱对流作用使日出后的云量减少。云量的减少导致到达地面的太阳短波辐射增加,从而使得当日上午气温升高明显;中午,高云的增多与中低云的减少增加了地面接收的太阳短波辐射,导致了较高的日最高温度;而傍晚除卷云外,各类云的云量均出现增加,起到了减缓傍晚气温下降的作用,有利于出现较高的日最低温度。