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摘要 概述常见的几种对流性天气现象,依据现行国家、地方观测标准和书籍等,探讨在这些对流性天气发生时地面观测的注意事项,以提高对流性天气观测准确率。
关键词 对流性天气;地面观测;注意事项
中图分类号 S166 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)20-0217-02
对流性天气包括雷暴、阵雨、大风、冰雹、龙卷等天气现象,由大气的对流运动产生。其特点是范围小、发展快,发生时十分激烈,容易成灾,同时也给地面气象观测工作带来了很大考验。
1 常见对流性天气概述
1.1 雷暴
雷暴是一种放电现象,常在积雨云云中、云间或云地之间产生,通常表现为闪电伴有雷声,有时可只闻雷声不见闪电。根据强度的不同,雷暴分为3类,分别为小雷暴、中常雷暴、大雷暴,其特点分别如下:①小雷暴。发生于云间或云地间,有频见或偶发的雷声及闪电,雷暴过顶时,风速不超过17.0 m/s,风力小于8级,电码为95;96。②中常雷暴。与小雷暴特点相同。③大雷暴。连续发生强烈闪电,雷声大且连续,随降大雨,可伴有不同強度的冰雹。大雷暴过顶时,气温、气压、风等有剧烈变化,风速超过17.0 m/s,电码97;99。
2014年1月1日全国地面气象观测改革实施后,取消了雷暴、龙卷等13种天气现象,但是仍保留了雷暴、龙卷等现象的重要报的编发,因此当雷暴出现时,要记录在值班日记中(不在记入气簿-1),作为编发重要报的依据[1]。
1.2 阵雨
阵雨是指开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水,有时伴有雷暴。阵雨的雨滴直径通常大于0.5 mm,阵雨骤降骤停,强度变化很大,一般降自Cb、Cu、Sc等云层,当有阵雨下降时,气层很不稳定。根据阵雨强度的不同,在地面气象观测中将其分为小、中常、大阵雨3类,其特点分别如下:①小阵雨。雨点清晰可辨,但无漂浮现象,落到屋面或地面石板上时无四溅现象,屋面雨声缓和,完全滴湿屋面或地面石板需2 min以上,对应电码为80。②中常阵雨。分辨雨滴不易,雨落如线,屋面有淅淅沙沙的雨声,水洼泥潭形成很快,落硬地或屋瓦上即四溅,对应电码为81。③大阵雨。如倾盆状,不见雨滴,落到地面或屋面上四溅高达数厘米,能见度大大降低,水潭形成极快,屋面上的雨声如哗哗的喧闹声,对应电码为82。
1.3 大风
大风指风力达到或超过八级或瞬时风速≥17 m/s的风,当2段出现时间间歇在15 min以内时作为1次记载,若间歇时间超过15 min,则需另记起止时间[2]。
1.4 冰雹
冰雹即固态降水,通常呈锥状、球状或不规则状,坚硬,由雹核和冰层组成,雹核不透明,冰层透明,大小差异大,大冰雹常伴随雷暴出现。
1.5 龙卷
龙卷是一种小范围的强烈旋风,龙卷发生时,可见盘旋下垂于积雨云云底的漏斗状云体,有时也可悬挂半空、稍伸即隐或触及地面雨面。龙卷过境,对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。
2 对流性天气地面观测注意事项
2.1 雷暴
雷暴出现时要注意倾听雷声,待确认后再下笔记录雷暴的开始时间和方向。雷暴系统的判别应从整体出发,当几个方向同时出现时应选择一个主要系统进行记载,如果主要系统终止,应另选一个主要系统继续记录。如果雷暴是由不同方向发展起来的Cb云形成,可以分别记录和整理。一般不考虑雷暴移动过程中的个别折向,但如果起止时间内移动方向≥180°,要加记中间方向,经天顶的要记天顶方向“Z”,其余一律不记中间方向。
雷暴出现时,要特别注意防雷,注意自身的安全。要关好门窗,避免雷暴天气时前往观测场。若需要前往观测场,最好穿戴雨衣压低身子行走,不要持金属雨伞外出等。雷雨过后,应检查各气象要素传感器、采集器、业务用计算机有无损坏,发现损坏时应及时上报、维修、更换。
2.2 强降水
2.2.1 强降水对于蒸发观测的影响。针对E-601B型蒸发器,其观测措施如下:①预计大到暴雨时,同时盖住专有雨量筒和蒸发桶,待雨转小或停止后,及时将其打开,继续进行观测;②预计大到暴雨时,可先从蒸发器中取出一定水量,以免降水时溢流桶溢出,计算日蒸发量时将这部分水量进行扣除。针对小型蒸发器,当有降水发生时,将其金属丝网圈取下,有强降水时,应将蒸发器的水取出一部分并将水量记入观测簿备注栏,并将其加在该日的余量中,也可采取上述针对E-601B型蒸发器的观测措施①,但要注意将小型蒸发器加盖的起止时间记录在值班日记上。
2.2.2 强降水对于降水量观测的影响。在降水来临之前,要清洗雨量器并校正自动站雨量传感器,清洗时注意清除过滤网、盛水器、储水瓶内的昆虫、尘土、树叶等杂物。在强降水下降过程中,要不定时地关注自动站雨量传感器的工作状态,保证仪器工作正常。
2.2.3 强降水对于地温观测的影响。大雨下降过程中要不定时查看地温场,当发现地温场积水时,要及时给地温场排水。若发现0 cm地温传感器被雨水冲刷导致裸露空中,则要放上泥土将传感器盖好,使其满足规范中的安装要求[3]。
2.3 冰雹
当预计会出现冰雹,应给地温表罩上防雹罩,以防止地温表损坏。降冰雹时,在气簿-1中记录冰雹天气现象符号以及其开始、终止时间,并在纪要栏记录其出现时间及测定的最大冰雹的最大直径(以mm为单位取整数)。当最大冰雹的最大直径大于10 mm时,应同时测量冰雹的最大平均重量(以g为单位取整数),记入纪要栏。
2.4 有关报文的编发
2.4.1 “现在天气现象ww”的编报。2014年1月1日改革后,取消了雷暴的观测,所以在正点地面观测数据维护中天气现象电码17、29、91-99和过去天气现象电码9也相应的取消。当观测时测站有阵性降水,此时“现在天气现象ww”的编报需区分阵雨的强度,根据观测时15 min的降水情况参照阵雨强度表进行判定,从而选择编报电码80、81或者82。 由于航空报仍按原规定观测编发报,所以改革后航空报与正点地面观测数据维护中的现在天气现象有时会出现不一致的地方,这里观测员一定要注意。当观测时测站只有阵性降水,而观测时和观测前1 h内无雷暴,此时航空报中的“现在天气现象ww”的编报与正点地面观测数据维护中“现在天气现象ww”的编报一致,应需区分阵雨的强度,根据观测时10 min的降水情况参照阵雨强度特点进行判定,从而选择编报电码80、81或者82。当观测前1 h内有雷暴,观测时无雷暴而有降水时,航空报中的“现在天气现象ww”的编报要根据观测时10 min的降水情况参照阵雨强度特点进行判定,从而选择编报电码91或者92。当观测时有雷暴和降水时,航空报中的“现在天气现象ww”则要参照雷暴强度特点选择编报电码95或者97[4]。
2.4.2 重要报的编报。主要包括以下几个方面:
(1)雷暴(94917)的編报。强降水通常伴有雷暴现象发生,雷暴的发报时次为不定时发报,当测站视区出现雷暴时,就要在10 min内编发雷暴的重要报。对于昼夜守班台站,每天20:01—20:00时段内第1次出现雷暴时发报,其后出现的不再发报。当雷暴由前一日持续至本日20:00后的,以20:00后的第1次出现闻雷的时间为准拍发一次重要天气报。而对于白天守班台站,每天6:51—20:00分时段内第1次出现雷暴时发报,其后出现的不再发报。其中雷暴由6:51前持续至6:51分后的,以此后的第1次出现闻雷的时间为准拍发重要天气报。在不守班的20:01至次日6:50时段内,如能确定雷暴出现时间的应拍发,此后白天守班时段不再拍发;如不能确定准确时间的,可不拍发。
(2)大风(911fxfx 915dd)、龙卷(919 MwDa)、冰雹(939 nn)的编报。当大风出现,且风速≥20.0 m/s时,需要编发大风的重要报,大风的重要报一日可发多份,当编发了风速 ≥20.0 m/s的大风重要报之后,风速减弱至<17.0 m/s,并持续20 min后又出现≥20.0 m/s的大风时,就要继续再发大风的重要报。
当测站或视区内出现龙卷时,要在10 min内编发龙卷的重要报。龙卷的重要报一日可发多份,又有新龙卷出现时要继续编发龙卷的重要报。
冰雹发报时次为不定时发报,当测站视区出现冰雹时,就要在10 min内编发冰雹的重要报。冰雹随降随化时,可目测估计其直径编报。冰雹的重要报一日可发多份,每次降雹过程都要发报,同一次降雹过程中,冰雹直径增大≥10 mm时,需发一份重要报,同一次过程指的是同一次天气过程。
如果在7:31、13:31、19:31至正点8:00、14:00、20:00之间有大风、龙卷、冰雹出现,且达到发报标准需发重要报时,则此时大风、龙卷、冰雹重要报合并到正点地面观测数据维护中编发,该重要报不用单独编发,可省略。
(3)合并编报规定。遇重要天气报重叠者(即同时有2种或以上重要天气达到发报标准,包括前一现象的报还没有发出,又有一种或几种现象达到发报标准。),凡重要天气报告中GGggW0的W0编码相同的,在规定时间内可以合并编发;不相同的分别编发。合并编发一份报告时,各有关电码组一一编发,此时GGgg编报最后一种现象达到发报标准的时间。
3 结语
当预报有对流性天气时,值班员就应当随时注意天气变化,提前做好准备工作。强雷暴出现时常见的对流行天气暴雨、大风、龙卷、冰雹等有可能接踵而至,此时观测任务繁多,再加上一些报文的编发,常常造成观测员心理紧张,有时一疏忽就有可能造成错误,既影响了测报质量也影响了自己的业绩。所以对于对流性天气要特别重视,日常工作中要多思考、勤整理、多总结,在复杂天气来临之前做到心到位,技术到位,这样利于我们观测工作的正常开展,保证测报质量的提高。
4 参考文献
[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
[2] 中国气象局监测网络司.地面气象电码手册[M].北京:气象出版社,1999.
[3] 福建省气象局.关于修订重要天气报有关事宜的通知[EB/OL].(2012-06-18)[2014-07-17].http://www.doc88.com/p-150260373248.html.
[4] 中国气象局综合观测司.关于做好全国地面气象观测业务调整工作的通知[EB/OL].(2012-06-18)[2014-07-17].http://9512.net/read/5a0f8f99eaaa22508590b505.html.
关键词 对流性天气;地面观测;注意事项
中图分类号 S166 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)20-0217-02
对流性天气包括雷暴、阵雨、大风、冰雹、龙卷等天气现象,由大气的对流运动产生。其特点是范围小、发展快,发生时十分激烈,容易成灾,同时也给地面气象观测工作带来了很大考验。
1 常见对流性天气概述
1.1 雷暴
雷暴是一种放电现象,常在积雨云云中、云间或云地之间产生,通常表现为闪电伴有雷声,有时可只闻雷声不见闪电。根据强度的不同,雷暴分为3类,分别为小雷暴、中常雷暴、大雷暴,其特点分别如下:①小雷暴。发生于云间或云地间,有频见或偶发的雷声及闪电,雷暴过顶时,风速不超过17.0 m/s,风力小于8级,电码为95;96。②中常雷暴。与小雷暴特点相同。③大雷暴。连续发生强烈闪电,雷声大且连续,随降大雨,可伴有不同強度的冰雹。大雷暴过顶时,气温、气压、风等有剧烈变化,风速超过17.0 m/s,电码97;99。
2014年1月1日全国地面气象观测改革实施后,取消了雷暴、龙卷等13种天气现象,但是仍保留了雷暴、龙卷等现象的重要报的编发,因此当雷暴出现时,要记录在值班日记中(不在记入气簿-1),作为编发重要报的依据[1]。
1.2 阵雨
阵雨是指开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水,有时伴有雷暴。阵雨的雨滴直径通常大于0.5 mm,阵雨骤降骤停,强度变化很大,一般降自Cb、Cu、Sc等云层,当有阵雨下降时,气层很不稳定。根据阵雨强度的不同,在地面气象观测中将其分为小、中常、大阵雨3类,其特点分别如下:①小阵雨。雨点清晰可辨,但无漂浮现象,落到屋面或地面石板上时无四溅现象,屋面雨声缓和,完全滴湿屋面或地面石板需2 min以上,对应电码为80。②中常阵雨。分辨雨滴不易,雨落如线,屋面有淅淅沙沙的雨声,水洼泥潭形成很快,落硬地或屋瓦上即四溅,对应电码为81。③大阵雨。如倾盆状,不见雨滴,落到地面或屋面上四溅高达数厘米,能见度大大降低,水潭形成极快,屋面上的雨声如哗哗的喧闹声,对应电码为82。
1.3 大风
大风指风力达到或超过八级或瞬时风速≥17 m/s的风,当2段出现时间间歇在15 min以内时作为1次记载,若间歇时间超过15 min,则需另记起止时间[2]。
1.4 冰雹
冰雹即固态降水,通常呈锥状、球状或不规则状,坚硬,由雹核和冰层组成,雹核不透明,冰层透明,大小差异大,大冰雹常伴随雷暴出现。
1.5 龙卷
龙卷是一种小范围的强烈旋风,龙卷发生时,可见盘旋下垂于积雨云云底的漏斗状云体,有时也可悬挂半空、稍伸即隐或触及地面雨面。龙卷过境,对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。
2 对流性天气地面观测注意事项
2.1 雷暴
雷暴出现时要注意倾听雷声,待确认后再下笔记录雷暴的开始时间和方向。雷暴系统的判别应从整体出发,当几个方向同时出现时应选择一个主要系统进行记载,如果主要系统终止,应另选一个主要系统继续记录。如果雷暴是由不同方向发展起来的Cb云形成,可以分别记录和整理。一般不考虑雷暴移动过程中的个别折向,但如果起止时间内移动方向≥180°,要加记中间方向,经天顶的要记天顶方向“Z”,其余一律不记中间方向。
雷暴出现时,要特别注意防雷,注意自身的安全。要关好门窗,避免雷暴天气时前往观测场。若需要前往观测场,最好穿戴雨衣压低身子行走,不要持金属雨伞外出等。雷雨过后,应检查各气象要素传感器、采集器、业务用计算机有无损坏,发现损坏时应及时上报、维修、更换。
2.2 强降水
2.2.1 强降水对于蒸发观测的影响。针对E-601B型蒸发器,其观测措施如下:①预计大到暴雨时,同时盖住专有雨量筒和蒸发桶,待雨转小或停止后,及时将其打开,继续进行观测;②预计大到暴雨时,可先从蒸发器中取出一定水量,以免降水时溢流桶溢出,计算日蒸发量时将这部分水量进行扣除。针对小型蒸发器,当有降水发生时,将其金属丝网圈取下,有强降水时,应将蒸发器的水取出一部分并将水量记入观测簿备注栏,并将其加在该日的余量中,也可采取上述针对E-601B型蒸发器的观测措施①,但要注意将小型蒸发器加盖的起止时间记录在值班日记上。
2.2.2 强降水对于降水量观测的影响。在降水来临之前,要清洗雨量器并校正自动站雨量传感器,清洗时注意清除过滤网、盛水器、储水瓶内的昆虫、尘土、树叶等杂物。在强降水下降过程中,要不定时地关注自动站雨量传感器的工作状态,保证仪器工作正常。
2.2.3 强降水对于地温观测的影响。大雨下降过程中要不定时查看地温场,当发现地温场积水时,要及时给地温场排水。若发现0 cm地温传感器被雨水冲刷导致裸露空中,则要放上泥土将传感器盖好,使其满足规范中的安装要求[3]。
2.3 冰雹
当预计会出现冰雹,应给地温表罩上防雹罩,以防止地温表损坏。降冰雹时,在气簿-1中记录冰雹天气现象符号以及其开始、终止时间,并在纪要栏记录其出现时间及测定的最大冰雹的最大直径(以mm为单位取整数)。当最大冰雹的最大直径大于10 mm时,应同时测量冰雹的最大平均重量(以g为单位取整数),记入纪要栏。
2.4 有关报文的编发
2.4.1 “现在天气现象ww”的编报。2014年1月1日改革后,取消了雷暴的观测,所以在正点地面观测数据维护中天气现象电码17、29、91-99和过去天气现象电码9也相应的取消。当观测时测站有阵性降水,此时“现在天气现象ww”的编报需区分阵雨的强度,根据观测时15 min的降水情况参照阵雨强度表进行判定,从而选择编报电码80、81或者82。 由于航空报仍按原规定观测编发报,所以改革后航空报与正点地面观测数据维护中的现在天气现象有时会出现不一致的地方,这里观测员一定要注意。当观测时测站只有阵性降水,而观测时和观测前1 h内无雷暴,此时航空报中的“现在天气现象ww”的编报与正点地面观测数据维护中“现在天气现象ww”的编报一致,应需区分阵雨的强度,根据观测时10 min的降水情况参照阵雨强度特点进行判定,从而选择编报电码80、81或者82。当观测前1 h内有雷暴,观测时无雷暴而有降水时,航空报中的“现在天气现象ww”的编报要根据观测时10 min的降水情况参照阵雨强度特点进行判定,从而选择编报电码91或者92。当观测时有雷暴和降水时,航空报中的“现在天气现象ww”则要参照雷暴强度特点选择编报电码95或者97[4]。
2.4.2 重要报的编报。主要包括以下几个方面:
(1)雷暴(94917)的編报。强降水通常伴有雷暴现象发生,雷暴的发报时次为不定时发报,当测站视区出现雷暴时,就要在10 min内编发雷暴的重要报。对于昼夜守班台站,每天20:01—20:00时段内第1次出现雷暴时发报,其后出现的不再发报。当雷暴由前一日持续至本日20:00后的,以20:00后的第1次出现闻雷的时间为准拍发一次重要天气报。而对于白天守班台站,每天6:51—20:00分时段内第1次出现雷暴时发报,其后出现的不再发报。其中雷暴由6:51前持续至6:51分后的,以此后的第1次出现闻雷的时间为准拍发重要天气报。在不守班的20:01至次日6:50时段内,如能确定雷暴出现时间的应拍发,此后白天守班时段不再拍发;如不能确定准确时间的,可不拍发。
(2)大风(911fxfx 915dd)、龙卷(919 MwDa)、冰雹(939 nn)的编报。当大风出现,且风速≥20.0 m/s时,需要编发大风的重要报,大风的重要报一日可发多份,当编发了风速 ≥20.0 m/s的大风重要报之后,风速减弱至<17.0 m/s,并持续20 min后又出现≥20.0 m/s的大风时,就要继续再发大风的重要报。
当测站或视区内出现龙卷时,要在10 min内编发龙卷的重要报。龙卷的重要报一日可发多份,又有新龙卷出现时要继续编发龙卷的重要报。
冰雹发报时次为不定时发报,当测站视区出现冰雹时,就要在10 min内编发冰雹的重要报。冰雹随降随化时,可目测估计其直径编报。冰雹的重要报一日可发多份,每次降雹过程都要发报,同一次降雹过程中,冰雹直径增大≥10 mm时,需发一份重要报,同一次过程指的是同一次天气过程。
如果在7:31、13:31、19:31至正点8:00、14:00、20:00之间有大风、龙卷、冰雹出现,且达到发报标准需发重要报时,则此时大风、龙卷、冰雹重要报合并到正点地面观测数据维护中编发,该重要报不用单独编发,可省略。
(3)合并编报规定。遇重要天气报重叠者(即同时有2种或以上重要天气达到发报标准,包括前一现象的报还没有发出,又有一种或几种现象达到发报标准。),凡重要天气报告中GGggW0的W0编码相同的,在规定时间内可以合并编发;不相同的分别编发。合并编发一份报告时,各有关电码组一一编发,此时GGgg编报最后一种现象达到发报标准的时间。
3 结语
当预报有对流性天气时,值班员就应当随时注意天气变化,提前做好准备工作。强雷暴出现时常见的对流行天气暴雨、大风、龙卷、冰雹等有可能接踵而至,此时观测任务繁多,再加上一些报文的编发,常常造成观测员心理紧张,有时一疏忽就有可能造成错误,既影响了测报质量也影响了自己的业绩。所以对于对流性天气要特别重视,日常工作中要多思考、勤整理、多总结,在复杂天气来临之前做到心到位,技术到位,这样利于我们观测工作的正常开展,保证测报质量的提高。
4 参考文献
[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
[2] 中国气象局监测网络司.地面气象电码手册[M].北京:气象出版社,1999.
[3] 福建省气象局.关于修订重要天气报有关事宜的通知[EB/OL].(2012-06-18)[2014-07-17].http://www.doc88.com/p-150260373248.html.
[4] 中国气象局综合观测司.关于做好全国地面气象观测业务调整工作的通知[EB/OL].(2012-06-18)[2014-07-17].http://9512.net/read/5a0f8f99eaaa22508590b505.html.