现代大气探测学-第3讲-能见度、天气现象、地面状态观测-夏俊荣(南京信息工程大学 大气探测学)

1、南京信息工程大学南京信息工程大学 夏俊荣夏俊荣 致 谢 本课程多媒体教材是在兰州大学张文煜教授的同类教材基础之上修改完成，此外还得到了其他诸位老师的帮助，在此谨表示衷心感谢。 第三讲第三讲 能见度、天气现象、能见度、天气现象、地面状态的观测地面状态的观测 知识结构能见度的观测能见度的观测1天气现象的观测天气现象的观测2地面状态的观测地面状态的观测3气象应用气象应用4一、能见度的观测一、能见度的观测 能见度就是能够看到周围景物的程度，用目标物的最大能见距离来表示 分为水平能见度、垂直能见度、倾斜能见度二、观测能见度有什么意义? 在气象上在气象上，它可以用来了解大气稳定度，判，它可以用来了解大气稳

2、定度，判别气团属性别气团属性 在环保方面在环保方面，它能反映出大气污染的一些基，它能反映出大气污染的一些基本状况本状况 在国防和国民经济建设方面在国防和国民经济建设方面，它是保证航空、，它是保证航空、航海、交通运输安全的一个重要因素航海、交通运输安全的一个重要因素一、能见度的观测一、能见度的观测 所谓所谓“能见能见”，在，在白天是指能够看到白天是指能够看到和辨认出目标物的和辨认出目标物的轮廓和形体；在夜轮廓和形体；在夜间是指能清楚地看间是指能清楚地看见目标灯的发光点见目标灯的发光点凡是看不清目标物凡是看不清目标物的轮廓，认不清其的轮廓，认不清其形体，或者所见目形体，或者所见目标灯的发光点模糊，

3、标灯的发光点模糊，灯光散乱，都不算灯光散乱，都不算“能见能见”一、能见度的观测一、能见度的观测1.1.影响能见度的基本因子影响能见度的基本因子2.2.水平能见度的观测水平能见度的观测3.3.气象光学视程的仪器测量气象光学视程的仪器测量1.影响能见度的基本因子影响能见度的基本因子n1. 1.大气透明度大气透明度n2. 2.目标物和背景的属性目标物和背景的属性 n3.3.眼睛的视觉性能眼睛的视觉性能1.影响能见度的基本因子影响能见度的基本因子 假如有一目标物，其原假如有一目标物，其原有亮度为有亮度为B B，在通过了距，在通过了距离为离为dxdx的混浊空气后，亮的混浊空气后，亮度被减小了度被减小了d

4、BdB，其在这段，其在这段距离的亮度改变率为距离的亮度改变率为dB/B=-dB/B=-dxdx，其中，其中是是大气的消光系数。若光线大气的消光系数。若光线在均匀的大气中通过的路在均匀的大气中通过的路径为径为L L时，则有时，则有LBBdxBdB00LeBB0得出得出亮度随亮度随和和L L的增加按指的增加按指数规律减小，即大气中的数规律减小，即大气中的悬浮质粒越多，大气透明悬浮质粒越多，大气透明度就越差，目标物的能见度就越差，目标物的能见距离也就越小距离也就越小大气透明度大气透明度1.影响能见度的基本因子影响能见度的基本因子目标物和背景的属性目标物和背景的属性设目标物的亮度为设目标物的亮度为B

5、B0 0 ，背景亮度为，背景亮度为B B，亮度对比值亮度对比值K K定义定义为：目标物亮度为：目标物亮度 B B0 0 与背景亮度与背景亮度B B的的绝对差与其中大者绝对差与其中大者之比之比当 B B0 0B B时 K K（B B0 0B)/BB)/B0 0当 B B0 0B B时 K K（B BB B0 0)/B)/B 0K1 0K1。若。若B B0 0B B，则，则K K0 0，此时，目标物和背景融合在一起，此时，目标物和背景融合在一起，无法辨认目标物；若无法辨认目标物；若B B0 00 0，或，或B B0 0，则，则K K1 1，目标清晰可见，目标清晰可见1.影响能见度的基本因子影响能见

6、度的基本因子眼眼 睛睛 的的 视视 觉觉 性性 能能 当当K K0 0时，即目标物与背景亮度完全一样，时，即目标物与背景亮度完全一样，就无法从背景上区别出目标物来。但由于人眼就无法从背景上区别出目标物来。但由于人眼镜的视觉性能，实际上等不到镜的视觉性能，实际上等不到 K K0 0，而是当，而是当K K小到某一数值小到某一数值后，人眼对亮度对比就已经感后，人眼对亮度对比就已经感觉不到了，此时，目标物已不能见了。我们把觉不到了，此时，目标物已不能见了。我们把人眼开始不能从背景上再感觉到目标物时的亮人眼开始不能从背景上再感觉到目标物时的亮度对比的最小值称为度对比的最小值称为 “对比视觉阈对比视觉阈”

7、 ，用，用来表示。当来表示。当K K时，目标物能见，否则，目标时，目标物能见，否则，目标物不能见。一般说来，具有正常视力的人，在物不能见。一般说来，具有正常视力的人，在野外观测条件下，野外观测条件下，的平均值约为的平均值约为0.02 0.02 2. 水平能见度的观测水平能见度的观测1.1.气象能见度气象能见度 2.2.有效能见度有效能见度 3.3.观测方法观测方法 （1 1）白天能见度的观测）白天能见度的观测 （2 2）夜间能见度的观测）夜间能见度的观测 2.水平能见度的观测1.何谓气象光学视程？ 是指白炽灯发出色温为是指白炽灯发出色温为2700K2700K的平行光的平行光束的光通量，在大气中

8、削弱至初始值的束的光通量，在大气中削弱至初始值的5%5%所所通过的路径长度。通过的路径长度。( (世界气象组织定义世界气象组织定义) ) MOR (Meteorological optical range)MOR (Meteorological optical range)2.水平能见度的观测2.什么是气象能见度？ 是指是指视力正常视力正常( (对比视对比视感阈为感阈为0.05)0.05)的人，在的人，在当时当时天气条件天气条件下，能够从下，能够从天空背天空背景景中看到和辨认出目标物中看到和辨认出目标物（黑色，大小适度黑色，大小适度）的）的最大最大水平距离水平距离；夜间则是能看到；夜间则是能看

9、到和确定出一定强度灯光的最和确定出一定强度灯光的最大水平距离大水平距离2.水平能见度的观测3.什么是有效能见度？ 有效能见度有效能见度：是指周围视：是指周围视野中野中二分之一以上二分之一以上的范的范围都能看到的最大水平围都能看到的最大水平距离。记录时以千米为距离。记录时以千米为单位取小数一位单位取小数一位2.水平能见度的观测白天能见度的观测1 1、选定目标物时，应尽可能以天空为背景；、选定目标物时，应尽可能以天空为背景；2 2、大小适度，视角以、大小适度，视角以0.50.55.05.0之间为宜；之间为宜；3 3、仰角不宜超过、仰角不宜超过6 6，以越接近水平方向越好；，以越接近水平方向越好；4

10、 4、颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变或少变；、颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变或少变；5 5、浅色，反光强的物体不适宜选为目标物。、浅色，反光强的物体不适宜选为目标物。 目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位，绘制能见度目标物分布图物所在的方位，绘制能见度目标物分布图2.水平能见度的观测水平能见度的观测能见度目标分布图能见度目标分布图绘图方法：一般是先绘图方法：一般是先在纸上画九个同心圆。在纸上画九个同心圆。圆心代表观测点，自圆心代表观测点，自近而远地每圈分别代近而远地每圈分别代表表 0.1 0.1、0.20.2、

11、0.50.5、 1.0 1.0、2.02.0、5.05.0、10.010.0、20.020.0、50.050.0千千米的距离。然后把所米的距离。然后把所有目标物，以其简略有目标物，以其简略图形或编号按其所在图形或编号按其所在方位、距离分别标在方位、距离分别标在相应的位置上相应的位置上2.水平能见度的观测水平能见度的观测白天能见度的观测白天能见度的观测 在沙漠、草原、海岛或其它地物稀少的地区，可在沙漠、草原、海岛或其它地物稀少的地区，可采用人工设采用人工设 置目标物，并视其清晰程度来判定置目标物，并视其清晰程度来判定能见度。人工设置的目标物，一般多用来估计能见度。人工设置的目标物，一般多用来估计

12、1.1.千米以内的能见度，其大小要适度，材料因地千米以内的能见度，其大小要适度，材料因地制宜制宜( (木板、土墙、水泥预制件等木板、土墙、水泥预制件等) )，向着观测点，向着观测点的一面应涂成黑色，以与天空背景有清楚的对比。的一面应涂成黑色，以与天空背景有清楚的对比。靠近海靠近海( (湖湖) )岸的站或海岛站，其朝向海岸的站或海岛站，其朝向海( (湖湖) )方向方向的能见度，还可以水天线的能见度，还可以水天线( (即海、天相接的线即海、天相接的线) )的的清晰程度清晰程度2.水平能见度的观测水平能见度的观测夜夜 间间 能能 见见 度度 的的 观观 测测 夜间由于光照条件限制，能见度观测最好是用

13、发光物体夜间由于光照条件限制，能见度观测最好是用发光物体作为目标物，根据灯光强度和距离，查出相应的能见距离。作为目标物，根据灯光强度和距离，查出相应的能见距离。在无条件利用目标灯进行观测的情况下，则只能根据天黑在无条件利用目标灯进行观测的情况下，则只能根据天黑前能见度的变化趋势，当时天气现象和气象要素的变化情前能见度的变化趋势，当时天气现象和气象要素的变化情况，结合实践经验加以估计。夜间观测能见度时，应在黑况，结合实践经验加以估计。夜间观测能见度时，应在黑暗处停留至少五分钟，待眼睛适应环境后进行观测。凡是暗处停留至少五分钟，待眼睛适应环境后进行观测。凡是有条件的地方，均应在各方向选择一些固定的

14、目标灯来作有条件的地方，均应在各方向选择一些固定的目标灯来作为观测能见度的依据。目标灯应选择位于开阔地带不受地为观测能见度的依据。目标灯应选择位于开阔地带不受地方性烟雾影响的、灯光强度不变的、不带颜色的、没有灯方性烟雾影响的、灯光强度不变的、不带颜色的、没有灯罩的、白色的、孤立的点光源罩的、白色的、孤立的点光源3.气象光学视程的仪器测量气象光学视程的仪器测量 对单色光，据比尔对单色光，据比尔- -朗伯定律（朗伯定律（Beer-Lambert Beer-Lambert law; law; 又称又称Beer law; Lambert-Beer law; Beer law; Lambert-Beer

15、 law; Bouguer-Lambert-Beer law Bouguer-Lambert-Beer law ）0LFF eF为大气中经过为大气中经过L路径长度接收的光通量路径长度接收的光通量F0为为L=0时的光通量时的光通量为消光系数为消光系数透射率（因子透射率（因子）0LFTeFln0.053MOR 定义定义 T=0.05 ln0.05lnLTL-基线基线 MOR只与只与有关，与白天黑夜天空光强背景无关有关，与白天黑夜天空光强背景无关MOR可由基线长度可由基线长度L的大气路径上的透过率的大气路径上的透过率T来确定来确定3.气象光学视程的仪器测量气象光学视程的仪器测量 用于测量气象光学视程

16、的仪器可分为以下两类：用于测量气象光学视程的仪器可分为以下两类：（1 1）用于测量水平空气柱的消光系数或透射因数。）用于测量水平空气柱的消光系数或透射因数。光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造成的成的（2 2）用于测量小体积空气对光的散射系数。在自）用于测量小体积空气对光的散射系数。在自然状况下（黑炭除外），吸收通常可忽略，散射然状况下（黑炭除外），吸收通常可忽略，散射系数可视作与消光系数相同系数可视作与消光系数相同3.气象光学视程的仪器测量气象光学视程的仪器测量1.1.透射能见度仪透射能见度仪 透射能见度仪采用测量发射器和接收器之间透射能见度仪

17、采用测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光水平空气柱的平均消光( (透射透射) )系数而算出能系数而算出能见度。发射器提供一个经过调制的定常平均见度。发射器提供一个经过调制的定常平均功率的光通量源，接收器主要由一个光检测功率的光通量源，接收器主要由一个光检测器组成。由光检测器输出测定透射系数，再器组成。由光检测器输出测定透射系数，再据此计算消光系数和气象光学视程据此计算消光系数和气象光学视程3.气象光学视程的仪器测量透射仪的准确度透射仪的准确度发射器和接收器的准直性不正确；发射器和接收器的准直性不正确；发射器和接收器安装的刚性和稳定性不牢靠；发射器和接收器安装的刚性和稳定性不牢靠；光源的老

18、化和中心位置不正确；光源的老化和中心位置不正确；校准误差（能见度太低或在不稳定的情况下进行校准影响消校准误差（能见度太低或在不稳定的情况下进行校准影响消光系数）；光系数）；系统的电子设备的不稳定性；系统的电子设备的不稳定性；消光系数作为低通信号进行远距离输送时，受到电磁场的干消光系数作为低通信号进行远距离输送时，受到电磁场的干扰（尤其是在机场），这时最好采用数字化信号；扰（尤其是在机场），这时最好采用数字化信号；来源于日出或日落的干扰和透射仪初始定向不良；来源于日出或日落的干扰和透射仪初始定向不良；大气污染沾污光学系统；大气污染沾污光学系统；局地大气状况（阵雨、强风和雪等）导致不具有代表性的消

19、局地大气状况（阵雨、强风和雪等）导致不具有代表性的消光系数读数或背离光系数读数或背离KoschmiederKoschmieder定律定律Koschmieder定律定律3.气象光学视程的仪器测量2.2.散射能见度仪散射能见度仪散射能见度仪是测量散射系数从而估算出气象光散射能见度仪是测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器学视程的仪器3.气象光学视程的仪器测量散射仪的准确度：散射仪的准确度：校准误差（能见度太低或在不稳定的情况下进行校准影响消光校准误差（能见度太低或在不稳定的情况下进行校准影响消光系数）；系数）；当校准中使用不透明散射体时，在程序或材料上缺乏重复性；当校准中使用不透明散射体时，在程

20、序或材料上缺乏重复性；系统的电子器件的不稳定性；系统的电子器件的不稳定性；将散射系数以较弱的电流或电压信号进行远程传输时，受电磁将散射系数以较弱的电流或电压信号进行远程传输时，受电磁场的干扰（尤其是在机场），这时最好采用数字化信号；场的干扰（尤其是在机场），这时最好采用数字化信号；日出或日落的干扰，以及仪器初始取向的不良；日出或日落的干扰，以及仪器初始取向的不良；光学系统受大气污染的沾污。（这些仪器和透射仪相比，对其光学系统受大气污染的沾污。（这些仪器和透射仪相比，对其光学系统上的灰尘不那么敏感，但是严重的污秽则仍有影响）；光学系统上的灰尘不那么敏感，但是严重的污秽则仍有影响）；大气条件（雨、

21、雪、冰晶、沙、局地污染等）得出的散射系数大气条件（雨、雪、冰晶、沙、局地污染等）得出的散射系数不同于相应的消光系数不同于相应的消光系数 3.气象光学视程的仪器测量WMOWMO研究表明：在较低气象光学研究表明：在较低气象光学视程下，散射仪测量准确度不如视程下，散射仪测量准确度不如透射仪；散射仪受降水影响较大，透射仪；散射仪受降水影响较大，且测量值呈现很大的变动性，系且测量值呈现很大的变动性，系统误差较大统误差较大二、天气现象的观测二、天气现象的观测1 1 天气现象的特征天气现象的特征2 2 容易混淆的天气现象的区别容易混淆的天气现象的区别3 3 天气现象观测仪天气现象观测仪 天气现象是指在大气中

22、、地面上产生的降天气现象是指在大气中、地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）、冻结物、干质悬水、水汽凝结物（云除外）、冻结物、干质悬浮物和光、电的现象，也包括一些风的特征浮物和光、电的现象，也包括一些风的特征 各种天气现象都是在一定的天气条件下产各种天气现象都是在一定的天气条件下产生的，反映着大气中不同的物理过程，是天气生的，反映着大气中不同的物理过程，是天气变化的直接反映，也是天气预报的重要依据。变化的直接反映，也是天气预报的重要依据。观测天气现象不仅可以为了解一地的气候情况观测天气现象不仅可以为了解一地的气候情况积累资料，也可以为国防和国民经济建设服务积累资料，也可以为国防和国民经济建设服

23、务1 天气现象的特征天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 滴状的液态降水，滴状的液态降水，下降时清楚可见，强下降时清楚可见，强度变化较缓慢，落在度变化较缓慢，落在水面上会激起波纹和水面上会激起波纹和水花，落在干地上可水花，落在干地上可留下湿斑留下湿斑1 天气现象的特征天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 开始和停止都较开始和停止都较突然、强度变化大的突然、强度变化大的液态降水，有时伴有液态降水，有时伴有雷暴雷暴1 天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 稠密稠密、细

24、小而十分均细小而十分均匀的液态降水匀的液态降水，下降情况下降情况不易分辨不易分辨，看上去似乎随看上去似乎随空气微弱的运动飘浮在空气微弱的运动飘浮在空中空中，徐徐落下徐徐落下。迎面有迎面有潮湿感潮湿感，落在水面无波纹落在水面无波纹，落在干地上只是均匀地落在干地上只是均匀地润湿地面而无湿斑润湿地面而无湿斑1 天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 固态降水，大多固态降水，大多是白色不透明的六出是白色不透明的六出分枝的星状、六角形分枝的星状、六角形片状结晶，常缓缓飘片状结晶，常缓缓飘落，强度变化较缓慢。落，强度变化较缓慢。温度较高时多成团降温度较高时多成团降

25、落落1 天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 开始和停止都开始和停止都较突然、强度变化大较突然、强度变化大的降雪的降雪1 天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 半融化的雪（湿半融化的雪（湿雪），或雨和雪同时雪），或雨和雪同时下降下降1 天气现象的特征 1.雨2.阵雨3.毛毛雨4.雪5.阵雪6.雨夹雪7. 阵性雨夹雪 开始和停止都较开始和停止都较突然、强度变化大的突然、强度变化大的雨夹雪雨夹雪1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 白色不透明的圆白色不透

26、明的圆锥形或球形的颗粒固锥形或球形的颗粒固态降水，直径约态降水，直径约2-52-5毫米，下降时常呈阵毫米，下降时常呈阵性，着硬地常反跳，性，着硬地常反跳，松脆易碎松脆易碎1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 白色不透明的比白色不透明的比较扁的或比较长的小较扁的或比较长的小颗粒固态降水，直径颗粒固态降水，直径常小于常小于1 1毫米，着硬毫米，着硬地不反跳地不反跳1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 透明的丸状或不规透明的丸状或不规则状的固态降水，较硬，则状的固态降水，较硬，着硬地一

27、般反跳。直径着硬地一般反跳。直径小于毫米。有时内部小于毫米。有时内部还有未冻结的水，如被还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的碰碎，则仅剩下破碎的冰壳冰壳1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 坚硬的球状坚硬的球状、锥状或锥状或形状不规则的固态降水形状不规则的固态降水，雹核一般不透明雹核一般不透明，外面包外面包有透明的冰层有透明的冰层，或由透明或由透明的冰层与不透明的冰层的冰层与不透明的冰层相间组成相间组成。大小差异大大小差异大，大的直径可达数十毫米大的直径可达数十毫米。常伴随雷暴出现常伴随雷暴出现1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10

28、. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 飘浮于空中的很微飘浮于空中的很微小的片状或针状冰晶，小的片状或针状冰晶，在阳光照耀下，闪烁可在阳光照耀下，闪烁可辨，有时可形成日柱或辨，有时可形成日柱或其它晕的现象。多出现其它晕的现象。多出现在高纬度和高原地区的在高纬度和高原地区的严冬季节严冬季节1 天气现象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 大量微小水滴浮大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，游空中，常呈乳白色，有雾时水平能见度小有雾时水平能见度小于于1.01.0千米。高纬度千米。高纬度地方出现冰晶雾也记地方出现冰晶雾也记为雾为雾1 天气现

29、象的特征 . 霰. 米雪10. 冰粒11. 冰雹 12. 冰针13. 雾14. 轻雾 微小水滴或已湿微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕，的灰白色的稀薄雾幕，出现时水平能见度为出现时水平能见度为1.0-10.01.0-10.0千米以内千米以内1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪暴 21. 龙卷 水汽在地面以及水汽在地面以及近地面物体上凝结而近地面物体上凝结而成的水珠（霜融化成成的水珠（霜融化成的水珠，不记露）的水珠，不记露）1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪

30、 20. 雪暴 21. 龙卷 水汽在地面和近水汽在地面和近地面物体上凝华而成地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶；的白色松脆的冰晶；或由露冻结而成的冰或由露冻结而成的冰珠。易在晴朗风小的珠。易在晴朗风小的夜间生成夜间生成1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪暴 21. 龙卷 过冷却液态降水过冷却液态降水碰到地面物体后直接碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，呈透明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆突外表光滑或略有隆突1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪

31、暴 21. 龙卷 空气中水汽直接凝华空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶在物体上的乳白色冰晶物物，常呈毛茸茸的针状或常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状表面起伏不平的粒状，多多附在细长的物体或物体附在细长的物体或物体的迎风面上的迎风面上，有时结构较有时结构较松脆松脆，受震易塌落受震易塌落1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪暴 21. 龙卷 由于强风将地面由于强风将地面积雪卷起，使水平能积雪卷起，使水平能见度小于见度小于10.010.0千米的千米的现象现象1 天气现象的特征 15. 露16. 霜

32、 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪暴 21. 龙卷 为大量的雪被强风为大量的雪被强风卷着随风运行，并且不卷着随风运行，并且不能判定当时天空是否有能判定当时天空是否有降雪。水平能见度一般降雪。水平能见度一般小于小于1.01.0千米千米1 天气现象的特征 15. 露16. 霜 17. 雨淞 18. 雾淞 19. 吹雪 20. 雪暴 21. 龙卷 一种小范围的强烈旋风，一种小范围的强烈旋风，从外观看从外观看，是从积雨云底是从积雨云底盘旋下垂的一个漏斗状盘旋下垂的一个漏斗状云体云体。有时稍伸即隐或悬有时稍伸即隐或悬挂空中挂空中；有时触及地面或有时触及地面或水面水面，旋风过境旋风过境

33、，对树木对树木、建筑物建筑物、船舶等均可能造船舶等均可能造成严重破坏成严重破坏1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 因地面局部强烈增热，因地面局部强烈增热，而在近地面气层中产生而在近地面气层中产生的小旋风，尘沙及其它的小旋风，尘沙及其它细小物体随风卷起，形细小物体随风卷起，形成尘柱。很小的尘卷风，成尘柱。很小的尘卷风，直径在两米以内，高度直径在两米以内，高度在十米以下的不记录在十米以下的不记录1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27

34、. 烟幕 28. 霾 雪（包括霰、米雪、雪（包括霰、米雪、冰粒）覆盖地面达到台冰粒）覆盖地面达到台站四周能见面积一半以站四周能见面积一半以上时，称为积雪上时，称为积雪1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 指露天水面指露天水面（包括蒸发器的水）（包括蒸发器的水）冻结成冰冻结成冰1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 由于强风将地由于强风将地面大量尘沙吹起，面大量尘沙吹起，使空气很混浊，水使空气很混浊，水平能见度小

35、于平能见度小于 1.01.0千米千米1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 由于风大将地由于风大将地面尘沙吹起，使空面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平气相当混浊，水平能见度在能见度在1.0-10.01.0-10.0千米以内千米以内1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 尘土尘土、细沙均匀地浮细沙均匀地浮游在空中游在空中，使水平能见度使水平能见度小于小于10.010.0千米千米。浮尘多为浮尘多为远处尘沙经上层气流传远

36、处尘沙经上层气流传播而来播而来，或为沙尘暴或为沙尘暴、扬扬沙出现后尚未下沉的细沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中而成粒浮游空中而成1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28. 霾 大量的烟存在空气大量的烟存在空气中，使水平能见度小于中，使水平能见度小于10.010.0千米。城市、工矿千米。城市、工矿区上空的烟幕呈黑色、区上空的烟幕呈黑色、灰色或褐色，浓时可以灰色或褐色，浓时可以闻到烟味闻到烟味 1 天气现象的特征 22. 尘卷风22. 积雪 23. 结冰 24. 沙尘暴 25. 扬沙 26. 浮尘 27. 烟幕 28

37、. 霾 大量极细微的干尘大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于使水平能见度小于 10.010.0千米的空气普遍混浊现千米的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体象。霾使远处光亮物体微带黄、红色，而使黑微带黄、红色，而使黑暗物体微带蓝色暗物体微带蓝色1 天气现象的特征 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 为积雨云云中、为积雨云云中、云间或云地之间产生云间或云地之间产生的放电现象。表现为的放电现象。表现为闪电兼有雷声，有时闪电兼有雷声，有时亦可只闻雷声而不见亦可只闻雷声而不见闪电闪电1 天气现象的特

38、征 为积雨云云中、为积雨云云中、云间或云地之间产生云间或云地之间产生放电时伴随的电光。放电时伴随的电光。但不闻雷声但不闻雷声 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 在高纬度地区晴夜见到在高纬度地区晴夜见到的一种在大气高层辉煌闪烁的一种在大气高层辉煌闪烁的彩色光弧或光幕的彩色光弧或光幕。亮度一亮度一般象满月夜间的云般象满月夜间的云。光弧常光弧常呈向上射出活动的光带呈向上射出活动的光带，光光带往往为白色稍带绿色或翠带往往为白色稍带绿色或翠绿色绿色，下边带淡红色下边带淡红色；有时只有时只有光带而无光弧有光带而无光弧；

39、有时也呈有时也呈振动很快的光带或光幕振动很快的光带或光幕 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 瞬间风速达到或瞬间风速达到或超过超过17.0米秒（或米秒（或目测估计风力达到或目测估计风力达到或超过超过8级）的风级）的风 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 突然发作的强风，突然发作的强风，持续时间短促。出现持续时间短促。出现时瞬间风速突增，风时瞬间风速突增，风向突变，气象要素随向突变，气象要素随之亦有剧烈变化，常之亦有剧烈变化，

40、常伴随雷雨出现伴随雷雨出现 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 由过冷却水滴组由过冷却水滴组成，在环境温度低于成，在环境温度低于0时下落的液态降时下落的液态降水，多发生在初冬或水，多发生在初冬或冬末初冬末初 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 发生在热带洋面发生在热带洋面上、具有暖中心结构上、具有暖中心结构的强烈热带气旋。近的强烈热带气旋。近中心附近最大风速达中心附近最大风速达12级级(32.6米米/秒秒)或以或以上上 30

41、. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 把过程降温达把过程降温达10以上且过程最以上且过程最低温度在低温度在5以下以下的强降温过程称为的强降温过程称为寒潮寒潮 30. 雷暴31. 闪电 32. 极光 33. 大风 34. 飑35冻雨 36. 台风 37. 寒潮 1 天气现象的特征 夏季日最高气夏季日最高气温连续二天或以上温连续二天或以上35的天气的天气 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 由于浓密而厚由于浓密而厚的低云（多为对流的低

42、云（多为对流云团）遮挡太阳光，云团）遮挡太阳光，而使昼像夜一样黑而使昼像夜一样黑的情况。不等同于的情况。不等同于极夜极夜 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 天空中有一层透光薄云，天空中有一层透光薄云，云中的水滴大小均匀，若是云中的水滴大小均匀，若是由冰晶组成的云则要求冰晶由冰晶组成的云则要求冰晶尺寸均匀。月光或阳光透射尺寸均匀。月光或阳光透射云层过程中，受到均匀云滴云层过程中，受到均匀云滴(水滴或冰晶水滴或冰晶)的衍射，结果的衍射，结果会在月亮或太阳周围紧贴月会在月亮或太阳周围紧贴月盘或日盘形成内紫外红的彩

43、盘或日盘形成内紫外红的彩环，称为华环，称为华 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 天空中有一层高云，天空中有一层高云，阳光或月光透过云中的阳光或月光透过云中的冰晶时发生折射和反射，冰晶时发生折射和反射，便会在太阳或月亮周围便会在太阳或月亮周围产生彩色光环，光环彩产生彩色光环，光环彩色的排序是内红外紫。色的排序是内红外紫。称这七色彩环为日晕或称这七色彩环为日晕或月晕，统称为晕月晕，统称为晕 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征

44、日出前后和日落前后，天空日出前后和日落前后，天空的很大部分，特别是太阳附近的的很大部分，特别是太阳附近的天空染上了颜色，当这部分天空天空染上了颜色，当这部分天空有云朵时，云朵也染上了颜色，有云朵时，云朵也染上了颜色，从地平线向上空，彩色的排序为从地平线向上空，彩色的排序为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，有时个别彩色可能不明显，但排有时个别彩色可能不明显，但排序不变，这就是朝晚霞。日出前序不变，这就是朝晚霞。日出前后的叫朝霞，日落前后的叫晚霞后的叫朝霞，日落前后的叫晚霞38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1

45、 天气现象的特征 当含七种色光的太阳光线，当含七种色光的太阳光线，射入大气中的水滴射入大气中的水滴(雨滴或雾滴雨滴或雾滴)，各种色光经历折射和反射后，各种色光经历折射和反射后，可在雨幕或雾幕上形成彩色光可在雨幕或雾幕上形成彩色光弧环。当光弧环对观测者所张弧环。当光弧环对观测者所张的角半径约的角半径约42度，度， 光环的彩色光环的彩色排序是内紫外红时，称为虹；排序是内紫外红时，称为虹；在虹的外面，有时还出现较虹在虹的外面，有时还出现较虹弱的彩色光环，光环对观测者弱的彩色光环，光环对观测者所张的角半径约为所张的角半径约为52 度，彩色度，彩色环的排序与虹相反即内红外紫，环的排序与虹相反即内红外紫，

46、称为霓或副虹称为霓或副虹 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 日出或日落时分，阳日出或日落时分，阳光照射到高层大气光照射到高层大气,被大被大气分子散射气分子散射,出现在太阳出现在太阳反方向地平面附近的粉反方向地平面附近的粉红色反暮曙光弧，也常红色反暮曙光弧，也常被称为是金星带被称为是金星带 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 站在云雾萦绕的高山之巅，站在云雾萦绕的高山之巅，恰值山巅之上是晴空，山巅之恰值山巅之上是晴空，山巅之

47、下是云雾，你背对晴天的太阳，下是云雾，你背对晴天的太阳，下看弥漫的云海迷雾，便可能下看弥漫的云海迷雾，便可能突然看到云雾幕上出现人影，突然看到云雾幕上出现人影，围绕在人影的四周是一圈圈彩围绕在人影的四周是一圈圈彩色光环，有红色的也可有蓝色色光环，有红色的也可有蓝色或别的颜色的弧环，这就是峨或别的颜色的弧环，这就是峨眉宝光眉宝光 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 1 天气现象的特征 在平静无风的海面、在平静无风的海面、湖面或沙漠上，有时眼湖面或沙漠上，有时眼前会突然耸立起亭台楼前会突然耸立起亭台楼阁、城郭古堡，或者其阁、城郭古堡

48、，或者其他物体的幻影，虚无缥他物体的幻影，虚无缥缈，变幻莫测，宛如仙缈，变幻莫测，宛如仙境，这就是海市蜃楼，境，这就是海市蜃楼，简称蜃景简称蜃景 38. 高温39. 黑昼 40华 41晕 42霞 43虹与霓 44曙暮光 45峨眉宝光 46海市蜃楼 2 2 容易混淆的天气现象的区别容易混淆的天气现象的区别容易混淆的扬沙、沙尘暴、浮尘容易混淆的扬沙、沙尘暴、浮尘2 2 容易混淆的天气现象的区别容易混淆的天气现象的区别容易混淆的霾、烟幕、轻雾容易混淆的霾、烟幕、轻雾2 2 容易混淆的天气现象的区别容易混淆的天气现象的区别容易混淆的霜、雨凇、雾凇容易混淆的霜、雨凇、雾凇2 2 容易混淆的天气现象的区别

49、容易混淆的天气现象的区别容易混淆的雨、阵雨、毛毛雨容易混淆的雨、阵雨、毛毛雨2 2 容易混淆的天气现象的区别容易混淆的天气现象的区别容易混淆的霰、米雪、冰粒、冰雹容易混淆的霰、米雪、冰粒、冰雹3 3 天气现象观测仪天气现象观测仪n天气现象观测仪天气现象观测仪一种智能型多变量传感器一种智能型多变量传感器，由一个散射能见度仪，一个降水检测系统传，由一个散射能见度仪，一个降水检测系统传感器以及温度、湿度、风向、风速等传感器组感器以及温度、湿度、风向、风速等传感器组成成 。通过对这些数据的。通过对这些数据的逻辑分析逻辑分析来判定天气来判定天气现象现象n散射能见度仪不仅能测量散射能见度仪不仅能测量0.0

50、50.0 km气象气象光学视程的连续变化，而且根据散射信号的速光学视程的连续变化，而且根据散射信号的速度变化来探测降水颗粒，并从光学角度估计降度变化来探测降水颗粒，并从光学角度估计降水强度和降水量水强度和降水量3 3 天气现象观测仪天气现象观测仪n降水检测系统降水检测系统，主要由光学雨量计等组成，其，主要由光学雨量计等组成，其工作原理是测量雨滴经过一束光线时，由于雨工作原理是测量雨滴经过一束光线时，由于雨滴的衍射效应引起的光的闪烁，闪烁光被接收滴的衍射效应引起的光的闪烁，闪烁光被接收后进行后进行谱分析谱分析，其谱分布与单位时间通过光路，其谱分布与单位时间通过光路的雨强有关，以及与雨滴的半径大小

51、和雨滴的的雨强有关，以及与雨滴的半径大小和雨滴的降落速度也有关，从而判断降水种类、降水强降落速度也有关，从而判断降水种类、降水强度以及有无降水等度以及有无降水等3 3 天气现象观测仪天气现象观测仪n根据能见度与相对湿度可判定雾、轻雾以及霾根据能见度与相对湿度可判定雾、轻雾以及霾的现象，再结合风以及其他资料可判断沙尘暴的现象，再结合风以及其他资料可判断沙尘暴与扬沙等与扬沙等n从风的测量值的强度变化离散序列可确定飑。从风的测量值的强度变化离散序列可确定飑。若风速测量的输出值与风向传感器、温度、湿若风速测量的输出值与风向传感器、温度、湿度传感器结合在一起，就有可能识别出飑线度传感器结合在一起，就有可

52、能识别出飑线 地面状态是未经翻耕保持自地面状态是未经翻耕保持自然的地表状况然的地表状况 地面状态划分为表中的二种地面状态划分为表中的二种类型，类型，二十种状况二十种状况，并以，并以00-19二十个数码表示二十个数码表示三、三、地面状态的观测地面状态的观测类类 型型编编 码码地地 表表 状状 态态 分分 类类没有雪或可测冰覆盖没有雪或可测冰覆盖0000地面干（没有裂缝并无沙尘掩盖的地面）。地面干（没有裂缝并无沙尘掩盖的地面）。0101地面微湿。地面微湿。0202地面湿（地面上洼处有积水）。地面湿（地面上洼处有积水）。0303洪水洪水. .0404地面冻结。地面冻结。0505地面有雨淞。地面有雨淞

53、。0606干松沙尘掩盖地面，但未全部掩盖。干松沙尘掩盖地面，但未全部掩盖。0707薄薄一层干松沙尘掩盖全部地面。薄薄一层干松沙尘掩盖全部地面。0808中等或厚的一层干松沙尘掩盖全部地面。中等或厚的一层干松沙尘掩盖全部地面。0909极干并有裂缝。极干并有裂缝。三、三、地面状态的观测地面状态的观测类类 型型编编 码码地地 表表 状状 态态 分分 类类有雪或可测冰覆盖有雪或可测冰覆盖1010大部分地面被冰覆盖。大部分地面被冰覆盖。1111密实雪或湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖不到地面一半。密实雪或湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖不到地面一半。1212密实雪或湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖一半以上地面，但不密实雪或

54、湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖一半以上地面，但不完全覆盖。完全覆盖。1313均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面。均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面。1414不均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面。不均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面。1515干松雪覆盖不到地面一半。干松雪覆盖不到地面一半。1616干松雪覆盖一半以上地面，但不完全覆盖。干松雪覆盖一半以上地面，但不完全覆盖。1717均匀的干松雪层完全覆盖地面。均匀的干松雪层完全覆盖地面。1818不均匀的干松雪层完全覆盖地面。不均匀的干松雪层完全覆盖地面。1919雪完全覆盖地面；堆积深。雪完全覆盖地面；堆积深。三、三、地面状态的观测地面状态的观测能见度的观测是气象观测的基本项目之一能见度的观测是气象观测的基本项目之一 在天气分析方面能见度是天气观测的在天气分析方面能见度是天气观测的一部分。根据气象观测的能见度应用于描一部分。根据气象观测的能见度应用于描述气