大气探测学课件

第七讲天气现象的观测解放军理工大学气象学院探测工程教研室孙学金

sxj@lgdx.mtn定义

发生在大气中或贴地面的表征大气状态的大气现象。包括降水现象、雾现象、烟尘现象、风沙现象、吹雪现象、雷电现象、风暴现象、地面凝结现象及大气光学现象等。中国人民解放军地面气象观测规范八类29种1、随时进行观测和记录。2、观测内容：种类、强度、性质、出现时间、消失时间。观测要求降水现象

液态、固态或混合态的水凝（冻）物从空中下落到地面上的现象。降水现象种类（9类）雨毛毛雨雪雨夹雪米雪霰冰雹冰粒冰针降水性质间歇性：下落比较均匀，时降时止，或强度时大时小，但变化缓慢。连续性：下落均匀，降水强度变化不明显，且观测前一小时无停歇现象。阵性：降水开始和结束突然，强度变化大而迅速。过冷却性：雨滴温度在0℃以下，与地物相碰会立即冻结。雨是由云中落下的水滴构成的降水。雨滴的直径一般为0.5—6.0毫米。雨滴的密集度随降水的强度和性质的不同而有明显的变化。雨滴下降时清楚可见，落在水面上会激起圆形波纹和水花，落在干地上会留下湿斑。雨毛毛雨毛毛雨是由很小的水滴构成的相当均匀的降水。雨滴直径通常小于0.5毫米。降落时呈飘浮状态，落在水面上不会激起波纹和水花，落在干地上没有湿斑，只是缓慢润湿地面。

雪是由云中落下的分离或聚集的冰晶构成的降水。雪呈片状，多为六角形，白色，不透明。雪

雨夹雪是雨和湿雪（毛毛雨和米雪）同时降落的降水。雨夹雪

米雪是由云中落下的白色、不透明的非常小的粒状冰构成的降水。米雪多呈粒状和杆状，直径小于1毫米，落在坚硬表面上不会反跳。出现时气温常在0～-10℃之间。米雪霰是由云中落下的白色、不透明的粒状冰构成的降水。霰一般呈圆锥状或球状，直径可达5毫米，具有雪的结构，其晶粒脆而易碎，落到坚硬表面上会反跳且常破碎。降落时，多数情况下具有阵性的特征；常与雪花一起降落，在靠近地表时，其表面温度通常接近0℃。霰

冰雹是由云中落下的由透明或者部分或完全不透明的粒状冰或雹块构成的降水。冰雹质地坚硬，呈球状、圆锥状或不规则状。大小差异很大，大的直径可达数十毫米，小的只有几毫米。落到坚硬的表面上一般会反跳，并可听到碰击声。以阵性降水的形式出现，常伴有雷暴。冰雹

冰粒是透明的粒状或不规则状的固态降水，直径小于5毫米；较硬，落到坚硬的表面上一般会反跳，并可听到碰击声，有时内部还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰壳。冰粒冰针从空中降落的由水汽凝华而成的微小冰晶体。呈针状、星状、片状和柱状，下降速度很慢，象是悬浮在空中，在阳光或灯光照射下闪烁发光。可降自云中，也可从无云的空中降落，多出现在高纬度或高原地区严冬季节。降水强度小（轻）中（中常）大（强）雨的强度小雨：雨滴清晰可辨，落到屋瓦或硬地上不四溅，雨声缓和淅沥，水洼形成很慢。中雨：雨落如线，雨滴不易分辨，落到屋瓦或硬地上略有四溅，并有沙沙的雨声，水洼形成较快。大雨：雨落如倾盆，模糊成片，雨滴落到屋瓦或硬地上四溅高达数十厘米，雨声如擂鼓，水洼形成极快。降雨强度划分雨的等级小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨降雨强度mm/24h<1010.0-24.925.0-49.950.0-99.9100.0-199.9≥200.0mm/h≤2.52.6-8.08.1-15.9≥16.0毛毛雨、雪、雨夹雪的强度强度等级小中大毛毛雨和雪有效能见度大于等于1000米。有效能见度为500米至小于1000米。有效能见度小于500米。雨夹雪有效能见度大于等于500米。有效能见度小于500米。

霰、冰粒和冰雹的强度强度等级轻中常强霰、冰粒和冰雹下降量少，散落于地，无明显累积现象。下降量一般，累积缓慢。下降量大，累积迅速。雾现象风沙现象烟尘现象吹雪现象视程障碍现象

雾是悬浮在贴近地面的大气中的大量微细水滴（或冰晶）的可见聚合体。雾现象雾轻雾浅雾雾现象分类

大量的尘土、沙粒被风吹起或被扰动气流卷起，飞扬于空中，使能见度变坏的现象。风沙现象扬沙沙尘暴风沙现象分类

较大风速或较强的扰动气流将大量的尘土沙粒从地面吹起飞扬于空中的现象。出现时，阳光减弱，天空呈黄色，垂直能见度较差，有效能见度大于等于1000米。扬沙出现时强大的阵风或强烈的扰动气流将大量的沙粒尘土猛烈地卷入空中的现象。出现时，黄沙滚滚、遮天蔽日，天空呈土黄色，垂直能见度恶劣，有效能见度小于l000米。沙尘暴

轻沙尘暴：有效能见度为500米至小于1000米。强沙尘暴：有效能见度小于500米。沙尘暴强度沙尘暴扬沙沙尘暴雾

大量细小的烟粒、盐粒和尘土等悬浮于空中的现象。烟尘现象的种别，主要根据悬浮物的性质以及天空和远处景物的颜色进行判定。烟尘现象

烟霾浮尘烟尘现象分类

大量的由燃烧而生成的小微粒悬浮在空中的现象。出现时，天空呈灰色、褐色或黑色；太阳呈红色或淡红色，浓度大时可闻到烟的气味；严重时，可使有效能见度小于1000米。烟大量的极细小的尘埃、烟粒、盐粒均匀地浮游在空中的现象。出现时，大气较浑浊，远山森林等深色物体呈浅蓝色，太阳、雪山等光亮物体呈淡黄色或桔黄色，严重时，可使有效能见度小于1000米。霾

大量的尘土细粒较均匀地浮游在空中的现象。出现时，远处景物呈褐黄色，太阳呈苍白色或淡黄色。强烈的浮尘，可使有效能见度小于1000米。浮尘

强风将地面积雪吹起飞扬于空中的现象。吹雪现象的种别，主要根据被风吹起的雪片影响有效能见度的程度进行判定。吹雪现象吹雪现象的分类

低吹雪地面上的许多雪被风吹起，高度不超过2米。出现时，观测员眼睛高度上的水平能见度没有明显减小。高吹雪地面上的大量雪被强风吹起，高度超过2米。出现时，观测员眼睛高度上的水平能见度很坏。1、轻的高吹雪，有效能见度为1000米至小于10000米。2、强的高吹雪，有效能见度小于1000米。高吹雪强度天气现象特征或成因能见度颜色形成天气条件大致出现时间雾大量微小水滴浮游空中<1.0乳白色相对湿度接近100%晨间易见轻雾微小水滴或已湿的吸湿性质粒组成的稀薄雾幕1.0～10.0灰白色相对湿度低于100%，空气稳定早晚较多扬沙本地或附近尘沙被风吹起1.0～10.0天空混浊、土黄色风较大冷空气过境或雷雨飑线影响时，北方春季易出现沙尘暴同上<1.0同上风很大同上浮尘远处尘沙经上层气流传播而来或扬沙、沙尘暴过后尚未下沉的细粒浮游在空中<10.0远物土黄色，太阳苍白或淡黄色无风或风较小冷空气过境前后天气现象特征或成因能见度的程度颜色形成天气条件大致出现时间霾大量极细微的尘粒，均匀浮游空中<10.0远处光亮物体微带黄色气团稳定、较干燥一天中任何时候均可出现烟城市、工厂或森林火灾等排出的大量烟粒弥漫空中，有烟味<10.0红色黑暗物体微带蓝色，远处来的烟幕呈黑、灰、褐色，日出、黄昏时太阳呈现红色气团稳定，有逆温时易形成早晚常见高吹雪大量的雪被强风卷着随风运行<1.0白色风很大本地或附近有大量积雪时积雨云云中、云间、云地之间产生的放电现象。闪电雷暴雷电现象积雨云的云中、云间、云地之间由于激烈放电而伴有的强光现象。通常呈黄色、金黄色和紫红色；形状有枝状和片状，有时呈球状。仅见积雨云放电而未闻雷声的情况判定为闪电。闪电闪电发生过程云地闪回击过程

由闪电和雷声所表现的突然放电现象。同时闻雷见闪电，或仅闻雷，均判定为雷暴。雷暴1、小（中常）雷暴：雷声不连续、不响亮。2、大雷暴：雷声大而连续成串，常伴有大风、大阵雨、冰雹，有时有气温、气压、风等气象要素的急剧变化。雷暴强度

出现雷暴时，测站闻雷，且此前十分钟内未闻雷，该闻雷时刻确定为雷暴的起止时间；测站闻雷，且此后十分钟内再未闻雷，该闻雷时刻为雷暴的终止时间。雷暴起止时间风暴现象具有一定破坏力的强风现象。大风飑龙卷尘卷风风暴现象瞬时最大风速达到或超过17米／秒的风。大风伴有风向变化的风速短时剧烈增大现象，并有气象要素的剧烈变化。判定标准为：瞬时风速突然增加8米／秒以上且至少维持1分钟，在维持时间内平均风速大于等于11米／秒，然后突然减小。飑出现在积雨云下部的漏斗状云及其伴随的小范围的强旋风。漏斗状云体，有时稍伸即隐或悬挂空中，有时能触及地面或水面。龙卷在近地面的直径由几米到几百米不等，中心的空气旋转极快，气压很低。出现在陆上称为陆龙卷，出现在海上或水面上的称为水龙卷。龙卷从地面向上扩展的小范围旋风。旋转运动的高度超过10米，直径超过2米。尘卷风出现时，将地面的尘沙和细小物体卷入空中，象个急转的漏斗状柱子。多形成于干燥地区的春季、夏季午后，我国西北地区较常见。尘卷风水汽（水滴）凝结（凝华、冻结）在地面或地面物体上的现象。地面冻结现象的种别，主要根据附着在地面或地面物体上的冻结物的形态进行判定。地面凝(冻）结现象地面凝(冻）结现象种类露霜雾凇雨凇水汽凝结在地面物体上形成的水滴。露水汽凝华在地面物体上的白色冰晶层。常出现在睛朗微风的夜间。以草、屋顶、露天的木板等表面最多。此外，露因温度降低到0℃以下冻结成冰珠，也应判定为霜。霜水汽凝华或雾滴冻结在地面物体上的呈针状和柱状的冰晶。雾凇出现在寒冷雾天。出现时，多附着在较细的枝状物体（如树枝、电线等)的迎风面上，表面疏松，起伏不平，受震易脱落。雾凇过冷却雨或过冷却毛毛雨滴碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆起。雨凇天气现象外形特征及凝结特征成因天气条件容易附着的物体部位露水珠（不包括霜融化成的）水汽遇冷却面凝结而成晴朗少风湿度大的夜间地表温度0ºC以上地面及近地面物体（如草叶上）霜白色松脆的冰晶或冰珠水汽直接凝华而成或由露冻结而成晴朗微风湿度大的夜间地表温度0ºC以下同上雾凇乳白色的冰晶层或粒状冰层，较松脆，常呈毛茸茸针状或起伏不平的粒状过冷却雾滴在物体迎风面冻结或严寒时空气中水汽凝结而成气温较低（-3ºC以下）有雾或湿度大时物体的突出部分和迎风面上雨凇透明或毛玻璃状的冰层，坚硬光滑或略有隆突过冷雨滴或毛毛雨滴在物体（低于0ºC）上冻结而成气温稍低（0º～3ºC）有雨或毛毛雨下降时水平面、垂直面上均可形成，但水平面和迎风面上增长快光学现象虹（反射、折射，42度，内紫外红）晕（反射、折射、22度，内红外紫）华（衍射，内紫外红）虹晕华中国人民解放军地面气象观测规范八类29种Howtomeasureorclassifyautomaticallyweatherphenomena?光学衰减法功率谱法降水粒子速度与尺度判别法现在天气的确定，就是根据观测时，观测前一小时，过去一小时所发生的现象综合分析生成一个能反映当时天气现象特征、强度、性质、发展趋势，有代表意义的天气代码，国际上用100个天气电码表示，并规定了其意义和选择标准。现在天气的确定国际气象电码表列出了对应100个电码的天气现象符号。一、国际气象电码电码现象说明00-03过去一小时内天空状况没有变化(观测时，除光现象之外，没有其他任何天气现象)04-09烟、霾、浮尘、沙尘暴10-12轻雾、浅雾13-16视区有降水、闪电17-19雷暴（无降水）、龙卷、飑20-29观测前一小时内测站有降水、雾或雷暴，但观测时没有这些现象30-35观测时有沙(尘)暴36-39观测时有吹雪40-49观测时有雾电码现象说明50-59观测时测站有毛毛雨60-69观测时测站有非阵性的雨70-79观测时测站有非阵性固体降水80-90观测时测站有阵性降水，但观测时和观测前一小时内无雷暴91-94观测前一小时内有雷暴，观测时无雷暴而有降水95-99观测时有雷暴和降水说明电码说明过去一小时内天空状况没有变化(观测时，除光现象之外，没有其他任何天气现象)00云的发展情况未进行观测或观测不到01总的来说，云在消散或者发展变缓02天空状况没有变化03总的来说，云在形成或发展现在天气电码表

烟霾尘沙04观测时水平能见度因烟(草原或森林着火而引起的烟，工厂排出的烟)或火山爆发的灰尘障碍而降低05观测时有霾06观测时有浮尘，广泛散布的浮在空中的尘土，不是在观测时由测站附近的风所吹起来的07在观测时由测站或测站附近的风吹起来的扬沙或尘土，但还没有发展完好的尘卷风或沙(尘)暴；或飞沫吹到观测船上08观测时或观测前一小时内在测站或测站附近看到发展完好的尘卷风，但没有沙(尘)暴09观测时视区内有沙(尘)暴，或者观测前一小时内测站有沙(尘)暴观测时有轻雾、浅雾10轻雾11测站有浅雾，呈片状，在陆地上厚度不超过2米，在海上不超过10米12测站有浅雾，基本连续，在陆地上厚度不超过2米，在海上不超过10米观测时所出现的天气现象13看到闪电，未听到雷声14视区内有降水，没有到达地面或海面15视区内有降水，已经到达地面或海面，但估计距测站5千米以外16视区内有降水，已经到达地面或海面，在测站附近，但本站无降水雷暴飑龙卷17雷暴，但观测时测站没有降水18飑，观测时或观测前一小时内在测站或视区内出现19龙卷(漏斗云)，观测时或观测前一小时内在测站或视区内出现观测前一小时内测站有降水、雾或雷暴，但观测时没有这些现象20毛毛雨21雨22雪、米雪或冰粒或霰23雨夹雪，或雨夹冰粒24过冷却毛毛雨或过冷却雨25阵雨26阵雪，或阵性雨夹雪27冰雹或霰(伴有或不伴有雨)28雾29雷暴(伴有或不伴有降水)观测时有沙(尘)暴30轻的或中度的沙(尘)暴，观测前一小时内减弱31轻的或中度的沙(尘)暴，观测前一小时内没有显著的变化32轻的或中度的沙(尘)暴，观测前一小时内开始或增强33强的沙(尘)暴，观测前一小时内减弱34强的沙(尘)暴，观测前一小时内没有显著变化35强的沙(尘)暴，观测前一小时内开始或增强观测时有吹雪36轻的或中度的低吹雪，吹雪所达高度一般低于观测员的眼睛(水平视线)37强的低吹雪，吹雪所达高度一般低于观测员的眼睛(水平视线)38轻的或中度的高吹雪，吹雪所达高度一般高于观测员的眼睛(水平视线)39强的高吹雪，吹雪所达高度一般高于观测员的眼睛(水平视线)观测时有雾40观测时近处有雾，其高度高于观测员的眼睛(水平视线)，但观测前一小时内测站没有雾41散片的雾42雾，天顶可见，观测前一小时内变薄43雾，天顶不可见，观测前一小时内变薄44雾，天顶可见，观测前一小时内没有显著的变化45雾，天顶不可见，观测前一小时内没有显著的变化46雾，天顶可见，观测前一小时内开始出现或变浓47雾，天顶不可见，观测前一小时内开始出现或变浓48雾，有雾凇结成，天顶可见49雾，有雾凇结成，天顶不可见观测时测站有毛毛雨50间歇性轻毛毛雨51连续性轻毛毛雨52间歇性中常毛毛雨53连续性中常毛毛雨54间歇性浓毛毛雨55连续性浓毛毛雨56轻的过冷却毛毛雨57中常的或浓的过冷却毛毛雨58轻的毛毛雨夹雨59中常的或浓的毛毛雨夹雨观测时测站有非阵性的雨60间歇性小雨61连续性小雨62间歇性中雨63连续性中雨64间歇性大雨65连续性大雨66小的过冷却雨67中常的或大的过冷却雨68小的雨夹雪，或轻毛毛雨夹雪69中常的或大的雨夹雪，或中常的或浓的毛毛雨夹雪观测时测站有非阵性固体降水70间歇性小雪71连续性小雪72间歇性中雪73连续性中雪74间歇性大雪75连续性大雪76冰针(伴有或不伴有雾)77米雪(伴有或不伴有雾)78孤立的星状雪晶(伴有或不伴有雾)79冰粒观测时测站有阵性降水，但观测时和观测前一小时内无雷暴80小的阵雨81中常的阵雨82大的阵雨83小的阵性雨夹雪84中常的或大的阵性