二、云与降水

二、云与降水

降水是指从天空降落到地面的液态或固态的水汽凝结物。云是降水的基础,一定的云常伴随着一定的天气出现,所以说云对天气变化具有一定的指示意义。降水必须有云,而降水的云(或降水云的前哨云)常常在雨或雪到来前的十几分钟、几十分钟甚至几个小时前就已经侵入天空。因此,预测短时的晴雨可以直接观测天空中各种云的形状、云的移动方向、云底距地面的高度以及云的发展状态。

1.云状与晴雨的关系

云是由无数小水滴或小冰晶组成的,但这些水滴或冰晶在没有加大到超过空气的浮力之前是不会掉下来成为雨雪的,所以并不是所有的云都能降水,只有几种垂直厚度大、含水量多的云才能降水。云状是云的垂直厚度和含水量多少的最直观的表现。

(1)浓积云。当外地冷空气侵入促使本地暖湿空气强烈上升时,浓积云便会迅速向高空伸展,变成降雨的积雨云,所以,当浓积云云顶发展旺盛时,就象征着要下阵雨或雷阵雨。

(2)卷云含水量少,在冬夏都不会降水,但是降水的雨层云、高层云常常随着卷云相继而生,所以它是降水的前哨云。卷云大量侵入天空后,在12~24小时便将转阴或降水。

(3)卷积云。它常和卷云同时出现,很少单独出现,并且能和卷云互相变化,在晴雨变化中的作用也与卷云相似。有“鱼鳞天,不雨也风颠”的谚语。

(4)卷层云。卷层云含水量较小,云底又高,本来是不降水的云,但在严冬有时也能下点零星小雪。卷层云常常是大范围暖气团在冷空气团上平缓滑行的结果。这种滑升在高空生成卷云、卷层云;在中空生成高层云;在低空生成雨层云,组成了由高至低的系列状云系,即气象学上通称的暖锋云系。所以出现卷层云后常常有降水的高层云或雨层云随之而来,这就是卷层云能预示12小时左右转阴或降水的原因。“日晕三更雨,月晕午时风”就是说卷层云的到来预示着雨层云很快到来。

(5)积雨云。是云中垂直厚度最大的一种云,从云底到云顶厚达几千米的云体内蕴藏着大量的水滴、冰晶,甚至有冰丸或雹块。发展旺盛的积雨云常有猛烈的阵雨、大风、冰雹,并伴有闪电和雷鸣。

(6)层云和雨层云。厚的蔽光高层云常有连续性雨雪下降,又称为降水性高层云。降水性高层云继续加厚,雨雪也逐渐加大,这时就变成了雨层云。雨层云范围广,有时延展几百千米,厚度大,含水量丰富,有“空中水库”之称,能带来连续性降水。

2.云高与晴雨的关系

(1)观测云底高度的变化。较高的云向较低的云种变化,例如由卷层云变为高层云,由高积云变为层积云等,说明云底在降低,垂直厚度在增加,天气要转坏;反之,有较低的云上升为较高的云,天气在转好。

(2)观测云体聚集分散的趋势。片状团块状的云(如高积云、层积云、卷云等)逐渐融合成幕状的云,例如卷云变为卷层云,高积云变为高层云,层积云变为雨层云等,说明云在密合加厚,天气在变坏。相反,幕状的云解体为片状、块状的云,说明云层在解体和变薄,天气在转好。

(3)观测云体垂直发展状态。对流云(淡积云、浓积云、积雨云)如果云顶不断往上涨,说明云体在加厚,天气将变坏。如果云顶往下塌,说明云体在变薄,空气上升,运动在减弱,天气将转好。

(4)观测云底高度判定降水时间。云底高度越高,距未来降水的时间越久;云底高度越低,雨来得越快。

3.云向与晴雨的关系

云在空气中浮游,风把云雨从西带到东,从南带到北……所以,要预测本地晴雨变化,除了弄清云的种类和云的高低之外,还要知道云的方向,即云是外地向本地移来的,还是本地向外地移走的。

在近地面空气层里风向多变,东、南、西、北风都能出现,所以,低空的云(主要指积雨云、浓积云、层积云、层云)移动方向也不固定。在3 000米以上的高空,北半球中纬度地区一年四季都盛行西风,气象上称为西风带。我国从江淮流域直到最北的黑龙江全处于西风带内,所以,位于中空和高空的云差不多都是自西向东移动的。

云移动方向的这种规律性,在看天中用处很大,有许多气象谚语,如“西北阴、雨纷纷”“日落西方云,明朝雨纷纷”“日落云里走,雨雪夜半后”“老云接驾,不是阴就是下”“乌云在东,有雨不凶”等,这些经验概括起来基本有4条。

(1)降水云及其前哨云绝大部分是从西方向本地移过来的,所以,天空由晴转阴前,云最先在西方天边出现,在看天时,整个天空的重点是西边。

(2)在晴天里,西方天边包括西北、西、西南的云量越来越多,越来越密,这说明西部地区天气已经变坏,未来24小时内本地转阴或降水的可能性很大。这种情况出现在日落时,就能看到太阳在西边被密集的云层挡住,一直落到地平线下仍不露一丝阳光。这种现象就是谚语说的“老云接驾,不是阴就是下”“日落云里走,雨雪半夜后”等。

(3)当本地阴天或降水时,西方天边的云层总体消失了,说明西部地区天气已转晴,本地上空的云层不久将继续向东方移走,一般在12小时内将转晴。这种情况出现在日落时,太阳从阴云中露出来,越接近地平线越没有云挡住,群众称为“拔晴根”,意思是晴天的根苗已经出现了。

(4)东部天空的雨雪移走了,一般不会再退回本地来(夏天的阵雨有时例外);相反,西部天空的云雨差不多都要移到本地来,因此才有“乌云在东,有雨不凶”的说法。

4.云的发展状态与晴雨的关系

当云处于发展状态时,厚度小的云将逐渐加厚而产生降水;当云处于衰退阶段时,厚度很大的云也会逐渐变薄,天气将转晴。所以通过观测到的云状、云高和云向,从发展与衰退的角度去把握云的特征,用变化的观点来看云测天,是最重要的。

(1)发展中云的特征。天刚晴不久,西方天边又有卷云侵入,这种卷云会迅速发展,一般在12小时左右又要转阴或降水。降雨后西方天边仍然停留着一些浓积云,在这种条件下的浓积云是会有发展的。在夏半年早晨出现混乱云空(有高、中、低云),是白天将有阵雨或雷阵雨的征兆。在夏天,上午发现不均匀的积云,一般到中午前后就将发展成积雨云而产生降水。傍晚前后若积云反常地在西方大量生成,这是远方的阵雨将在夜间侵入本地的征兆。

(2)衰退中云的特征。分布均匀的积云,一到下午三四点钟便在原地逐渐衰退消散。

卷云或卷层云长期不加厚,持续5个小时以上,就可以判断在12小时内不可能发展为降水性高层云,未来阴天降水的希望就很小了。

卷层云或高层云由西南向东北侵入天空后,有时会出现“停顿”现象。即连续5小时以上,云层始终不布满东北天边,这常常就是将要衰退的象征。利用这个特点可以预测从南方移来的一些大范围降雨的天气(例如台风)能否在12小时内影响本地。

夏季单一的层云或雾布满全天后,一般是没发展的;中午前后将解体为积云转晴。夏季午后天边生成几块积雨云,一直不侵入天顶;日落前后积雨云云顶下塌,崩溃扩散为大量的层积云,迅速布满全天,这种云没有发展。

当高层云幕出现好像“梅花斑”似的不均匀状态时,是高层云衰退变弱的征兆,出现这种征兆的天气常常是只阴天而不降水。

几小时以内的晴雨预报,可以看天空中的云态(云状、云向、云高)。因为云雨是冷气团和暖气团作用的产物,所以云雨在一地发展生成,必须要有两股冷暖性质不同的气流在本地上空一前一后交替。空气是连续的流体,冷暖交替没有尽头,形成了无止无休的天气变化。