第五章 天氣現(xiàn)象第五章 天氣現(xiàn)象天氣現(xiàn)象是指大氣中或地面上所產(chǎn)生的除云以外的各種物理現(xiàn)象，它包括降水現(xiàn)象、視程障礙現(xiàn)象、雷電現(xiàn)象、地面凝結(jié)現(xiàn)象和其他現(xiàn)象等。各種天氣現(xiàn)象都是在一定的天氣條件下產(chǎn)生的。天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)，反映著大氣的不同運動和物理變化過程，是天氣變化的體現(xiàn)，也是天氣預報的依據(jù)之一。對航空飛行有重要意義的天氣現(xiàn)象會嚴重威脅航空飛行安全。因此，正確地觀測天氣現(xiàn)象，準確地判定它的強度，不但對保障飛行安全起到重要的作用，而且是分析、預報天氣和了解氣候情況的重要資料。值班觀測員應(yīng)當按照民用航空氣象地面觀測規(guī)范的要求觀測天氣現(xiàn)象，而且還應(yīng)當和其他要素結(jié)合起來仔細分析，以便能正確的確定某一現(xiàn)象。第一節(jié) 降水現(xiàn)象降水現(xiàn)象是指液態(tài)和/或固態(tài)的水汽凝結(jié)物或凍結(jié)物從云中或空中降落到地面的現(xiàn)象。一、降水種別的判定和降水現(xiàn)象的主要特征值班觀測員應(yīng)當根據(jù)降水物的形態(tài)和下降的情況以及當時的云層、降水形成的條件等進行分析、判定降水的種別。（一）雨（RA）是較大液體水滴（直徑0.5毫米）所產(chǎn)生的降水。表現(xiàn)為由水滴構(gòu)成的、強度變化緩慢的滴狀液態(tài)降水。降落情形清晰可見，落在水面上可以激起圓形波紋和水花，落在干地上可留下濕斑。雨通常降自層積云、雨層云、高層云和高積云。（二）凍雨（FZRA） 過冷雨滴與地面或地物、飛機等相碰而即刻凍結(jié)的雨。凍雨通常降自層積云、雨層云、高層云和高積云。（三）陣雨（SHRA）起、止突然，驟降驟止，強度變化大而快，雨滴比非陣性降雨中的大。陣雨主要降自對流云。（四）毛毛雨（DZ）大量的微小雨滴（直徑小于05毫米）所產(chǎn)生的相當均勻的降水現(xiàn)象。毛毛雨表現(xiàn)為稠密、細小而均勻的液態(tài)降水，下降情況不易分辨，看上去似乎隨空氣微弱的運動飄浮在空中，徐徐下降，迎面有潮濕感。落在水面上無波紋和水花，落在地面上無濕斑。毛毛雨常降自層云、碎層云或霧中。（五）凍毛毛雨（FZDZ）過冷雨滴與地面或地物、飛機等相碰撞而即刻凍結(jié)的毛毛雨。凍毛毛雨常降自層云、碎層云或霧中。（六）雪（SN）大多是由六出分枝的星狀、六角形片狀的冰晶組成的，白色（如果空氣中塵土較多、則可能帶褐色）不透明，成團時很象柳絮。雪常降自層積云、雨層云、高層云、高積云和卷云。（七）陣雪（SHSN）其特點是起、止突然，強度變化大而快，雪片比非陣雪中的大。陣雪降自對流云。（八）米雪（SG）白色不透明的細小顆粒狀的固體降水。直徑通常小于l毫米。著硬地不反跳。米雪降自層云、碎層云或濃霧。（九）雨夾雪（RASN或SNRA）半融化的雪或雨和雪同時下降的現(xiàn)象。雨夾雪通常降自雨層云、層積云、高層云和高積云。（十）陣性雨夾雪（SHRASN或SHSNRA）具有明顯陣性特點的雨夾雪。陣性雨夾雪通常降自積雨云、淡積云和層積云。（十一）霰（GS）又稱雪丸。白色不透明的圓形或圓錐形顆粒，在降雪之前（或和雪同時）下降，常呈陣性。直徑約在毫米至小于毫米之間，松脆易碎，著硬地常反跳。霰常降自積雨云、層積云。（十二）冰粒（PL）又稱冰丸。透明的丸粒狀的固體降水。質(zhì)地堅硬，不易破碎，著硬地反跳，并發(fā)出清脆聲，直徑小于5毫米。冰粒降自高層云、雨層云和層積云。（十三）冰雹（GR）多呈堅硬的球狀或塊狀的固體降水。中心不透明，外面包有透明的冰層，或由透明的冰層與不透明的冰層相間組成。直徑通常在毫米50毫米之間。冰雹降自積雨云。（十四）小冰雹（GS）多呈球狀，有時具有圓錐形。質(zhì)地堅硬，不易破碎，落到硬地上會反跳并能聽到碰擊聲，直徑小于毫米。小冰雹降自積雨云。（十五）冰針（IC）又稱冰晶或鉆石塵。呈片狀、柱狀或針狀。下降速度緩慢，象是飄浮在空中，在陽光下閃爍發(fā)光。偶爾會出現(xiàn)暈現(xiàn)象。冰針可降自云中，也可降自晴空。主要的降水現(xiàn)象的特征和區(qū)別見表5-1。表51 主要的降水現(xiàn)象的特征和區(qū)別天氣現(xiàn)象直徑（毫米）外形特征及著地特征下降情況一般降自云層天氣條件雨0.5干地面有濕斑，水面起波紋雨滴可辨，下降如線，強度變化較緩Ns,As,Sc,Ac氣層較穩(wěn)定陣雨>0.5同上，但雨滴往往較大驟降驟停，強度變化大，有時伴有雷暴Cb,Cu,氣層不穩(wěn)定毛毛雨<0.5干地面無濕斑，慢慢均勻濕潤，水面無波紋稠密飄浮，雨滴難辨St，F(xiàn)s，F(xiàn)G氣層穩(wěn)定雪大小不一白色不透明六角或片狀結(jié)晶，固體降水飄落，強度變化較緩Ns,Sc,As,Ac,Ci氣層穩(wěn)定陣雪同上同上飄落，強度變化較大，開始和停止都較突然Cb,Cu,Sc氣層較不穩(wěn)定雨夾雪同上半融化的雪（濕雪）或雨和雪同時下降同雨Ns,Sc,As,Ac氣層穩(wěn)定陣性雨夾雪同上同上強度變化大，開始和停止都較突然Cb,Cu,Sc氣層較不穩(wěn)定霰25白色不透明的圓錐或球形顆粒，固態(tài)降水，著硬地常反跳，松脆易碎常呈陣性Cb,Sc氣層較不穩(wěn)定米雪<1白色不透明，扁長小顆粒,固態(tài)降水，著地不反跳均勻、緩慢、稀疏St，F(xiàn)s，F(xiàn)G氣層穩(wěn)定冰粒1-5透明丸狀或不規(guī)則固態(tài)降水，有時內(nèi)部還有未凍結(jié)的水，著地常反跳，有時打碎只剩冰殼常呈間歇性，有時與雨伴見Ns,As,Sc氣層較穩(wěn)定冰雹50堅硬的球狀、錐狀或不規(guī)則的固態(tài)降水，內(nèi)核常不透明，外包透明冰層或?qū)訉酉嚅g，大的著地反跳，堅硬不易碎陣性明顯，常伴隨雷陣雨出現(xiàn)Cb氣層不穩(wěn)定（常出現(xiàn)在夏、春、秋季）二、降水現(xiàn)象強度的判定降水（除冰針外）的強度分為三級，即小、中、大，按表52進行判定。表52 降水現(xiàn)象強度判定表 強 度 降水 判定依據(jù)現(xiàn)象?。ㄝp）中 常大（濃、強）雨/陣雨/凍雨 雨滴清晰可辨，雨聲細弱，水洼形成慢或形成不了水洼；或降雨強度2.5毫米/小時。 雨落如線，雨滴不易分辨，水洼形成較快；或降雨強度為2.6至8.0毫米/小時。 雨落如傾盆，模糊成片，雨聲如擂鼓，水潭形成極快；或降雨強度8.1毫米/小時。毛毛雨/凍毛毛雨/雪/陣雪/雨夾雪/陣性雨夾雪 主導能見度1000米。 主導能見度500米1000米。 主導能見度500米。霰/冰粒/米雪/小冰雹/冰雹 下降量少，散落于地，無明顯累積現(xiàn)象。 下降量一般，累積緩慢。 下降量大，累積迅速。三、降水特性的判定降水的特性分為連續(xù)性、間歇性和陣性三種。不同的降水特性反映著不同云層的內(nèi)部氣流運動的狀況，因此，觀測時應(yīng)當根據(jù)降水強度變化的緩急、持續(xù)時間的長短和降自何種云層來判定。（一）連續(xù)性降水持續(xù)時間較長，強度變化很小，連續(xù)性降水常與暖鋒或靜止鋒相聯(lián)系，常降自雨層云和高層云。（二）間歇性降水時降時止，但強度變化很緩慢；在降水停止和強度變小的時間內(nèi)，云和其他氣象要素沒有顯著變化；常降自層積云和厚薄不均的高層云。（三）陣性降水強度變化很快，驟降驟止，天空時而昏暗，時而明亮；氣壓、氣溫和風等氣象要素有時變化明顯。常降自積雨云或濃積云。四、降水前的征兆降水與云層、氣溫及濕度是互相聯(lián)系和影響的。因此，當云層密布時，值班觀測員應(yīng)當經(jīng)常注意云層的種類、厚度、高度以及低層大氣的溫度、濕度等相關(guān)氣象要素的變化情況，以便能及時發(fā)現(xiàn)降水現(xiàn)象。通常：（一）天空出現(xiàn)雨層云、高層云，且云層不斷增厚，云底不斷降低，或有雨幡時，可能出現(xiàn)連續(xù)性降水。（二）天空布滿層積云、高積云，且云層很厚和不斷降低時，可能出現(xiàn)間歇性降水。（三）天空有強盛的積雨云，其前部有時有弧狀云、滾軸狀云，云底混亂有懸球狀云且呈土黃色或黝黑色，云頂呈紫色時，可能出現(xiàn)陣雨、冰雹。（四）層云密布全天，云層較厚且云底較低時，可能出現(xiàn)毛毛雨和米雪。（五）初冬或初春時節(jié)，當天空布滿厚而低的云層，低層空氣攝氏溫度在零度左右時，可能出現(xiàn)霰和冰粒。（六）冬季，在高緯度地區(qū)，當空中濕度較大且溫度很低時，可能出現(xiàn)冰針。五、降水的形成降水來自云中，但有云不一定產(chǎn)生降水。因為降水應(yīng)當有云滴增大到能克服空氣的阻力和上升氣流的浮力，并在下降過程中不被蒸發(fā)掉，才能達到地面，從而形成降水。但由于各種云的溫度、氣流分布情況不同，因而所形成的降水也具有不同的形態(tài)和不同的性質(zhì)。（一）雨雪的形成降水的形成過程，就是云滴增大為雨滴、雪花及其他降水物的過程。云滴增大的方式有兩種：水汽在云滴上凝結(jié)（或凝華）和云滴的相互合并。在云的形成和發(fā)展階段，如果其內(nèi)部空氣不斷上升和絕熱冷卻，或云外繼續(xù)有水汽輸入云中，云滴周圍就會達到過飽和狀態(tài)，云滴就會因水汽凝結(jié)（凝華）而逐漸增大。由于云滴的大小不同，云內(nèi)氣流又有不同的方向和速度，因而云滴就可能相互碰撞合并，使原來小的云滴變大，大的云滴變得更大。大的云滴在其下降的過程中有可能碰上小的云滴，并“吞并”它們而繼續(xù)增大（圖51）。云滴增大以后，它沖撞的范圍加大，“吞并”的小云滴就更多，好像滾雪球一樣，越滾越大，以致發(fā)生降水。圖51 大水滴“吞并”小水滴從云中降下的究竟是雨還是雪，主要取決于云內(nèi)和云下的溫度；當云內(nèi)溫度在0以上時降下的是雨或毛毛雨；當云內(nèi)、云下溫度都低于0時，一般是下雪，但有時也會下過冷水滴，如降落到地面或地物上即刻凍結(jié)，就形成了凍雨；如果云內(nèi)溫度低于0而云下溫度高于0時，從云中降下的冰晶、雪花或小冰雹，可能完全融化成雨滴，也可能出現(xiàn)雨夾雪或半融化的雪（濕雪），有時航空器在飛行時遇到的是雪，而在地面見到的卻是雨，就是這個道理。雪花形狀是多種多樣的，但基本形狀多是六角形的，這是怎樣形成的呢？下面以六角形片狀冰晶為例（見圖52），來說明雪花的形成。圖52 雪花的形成對六角形冰晶來說，由于它的面上、邊上和角上的曲率不同，相應(yīng)地具有不同的飽和水汽壓，其中尖角處的最大，邊上的次之，平面上的最小。在實有水汽壓相同的情況下，由于冰晶各部分的飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不同。當實有水汽壓大于平面的飽和水汽壓時，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀或針狀雪花；當實有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓而小于角上的飽和水汽壓時，邊上和面上都會發(fā)生凝華，但同面上相比，邊緣部分能優(yōu)先獲得周圍供應(yīng)的水汽，凝華增長得比較快，所以多形成片狀雪花；當實有水汽大于角上飽和水汽壓時，雖然面上、邊上、角上都有水汽凝華，但因尖角處位置特別突出，水汽供應(yīng)最充分，凝華增長得最快，故多形成枝狀和星狀雪花。大氣中，由于冰晶不停地運動，它們所處的濕度條件也不斷變化，這樣就使得冰晶時而沿這個方向增長，時而沿那個方向增長，形成了多種多樣形狀的雪花。雪花的體積一般較大，緩慢地飄浮下降，在途中碰上其他雪花時，還會粘在一起，成為直徑幾厘米的雪團。（二）霰的形成霰生成在冰晶、雪花和過冷水滴混合的云中。當冰晶或雪花穿過溫度為10的過冷水滴云層時，就與細小的過冷水滴相碰撞，過冷水滴很快凍結(jié)在冰晶或雪花上，由于這一過程進行得很快，所以凍結(jié)物中間還留有空隙，因此，形成的霰是一種白色不透明、松脆容易破裂的小雪粒。霰既然與碰撞合并有關(guān)，所以生成霰的云，多有亂流存在，使它下降時帶有陣性。霰的圓錐形是迅速下降時的旋轉(zhuǎn)運動所造成的。（三）米雪的形成米雪的成因和霰基本相同，但多降自層云或霧中，由于云層亂流較弱，云中過冷水滴很小，故形成直徑很小的米雪。（四）冰雹的形成冰雹降自強盛的積雨云中，它的形狀很多，有球狀、圓錐狀及其它不規(guī)則形狀。當云中有時強時弱的升降氣流時，云中的過冷水滴就會立即同冰晶、雪花凍結(jié)在一起，形成不透明的小雪球，這就是霰。也是冰雹的核心。它形成后，隨著氣流一起升降，當冰雹核心下降到溫度略低于的氣層中含水量較大的區(qū)域時，由于過冷水滴在雹核上凍結(jié)所釋放的潛熱往往來不及散失，使一部分過冷水滴的溫度升高至并在雹核上流散開來，形成一層冰膜，當它凍結(jié)時就成為透明的冰層，當冰雹核心被上升氣流帶到溫度較低、含水量較小的區(qū)域時，過冷水滴凍結(jié)所釋放出的潛熱散失很快，過冷水滴就迅速凍結(jié)在雹核上，其間夾雜著不少空氣，因而形成不透明冰層。此外，當冰雹核心落到溫度在以上的區(qū)域時，一方面原有的冰層要融化，另一方面又合并了許多液態(tài)水，如果再次上升到溫度在以下的區(qū)域時，也會凍結(jié)成透明冰層。這樣，冰雹核心隨著氣流一起升降多次，就逐漸增長為透明和不透明冰層相間的冰雹（見圖53）。圖53 冰雹的形成云中時強時弱的氣流多變時，冰雹在云中升降的次數(shù)越多，這種透明與不透明相間的層次也越多，冰雹的個體也就越大。（五）冰粒的形成當雨滴經(jīng)過溫度低于的冷氣層時，就很快凍結(jié)而成完全透明的圓球（見圖54），這種圓球就是冰粒。有時冰粒的硬殼內(nèi)還有未凍結(jié)的水，如著地碰碎，就只剩下破碎的冰殼。圖54 冰粒的形成（六）冰針的形成冰針是氣溫在-20以下時，由水汽凝華而形成的。第二節(jié) 霧現(xiàn)象霧是由大量的小水滴或小冰晶在一定的條件下浮游在近地面空氣層中造成，它的出現(xiàn)能導致能見度不同程度的減小。霧的顏色多為乳白色，在工廠區(qū)可稍帶黃色或灰色。按照國際民航組織（ICAO）和世界氣象組織（WMO）的有關(guān)規(guī)定，單講霧現(xiàn)象是指大霧（FG）。根據(jù)航空需要，本節(jié)中的霧現(xiàn)象包括輕霧、淺霧、部分霧、碎霧、霧、凍霧現(xiàn)象。一、霧現(xiàn)象的種別及判定（一）輕霧（BR）近地面空氣中水汽凝結(jié)或凝華而使主導能見度降低到1000米（含）至小于10000米的現(xiàn)象。是由懸浮在空氣中的微小水滴或者吸濕性粒子構(gòu)成的灰白色的稀薄霧幕，出現(xiàn)時使遠處景物朦朧不清，相對濕度通常在75%以上。（二）淺霧（MIFG）彌漫在近地面層，上限高度不超過米，多呈不連續(xù)的帶狀或片狀。在實際工作中，可能由于淺霧遮蔽跑道標記和跑道燈光而發(fā)生問題。（三）霧（FG）近地面空氣中水汽凝結(jié)或凝華而使主導能見度降低到小于1000米的現(xiàn)象。在霧中有時能分辨天頂狀況，有時不能分辨天頂狀況。（四）凍霧（FZFG）主導能見度1000米。凍霧包括凍結(jié)的和過冷的兩種。凍結(jié)的指地面產(chǎn)生了霧淞；過冷的指由過冷水滴組成的霧，即溫度雖在以下，仍未凍結(jié)的霧。此時，不論是否有霧淞形成，都應(yīng)當視為凍霧。（五）碎霧（BCFG）即碎片狀霧，在霧中能見度1000米，霧外能見度1000米，霧擴展到離地米高度。（六）部分霧（PRFG）覆蓋機場重要部分的霧，其余部分是晴空，多指影響機場局部區(qū)域的平流霧。霧中能見度1000米，霧擴散到離地米高度。淺霧、部分霧、碎霧不影響主導能見度的觀測，出現(xiàn)這些霧時，主導能見度可在10千米或以上。在METAR/SPECI報告中編報這些現(xiàn)象時，主導能見度不受限制。二、霧的形成霧是由于近地面空氣層中水汽達到飽和或過飽和凝結(jié)或凝華而形成的。形成霧的基本條件有下列四個，這些條件缺一不可：（一）大氣層結(jié)穩(wěn)定，近地面有逆溫層；（二）空氣中含有充分的水汽和凝結(jié)核；（三）適宜的風；（四）適當?shù)睦鋮s作用。形成霧的基本過程有：（一）冷卻過程空氣冷卻主要有以下三種方式：1、絕熱冷卻。未飽和濕空氣上升過程中空氣因絕熱膨脹而冷卻，這種冷卻過程冷卻效應(yīng)非常顯著，常使?jié)窨諝鈭F達到高度的過飽和而產(chǎn)生凝結(jié)。2、平流冷卻。暖濕空氣流經(jīng)冷下墊面上時，不斷熱量傳遞給冷的下墊面，而使其本身逐漸冷卻，若暖濕空氣和冷下墊面的溫差較大，就可能使空氣達到過飽和而發(fā)生凝結(jié)。這是形成霧的基本原因之一。3、輻射冷卻。夜間，空氣由于放射輻射失去熱量超過吸收的熱量，因而逐漸冷卻的過程。這種過程在含有大量的塵埃、凝結(jié)核等氣溶膠質(zhì)粒氣層的冷卻中，尤其是在云層頂部夜間冷卻中表現(xiàn)得很明顯?？拷孛娴臍鈱樱吮旧磔椛淅鋮s外，還受到地面輻射冷卻的影響。夜間，地面因有效輻射而失去熱量溫度降低，使近地氣層的空氣冷卻而可能達到過飽和產(chǎn)生凝結(jié)。（二）蒸發(fā)過程水面或水滴表面的蒸發(fā)是使空氣中水汽含量增加的過程，同時由于蒸發(fā)消耗熱量而使氣溫降低，所以又是冷卻過程。由于增濕和冷卻的結(jié)果可能會使空氣中的水汽達到過飽和而產(chǎn)生凝結(jié)形成霧。（三）混合過程當溫度和濕度不同的兩塊接近飽和的空氣發(fā)生混合時，混合后可能達到飽和或過飽和?；旌线^程有水平混合和垂直混合兩種。三、霧的分類根據(jù)形成霧的物理機制和天氣條件，可將霧分為氣團霧和鋒面霧兩大類。氣團霧形成于氣團的內(nèi)部，是由于近地層空氣與下墊面相互作用的結(jié)果產(chǎn)生的。而鋒面霧則是鋒面活動的產(chǎn)物。（一）氣團霧氣團霧可分為冷卻霧、蒸發(fā)霧、混合霧和地方性霧等。下面分別介紹。1、冷卻霧這類霧是在空氣冷卻到露點以下時所出現(xiàn)的。但由于引起冷卻的方式不同，因而形成的霧又有區(qū)別，常見的冷卻霧有：（1）輻射霧由于地面輻射冷卻使貼地氣層變冷而形成的霧叫輻射霧。它是由于近地面空氣強烈輻射使氣溫降低到露點溫度以下而形成的。它多出現(xiàn)于晴朗、微風而近地面水汽又比較充沛的夜間或清晨。日出增溫后便逐漸消散。輻射霧不出現(xiàn)在海洋上。有利于輻射霧形成的條件有：（a） 近地氣層中水汽含量充沛，當空氣被雨和潮濕的地面增濕以后，對形成此類霧特別有利；（b）晴夜。因天空晴朗的夜晚地面有效輻射強，地表面冷卻也強，溫度下降幅度較大，使貼地層空氣溫度也隨之有較大幅度的下降。（c）微風，風速為13 米秒。要形成一定強度及一定厚度的輻射霧，僅有輻射冷卻還不夠，還應(yīng)當有適度的垂直混才作用相配合，以便形成較厚的冷卻層?？諝忪o穩(wěn)時，垂直混合太弱，不利于形成輻射霧；而風速過大（> 3 米秒）及溫度層結(jié)不很穩(wěn)定時，垂直混合又太強，也不不利于形成輻射霧。（d）近地層出現(xiàn)逆溫層。穩(wěn)定層結(jié)加上水汽多半聚集在這一層中，最有利于輻射霧的形成。所以，出現(xiàn)輻射霧時，一般表示天氣晴好，“十霧九睛”就是指輻射霧。例如，在高壓中心或弱高壓脊附近，往往出現(xiàn)睛朗微風的天氣，如果當時近地層空氣中水汽充沛就可能有輻射霧生成。（2）平流霧暖而濕的空氣流經(jīng)冷的下墊面時逐漸冷卻而形成的霧，叫平流霧。圖55 平流霧的形成海洋上暖而濕的空氣流到冷的大陸上，或暖海面上的空氣流到冷海面上都可以形成平流霧（見圖55）。暖而濕的空氣流經(jīng)寒冷的陸地或水面，從下層開始冷卻而形成的霧。此種霧當風速在7米/秒內(nèi)時，風越大霧的頂部越高。當風速超過7米/秒時，地面霧消失變?yōu)樵?。有利于形成平流霧的條件有：（a）暖濕空氣同地表面之間存在較大的溫差，這樣近地面氣層才能迅速冷卻并形成平流逆溫，使整個逆溫層中凝結(jié)物聚集而形成霧。（b）暖濕空氣的濕度較大，可以提供形成霧的水汽。（c）適當?shù)娘L向和風速（風速多在27米秒之間），這不但能源源不斷地送來暖濕空氣，而且能發(fā)展一定強度的亂流，使霧達到一定厚度。（d）層結(jié)較穩(wěn)定。平流霧的特征：（a）日變化不明顯，年變化較明顯。一日中任何時刻都可出現(xiàn)或消散，平流霧形成后，如果暖濕空氣源源不斷，便可持久不散。海上平流霧持續(xù)時間長。（b）形成和消失受風的影響很大，來去比較迅速。因此在我國沿海地區(qū)，南海24月、東海36月、黃海渤海48月。當風從海上吹向大陸時，要注意風向、濕度和周圍地區(qū)能見度的變化，及早發(fā)現(xiàn)它來去的可能性。（c）影響范圍廣，厚度厚。平流霧的垂直厚度可從幾十米至兩千米，水平范圍可達數(shù)百千米以上，平流霧的強度也比輻射霧大。（d）出現(xiàn)平流霧時常常伴隨有層云、碎層云和毛毛雨等天氣現(xiàn)象，一般天氣較穩(wěn)定。（3）上坡霧：暖濕空氣沿山坡的斜面上升，由于絕熱膨脹冷卻而形成的霧。形成上坡霧時，氣層應(yīng)當穩(wěn)定，上升運動應(yīng)當緩慢，否則將形成云。山區(qū)的霧多屬于此種霧。2、蒸發(fā)霧蒸發(fā)霧是冷空氣流經(jīng)暖水面上，由于暖水面的蒸發(fā)，使得冷空氣中的水汽增加，造成飽和而產(chǎn)生凝結(jié)形成霧。冷空氣在暖水面上流動時，從水面蒸發(fā)出大量的水蒸汽，被冷卻而形成的霧。以秋冬季為多，在陸地上發(fā)生在河流和沼澤地。霧的厚度一般較小，多數(shù)從數(shù)到數(shù)十米。蒸發(fā)霧形成的條件：（a）要求暖水面上的水汽壓與冷空氣的飽和水汽壓之間達到一定的差值。根據(jù)研究，至少應(yīng)達5hPa。水汽壓差值越大，越易形成蒸發(fā)霧。（b）在不穩(wěn)定層要有逆溫層存在。因逆溫層可阻礙水份向高層輸送，另外在不穩(wěn)定層內(nèi)，由于湍流而使熱量和水汽交換大大加強，因而有利于蒸發(fā)，促使霧的形成。蒸發(fā)霧的特征：（a）蒸發(fā)霧一般不太厚，通常約50米100米左右，大致與逆溫層的下界高度一致。（b）蒸發(fā)霧既不穩(wěn)定也不均勻，隨生隨消，時濃時淡。3、混合霧兩團接近飽和的空氣在水平方向相互混合達到飽和發(fā)生凝結(jié)而形成的霧稱為混合霧。有利于形成混合霧的條件：兩團參與混合的空氣溫差要大于10 ，各自的相對濕度要大于95 % ，越大越有利。這類霧有時出現(xiàn)在海陸氣溫相差很大而風微弱時的海岸附近。4、地方性霧這類霧的特點是受局地條件的影響特別明顯。例如都市霧，常常出現(xiàn)在大城市、工業(yè)中心及工廠附近，由于有大量的活躍性凝結(jié)核存在，對霧的形成特別有利。這種霧形成之后持續(xù)時間較長，對交通非常不利 ，并能造成嚴重污染，危害人體的健康。（二）鋒面霧鋒面霧可分為鋒前霧、鋒際霧和鋒后霧，這類霧通常出現(xiàn)在暖鋒前后。1、鋒前霧：當雨滴自暖空氣中下降，經(jīng)過較冷氣層時，由于水滴表而上的飽和水汽壓大于冷空氣中的實際水汽壓，暖雨滴迅速蒸發(fā)，經(jīng)過一段時間后冷空氣達到飽和狀態(tài)，于是水汽開始在活躍的凝結(jié)核上凝結(jié)成霧。這種霧經(jīng)常出現(xiàn)在暖鋒之前，故稱為鋒前霧。但有時也會出現(xiàn)在冷鋒或靜止鋒之下，人們也常稱它為鋒面霧。形成這種霧的有利條件是鋒區(qū)兩邊溫度差比較顯著。鋒面霧的形成還與鋒前降壓，冷暖空氣的混合有關(guān)。2、鋒際霧：由冷暖氣團在交界的鋒區(qū)混合而形成的霧。3、鋒后霧：由暖濕空氣移至原來為冷氣團控制的地面上冷卻而形成的霧。鋒面霧的特征：1、通常與鋒線一起移動。2、霧區(qū)沿鋒線成帶狀分布，可長達數(shù)百千米，寬度為一、二百千米。3、常出現(xiàn)在梅雨季節(jié)暖鋒前后或華南準靜止鋒活動的地區(qū)。三、霧的消失有利于形成霧的大氣狀態(tài)一旦消失，霧就消散了。其消散過程與形成過程正好相反。變化過程是霧輕霧干燥的氣溶膠。如果風速較大，由于空氣的上下混合強烈，會使輻射霧很快消散。一般來講，溫度對霧的影響比風大，這在霧的日變化上已經(jīng)明顯表示。如果氣團的性質(zhì)和條件不變，會從傍晚開始由輕霧逐漸變?yōu)殪F。此種霧的日變化主要是輻射霧，上坡霧、平流霧和海霧則很少。第三節(jié) 風沙現(xiàn)象風沙現(xiàn)象是指大量的沙土被風吹起飄浮空中，使能見度變壞的現(xiàn)象。一、風沙現(xiàn)象種別的判定和主要特征值班觀測員應(yīng)當根據(jù)出現(xiàn)時的特征、風速大?。〝_動氣流強弱）和影響能見度的程度來判定風沙現(xiàn)象的種別。（一）揚沙（SA）由于較大的風或較強的擾動氣流將大量的沙粒、塵土從地面吹起，使微小顆粒懸浮于空氣中，使空氣相當渾濁，陽光減弱，天空顏色發(fā)黃，主導能見度下降到1000米至小于10000米的現(xiàn)象。（二）高吹沙（BLSA）觀測時測站或其附近細小沙粒被風吹起，吹沙高度米，使主導能見度下降到1000米至小于10000米的現(xiàn)象。（三）低吹沙（DRSA） 觀測時測站或其附近細小沙粒被風吹起，吹沙高度小于米。（四）沙暴（SS）強風或強烈的擾動氣流將地面大量沙粒猛烈地卷入空中，使空氣非常混濁的現(xiàn)象。出現(xiàn)時黃沙滾滾，遮天蔽日，陽光昏暗。天空呈土黃色，垂直能見度惡劣，主導能見度1000米。沙暴行進前沿形成一堵寬廣而高聳的沙墻，沙粒被卷起的高度隨風和不穩(wěn)定度的增加而升高。（五）高吹塵（BLDU）觀測時測站或其附近塵土被風吹起，吹塵高度米，使主導能見度下降到1000米至小于10000米的現(xiàn)象。（六）低吹塵（DRDU）觀測時測站或其附近塵土被風吹起，吹塵高度小于米的現(xiàn)象。（七）塵暴（DS）灰塵微粒被混亂狂風猛烈地卷起的現(xiàn)象。常在高溫、干燥和多風的天氣條件下產(chǎn)生，尤其是在無云的冷鋒前沿出現(xiàn)。典型微粒的直徑不到0.08毫米且被卷起的程度遠比沙粒高。出現(xiàn)時，主導能見度1000米。DRDU、DRSA現(xiàn)象不影響主導能見度的觀測，出現(xiàn)時，主導能見度可在10千米或以上。在METAR/SPECI報告中編報這兩種現(xiàn)象時，主導能見度不受限制。二、風沙強度的判定（一）低吹塵、低吹沙、高吹塵、高吹沙不判定強度。（二）塵暴和沙暴僅當為中度或嚴重時才需判定強度，判定標準如下：1、中等的沙暴塵暴：主導能見度500米1000米。2、強的沙暴塵暴：主導能見度500米。三、出現(xiàn)風沙的征兆由于形成風沙要有一定的條件，所以風沙出現(xiàn)前也有一些征兆，值班觀測員應(yīng)當仔細觀察，認真分析，以便及時發(fā)現(xiàn)。通常：（一）如果風沙隨冷鋒而來，往往會發(fā)現(xiàn)上風方向天空顏色顯著變黃，繼而地平線出現(xiàn)沙浪，甚至可見沙暴堤向本站推移。（二）近地面的風通常午后最大，夜間減小，風沙相應(yīng)地多出現(xiàn)于午后或者在午后加強。（三）本場某方向有沙漠或沙地，應(yīng)當注意從該方向吹來的風是否突然增大，特別要注意風速10米秒以上時的情況。四、風沙形成的條件（一）強風（風速一般在8米秒以上）。（二）土質(zhì)干松。如果有強風，而地面是凍土、濕土或被植物覆蓋時，也不會形成風沙。（三）大氣低層層結(jié)不穩(wěn)定，強盛的對流也能將沙塵揚起而形成風沙。第四節(jié) 煙、塵、霾現(xiàn)象煙、塵、霾現(xiàn)象是指大量細小的煙粒、鹽粒和塵土等固體雜質(zhì)在逆溫層下聚集而懸于空中，致使空氣混濁，主導能見度10000米的現(xiàn)象。一、煙、塵、霾現(xiàn)象種別的判定和主要特征值班觀測員應(yīng)當根據(jù)懸浮物的性質(zhì)、天空以及遠處景物的顏色來判定煙、塵、霾的種別。（一）煙（FU）大量細小的煙粒浮游于近地面空氣層中，使主導能見度小于10000米的現(xiàn)象。出現(xiàn)時天空呈黑色、灰色或褐色，太陽呈紅色或淡紅色，濃時可聞到煙味。一年中以冬季出現(xiàn)最多，夏季最少。一日之中，早晨出現(xiàn)最多，中午最少。煙幕形成的條件：1、附近有煙源。2、近地面有逆溫層。當逆溫層較高時形成的煙幕厚而淡；當逆溫層較低時，形成的煙幕薄而濃。此外，逆溫層的強弱還影響到煙幕的持續(xù)時間，逆溫層強，煙幕不易消散；逆溫層弱，煙幕容易消散。3、適當?shù)娘L向風速。風速大時，煙粒容易被風吹散，難以形成煙幕；風速小時，則有利于煙粒聚集，容易形成煙幕；風向是煙幕傳播方向的決定因素。4、500米以下垂直風切變很小時，說明未來地面風速不會增加很多，有利于煙幕的形成和維持。（二）浮塵（DU）大量的塵土末均勻地浮游于空中，使主導能見度小于10000米的現(xiàn)象。多為揚沙、沙塵暴天氣過后或遠處塵末隨上層氣流傳播而來。前種情況的浮塵，一般風力較弱，后者往往伴隨較大的風。有浮塵時，遠處景物呈土黃色或褐黃色。太陽呈蒼白色或淡黃色。（三）霾（HZ）大量的極細小的鹽末、煙末均勻浮游于空中，使空氣混濁，主導能見度小于10000米的現(xiàn)象。遠山、森林等深色物體呈淺藍色。太陽、雪山等光亮物體呈黃色或桔黃色。霾一般出現(xiàn)于逆溫層之下，濃度通常隨高度而增加，高度越高，能見度越壞。它可以由別處隨風飄來，也可以由本地的細小雜質(zhì)聚集而成。霾既可以出現(xiàn)于近地面層，也可出現(xiàn)于高空的某個層次。當它出現(xiàn)在上空某一高度時，容易將霾誤認為卷層云。但有卷層云時往往有暈，或隱約地看出一些纖維結(jié)構(gòu)，而有霾時，天空朦朧一片，看不出什么結(jié)構(gòu)。 （四）火山灰（VA）火山爆發(fā)所伴隨的煙灰塵現(xiàn)象。煙、塵、霾現(xiàn)象的特征和區(qū)別見表5-3。表53 煙、塵、霾現(xiàn)象的特征和區(qū)別表天氣現(xiàn)象形成原因（來源）影響能見度程度顏色天氣條件和大致出現(xiàn)時間浮塵遠處或本地沙暴、揚沙過后，塵土細粒均勻浮游于空中小于10000米，垂直能見度較差遠處物體黃褐色，太陽呈蒼白色或淡黃色風較小，冷鋒前后霾空中大量極細雜粒（目力不能看出）均勻浮游于空中，使空氣普遍渾濁小于10000米 遠處光亮物微呈黃、紅色，黑暗物微呈藍色，太陽桔黃色天氣穩(wěn)定干燥風較大，一天中任何時候均可出現(xiàn)煙幕工礦區(qū)、城鎮(zhèn)居民區(qū)，森林火災等排出的大量煙粒彌漫空中小于10000米黑色灰色或褐色，日出或黃昏時太陽呈紅色天氣穩(wěn)定有逆溫，風速小，下風方早晚較多第五節(jié) 雷電現(xiàn)象雷電現(xiàn)象是指大氣中與放電、電離有關(guān)的現(xiàn)象。一、雷電現(xiàn)象種別的判定值班觀測員應(yīng)當根據(jù)閃電或雷聲來判定雷電現(xiàn)象的種別。（一）雷暴雷暴是積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，表現(xiàn)為閃電兼有雷聲、僅聞雷聲而不見閃電或僅見閃電而不聞雷聲。雷暴總是和積雨云相聯(lián)系的，它是積雨云強烈發(fā)展的結(jié)果。當大氣或云中的電位差達到一定數(shù)值時，就產(chǎn)生火花放電，即觀測到閃電，強大電流通過時，又使空氣迅速膨脹產(chǎn)生巨大的響聲，即雷聲。因光速大于聲速，因此實際觀測時總是先見閃電后聞雷聲。觀測雷暴時，不須判定強度。（二）閃電閃電是積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生放電時伴隨的電光，但不聞雷聲。閃電是雷暴云中發(fā)生的重要放電過程，就閃電發(fā)生位置來講，可以分為云內(nèi)閃、云際閃（發(fā)生在云塊之間）、云地閃（發(fā)生在云與地面間）和云空閃（發(fā)生在云與無云天空之間），其中云內(nèi)和云際閃占主要部分，云地閃僅占六分之一左右，但其對大氣平衡有重要影響，而且往往會給人類帶來災害。根據(jù)閃電的形狀又可以分為枝狀、片狀、球狀等多種多樣的形狀。其中，以枝狀閃電最為常見，很多形狀的閃電往往只是枝狀閃電的不同形式，因此，又可以只把閃電分為枝狀閃電和球狀閃電兩種。觀測閃電時，不須判定強度。二、雷暴的形成雷暴的形成有多種原因，以普通雷暴為例，要形成雷暴應(yīng)當具備以下三個必要條件：（一）大量的不穩(wěn)定能量大氣中不穩(wěn)定能量儲存越多，層次越厚，垂直運動越強烈，云伸展的高度越高，此時如果空氣中的水汽充沛就會形成高大的雷暴云。（二）充沛的水汽如果沒有充沛的水汽，即使發(fā)生了對流，也不可能產(chǎn)生高大的雷暴云。所以雷暴云多出現(xiàn)在水汽充沛的地區(qū)，在干旱的沙漠地區(qū)，雷暴是極其罕見的。（三）足夠的沖擊力大氣中不穩(wěn)定能量和水汽的存在只是具備了出現(xiàn)雷暴的可能，要使可能變成現(xiàn)實，還需要有促使空氣上升到達自由對流高度以上的沖擊力，這樣，不穩(wěn)定能量才能釋放出來，上升氣流才能猛烈地發(fā)展，形成雷暴云。大氣中的沖擊力有：鋒面、地形抬升、地表受熱不均以及氣流輻合等。如果大氣中存在更強烈的對流性不穩(wěn)定和強的垂直風切變，就會形成比普通雷暴更強、持續(xù)時間更長（幾小時至十幾小時）、水平尺度更大（幾十千米）的強雷暴。另外，從單個雷暴形成的物理現(xiàn)象看，雷暴既要放電就要求積雨云中應(yīng)當有足夠的電荷。一個發(fā)展完善的積雨云，其正負電荷的分布如圖5-6所示。圖56 積雨云內(nèi)電荷分布示意圖圖中所示：在氣溫為-20的凍結(jié)高度以上是正電荷區(qū)，其下主要是負電荷區(qū)，底部的強烈下降氣流區(qū)或大雨區(qū)，又有小范圍的正電荷區(qū)，矢線表示云中的氣流情況。當積雨云集聚了足夠的電荷，電場強度達到5000-30000伏特/厘米時，空氣電離而出現(xiàn)一條耀眼火花形成的導電通路，以105米/秒的速度向符號相反的電荷中心前進會合，于是兩種電荷中和，形成了有時高達20萬安培的電流。這條導電通路發(fā)生的亮光可持續(xù)1秒鐘，這就是閃電。形成閃電時，狹長通路極為迅速而強烈的增溫可達15000-20000，空氣迅速膨脹，引起劇烈的增壓而形成縱波，發(fā)出強烈的振動聲，這就是雷聲。閃電和雷聲幾乎是同時發(fā)生的，但由于光速是30萬公里秒，比音速330米秒要快約100萬倍，所以總是先見閃電，后聞雷聲。如果把閃電和雷聲相隔時間（秒）乘上330（米），就可以大致求出雷電到觀測者之間的距離。三、雷暴的種類雷暴出現(xiàn)在各種不同的天氣系統(tǒng)中，如按天氣系統(tǒng)劃分雷暴的種類，則有鋒面雷暴、冷渦雷暴、空中槽和切變線雷暴、臺風槽雷暴等。本節(jié)僅介紹鋒面雷暴和冷渦雷暴。（一）鋒面雷暴此種雷暴出現(xiàn)的次數(shù)最多，如石家莊地區(qū)大約有80 的雷暴是鋒面雷暴。按鋒型，鋒面雷暴又可分為以下幾種:1、冷鋒雷暴由于我國冷空氣活動頻繁，冷鋒幾乎遍及全國，所以冷鋒是形成雷暴的重要天氣系統(tǒng)。冷鋒雷暴的特點是：強度大，許多個雷暴云沿鋒線排列成行，組成一條寬幾千米至幾十千米，長幾百千米的狹長雷暴帶。冷鋒雷暴在晝間、夜間、陸地、海上都能出現(xiàn)，日變化較小，一般下午和前半夜較強，早晨減弱。它的移動速度快，每小時可達4060 千米。2、靜止鋒雷暴此種雷暴多出現(xiàn)在我國長江以南地區(qū)，雖然沒有冷鋒雷暴那樣強烈，但可以連續(xù)出現(xiàn)幾天。它的特點是：后半夜產(chǎn)生，白天逐漸消失。這是因為靜止鋒上有廣闊的層積云，白天低層空氣增溫少，氣層比較穩(wěn)定，而夜間云頂輻射冷卻強，氣層反而不穩(wěn)定的緣故。（二）冷渦雷暴冷渦是指出現(xiàn)在空中（一般700hPa高度以上）的冷性低壓。冷渦雷暴可分為北方冷渦雷暴和南方冷渦雷暴兩種。北方冷渦雷暴常出現(xiàn)在我國東北和華北地區(qū)。出現(xiàn)時，天氣變化很突然，往往在短時間內(nèi)可以從晴朗無云到雷聲隆隆。此種雷暴有明顯的日變化，一般多出現(xiàn)在午后和傍晚。南方冷渦雷暴主要出現(xiàn)在我國西南地區(qū)。四、雷暴的活動（一）雷暴過境時的天氣特征雷暴經(jīng)過一地時，地面氣象要素會有劇烈的變化。圖57 是一次強雷暴過境前后地面氣象要素變化的清況。1、氣溫雷暴過境前，氣溫高，濕度大，天氣悶熱。雷暴來臨，一陣下降的冷空氣吹過，氣溫驟然降低，有時甚至降低10 以上。雷暴過境或消失以后，氣溫逐漸恢復正常。2、氣壓雷暴在發(fā)展階段，地面氣壓一直下降。到了成熟階段，由于下降的冷空氣影響，在雷暴云的下方形成一個淺薄的密度大、氣壓高的冷空氣堆，稱雷暴高壓。在雷暴高壓的后部有一個伴生的雷暴低壓。它們伴隨雷暴云一起移動，所到之地，地面氣壓突然上升，有時一分鐘可上升3hPa，然后下降。雷暴過后，氣壓即恢復正常。3、風雷暴過境前，通常地面風很弱，風向指向雷暴云。當雷暴來臨時，風速驟增，陣風風速可達1030 米秒，風向急轉(zhuǎn)為相反方向，自雷暴云向外吹，這就是雷暴大風。它雖然維持不長（幾分鐘至十幾分鐘），但嚴重威脅著航空器起飛、著陸和地面設(shè)施的安全。圖57 強雷暴過境前后地面氣象要素的變化4、降水雷暴大風到達后幾分鐘，就會產(chǎn)生傾盆大雨，然后慢慢減小。雷暴過后，降水隨之結(jié)束。降水量大小和降水時間的長短，取決于雷暴的強度、移速以及測站與雷暴的相對位置。雷暴降水以陣雨為最多，有時會有冰雹，偶有降雪的。以上是強雷暴引起的地面氣象要素變化的典型情況。一般說來，普通雷暴強度相對較弱，由它引起的氣象要素的變化要小些。（二）雷暴的移動與傳播雷暴從產(chǎn)生到消失的整個過程，都是不斷移動著的。它的移動，主要受兩個因素的作用：一是隨風飄移；二是傳播。普通雷暴的移動，主要受前者的影響；強雷暴的移動，主要受后者的影響。所謂雷暴的傳播，是指在原來雷暴的周圍產(chǎn)生出新雷暴的現(xiàn)象。這是因為雷暴（尤其是強雷暴）中的低空外流與入流之間有相當強的輻合，觸發(fā)產(chǎn)生出新雷暴的緣故。 江河、大湖泊以及山脈對雷暴移動的影響很大。白天，在江河湖泊水面上，由于近水面處空氣較陸地冷，常有下降氣流存在，雷暴移到那里就會減弱，甚至消失。觀測表明，普通雷暴往往沿著大江大河移動，不易越過江面，故有“雷暴不過江”之說。強雷暴能越過江面，但強度也會削弱。夜間情況則相反，因近水面處空氣較暖，氣層較不穩(wěn)定，雷暴經(jīng)過時會有所加強。當雷暴移近山脈時，一方面受地形強迫抬升使其強度有所增強，另一方面受地形阻檔被迫繞著山脈移動，有時就在山區(qū)里打轉(zhuǎn)，一旦移到有山口的地方才迅速移出。五、雷暴的出現(xiàn)和消失時間的判定從第一次聞雷開始，不管本場是否觀測到閃電或者降水，即應(yīng)當確認為本場有雷暴。聞雷或觀測到閃電的時刻，即為雷暴的出現(xiàn)時間。最后一次聞雷或觀測到閃電，而且確認其后十分鐘內(nèi)沒有再聽到雷聲或觀測到閃電，就認為雷暴已經(jīng)終止或已移出本場。最后一次聞雷或觀測到閃電的時刻，即為雷暴的消失時間。發(fā)布 SPECI 報告時，應(yīng)當以消失時間加10分鐘為 SPECI 報告的時間。例如：某站22 日 0511雷暴消失， 0521發(fā)布 SPECI 報，編報如下： SPECI ZBXX 220521Z 六、雷暴所在方向和去向判定雷暴的所在方向和去向，應(yīng)當根據(jù)雷暴相對于測站的方位和移動情況進行判定。 民用航空氣象地面觀測規(guī)范規(guī)定，當本場出現(xiàn)雷暴時，應(yīng)當用 N 、 NE 、 E 、 SE 、 S 、 SW 、 W 、 NW 、 Z （天頂）等方位簡字記錄雷暴的出現(xiàn)、移動和消失方向。第六節(jié) 風暴現(xiàn)象風暴現(xiàn)象是指具有一定破壞力的強風現(xiàn)象。包括大風、颮、龍卷和塵卷風四種。風暴現(xiàn)象不僅風力強大，風向往往突變，而且常伴有強烈的擾動氣流。對飛機的起降和地面設(shè)施危害極大，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)當判定其種別，注意其強度、移動情況和持續(xù)時間。一、風暴種別的判定值班觀測員應(yīng)當根據(jù)風力的大小和空氣旋轉(zhuǎn)運動的情況來判定風暴的種別。（一）大風（GA）瞬間風速17米秒（或目測估計風力級）的風。它常出現(xiàn)在冷空氣猛烈南下，臺風侵襲或雷暴來臨的時候。（二）颮（SQ）突然發(fā)生的持續(xù)時間短促的強風。常伴隨雷雨出現(xiàn)。出現(xiàn)時常伴有風向突變、氣溫劇降、氣壓急升等現(xiàn)象。颮是一種天氣系統(tǒng)的活動，它的產(chǎn)生與強冷鋒過境或積雨云強烈發(fā)展有關(guān)。判定標準是：瞬時風速突然增加米秒或以上且至少維持分鐘，然后突然減小，而且維持時間內(nèi)瞬時風速不小于11米秒（當風速達到大風標準時，紀要欄還應(yīng)當加記大風現(xiàn)象）。（三）龍卷（FC）又稱漏斗云。一種強烈的旋風現(xiàn)象，表現(xiàn)為云柱或漏斗狀云，發(fā)生在陸地上的稱陸龍卷，發(fā)生在海面上的稱海龍卷或稱水龍卷。它是從積雨云或發(fā)展很旺盛的濃積云底部伸展出來的旋轉(zhuǎn)下垂的漏斗狀云柱，形同“象鼻子”。它的范圍小，直徑通常在幾米至數(shù)百米之間，中心氣壓極低，有時懸掛在空中。有時觸及地面或水面。一旦觸及地面或水面，即產(chǎn)生猛烈的旋風。龍卷風持續(xù)時間很短，通常只有幾分鐘，但破壞力極大，能拔樹倒屋。最猛烈的陸龍卷風速可高達150米/秒。漏斗狀云一般是垂直的，但有時因空中風比地面風大，它的上部會順氣流方向傾斜?？筛鶕?jù)傾斜方向，判斷龍卷移動路徑，爭取及早避開。（四）塵沙旋風（PO）即塵卷風，指在干燥而充滿灰塵或沙土的地面上快速旋轉(zhuǎn)的空氣柱，使灰塵和其它輕質(zhì)物體從地面向上卷起的現(xiàn)象。旋風直徑約數(shù)米，在垂直方向上擴展高度通常不超過60米至100米，但在非常炎熱的沙漠地區(qū)，可達到600米左右。觀測龍卷和塵卷時，不須判定強度。二、風暴來臨的征兆（一）當冷鋒或雷暴來臨，且移動速度很快、本站氣壓有急劇變化時，常會有大風出現(xiàn)。（二）當本站處于冷鋒前部，如果上方能見度突然變壞，天邊顏色突然變黃，則往往是大風來臨的征兆。（三）在炎熱的天氣里出現(xiàn)了積雨云，并發(fā)展旺盛，若此時云底開始有漏斗狀云，可能發(fā)展為龍卷風。三、風暴的形成（一）颮的形成颮產(chǎn)生于強烈不穩(wěn)定的氣團內(nèi)部，在這種大氣中容易形成強烈的上升氣流，生成旺盛的積雨云，當雨滴增大到上升氣流托不住時，下降的雨滴通過摩擦力的作用，使上升氣流轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆禋饬?。這股又強又冷的下沉氣流到達地面向外輻散時，下沉氣流的位能就轉(zhuǎn)化為地面空氣的水平運動；風向便突然改變，風速也立即增大，陣風風速可達20米秒以上，這就是颮。但在其后的冷空氣堆內(nèi)，風速常迅速減小，所以這種強風持續(xù)時間短促。隨后雨滴隨下降氣流降落，因此颮常是雷雨降臨的先兆。（二）龍卷的形成關(guān)于龍卷的成因，有以下三種解釋。1、當積雨云中升降氣流之間的切變十分強時，就會發(fā)生水平軸的渦旋。流體運動定律說明，當流體內(nèi)形成渦旋時，它的軸不能在流體內(nèi)部自由地中斷，而只能終止于流體的邊界或在流體內(nèi)部形成閉合的渦環(huán)。因此，積雨云中形成水平軸渦旋時，這個軸應(yīng)當向兩端伸展并發(fā)生彎曲。當軸的一端或兩端伸出云底甚至達到地面的時候，就形成了龍卷。根據(jù)這種意見，在積雨云兩側(cè)，即渦旋柱體的兩端，可以同時出現(xiàn)兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的龍卷。順時針旋轉(zhuǎn)的一般在母云移動方向之左，叫左龍卷，逆時針旋轉(zhuǎn)的在右，叫右龍卷（見圖58）。 圖58 龍卷示意圖這種意見能說明龍卷的旋轉(zhuǎn)，但對出現(xiàn)在母云前方和后方的龍卷就難于解釋，也不能說明龍卷貫穿整個母云的事實。2、有a1和b1兩條颮線向前傳播，交點分別是L、M、N，連線是颮線交點的軌跡線。軌跡線兩側(cè)，風向風速都有很大的差異，于是形成繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的渦旋。渦旋得到發(fā)展，就會形成龍卷（見圖59）。由于軌跡線兩側(cè)氣流切變可以是氣旋式的，也可以是反氣旋式的，故龍卷也可逆轉(zhuǎn)或順轉(zhuǎn)。圖59 颮線交點上形成龍卷這種意見雖能說明龍卷的旋轉(zhuǎn)，并且不與龍卷能貫穿母云的事實相抵觸，但也很難用它來說明在各種形勢下發(fā)生的龍卷。3、當積雨云伸進對流層的強風區(qū)時，上升氣流柱便成為水平氣流的障礙，水平氣流擾流上升氣流柱時，渦旋便在上升氣流柱背風的一側(cè)形成。而在風隨高度順轉(zhuǎn)的環(huán)境里，上升氣流下風方右側(cè)的氣旋式渦旋最有利于龍卷的發(fā)展。這種解釋和龍卷能貫穿整個積雨云的觀測事實是一致的，并能說明出現(xiàn)在積雨云前進方向一側(cè)的龍卷，但是對于出現(xiàn)在積雨云后側(cè)（即氣流柱上風方）的龍卷還有待于進一步說明。（三）塵卷風的形成在春、夏、秋季的白天，少云微風而地表面干燥時，局部強烈增熱，這樣就可能產(chǎn)生上升氣流，周圍空氣流來補充，在氣流貫性和粘性作用下形成一個個渦旋，這種渦旋叫塵卷風。塵卷風可隨當時的風向移動，土質(zhì)松散時，可將地面塵土、沙粒等物隨上升氣流卷揚于空中，但不會有什么破壞力，它一進入冷的潮濕的或有大片植物的地帶就會消失。第七節(jié) 積雪和吹雪現(xiàn)象一、積雪現(xiàn)象積雪（PS）雪（包括其他固體降水）掩蓋地面，達到站址視野面積一半或以上時稱積雪。二、吹雪現(xiàn)象吹雪現(xiàn)象是指地面的積雪被風吹起，大量的雪片飛揚在空中的現(xiàn)象。（一）低吹雪（DRSN）雪片被風吹起，高度米。低吹雪不影響主導能見度的觀測。出現(xiàn)時，主導能見度可在10千米以上。在METAR/SPECI中編報低吹雪時，主導能見度不受限制。（二）高吹雪（BLSN）雪片被風吹起，高度米，主導能見度10000米的現(xiàn)象。三、吹雪強度的判定低吹雪、高吹雪均不判定強度。第八節(jié) 地面凝結(jié)現(xiàn)象地面凝結(jié)現(xiàn)象是指水汽（雨滴）凝華（凍結(jié)）在地面或物體上的現(xiàn)象。一、地面凝結(jié)現(xiàn)象種別的判定值班觀測員應(yīng)當根據(jù)附著在地面或物體上的凝結(jié)物的形態(tài)來判定地面凝結(jié)現(xiàn)象的種別。（一）霜（FR）水汽凝華在地面或物體上的白色松脆的冰晶或由露水凍結(jié)而成的冰珠。（二）霧淞（RI）空氣中水汽（不一定有霧）直接凝華，或過冷卻霧滴直接凍結(jié)在物體上的乳白色冰晶物。常呈針狀或粒狀，多附在細長的物體或物體的迎風面上，表面疏松，起伏不平，受振動易脫落。（三）雨淞（VG）過冷卻液體降水碰到地面或地物，很快凍結(jié)的堅硬冰層。呈透明或毛玻璃狀，外表光滑或有凸起。凝結(jié)現(xiàn)象的特征和區(qū)別見表5-4。表54 凝結(jié)現(xiàn)象特征和區(qū)別表天氣現(xiàn)象形狀、性質(zhì)形成的有利條件易覆著物體霜白色較松脆的冰晶，呈刺狀或冰珠晴朗微風，濕度大的夜間，地面或地物溫度在0以下水平和傾斜的表面上雨淞形狀不定，表面光滑較堅硬，透明或毛玻璃狀的冰層溫度低于0出現(xiàn)降雨或毛毛雨時，一天任何時候都可能出現(xiàn)物體水平面和迎風面增長快霧淞乳白色結(jié)晶層或粒狀冰層，較松脆，受震易脫落氣溫在-3以下有霧或濕度大時，一天任何時候都可能出現(xiàn)物體突出部分和迎風面上最多第九節(jié) 天氣現(xiàn)象的觀測一、應(yīng)當觀測機場及其附近區(qū)域，特別是進近著陸區(qū)域和起飛爬升區(qū)域所發(fā)生的天氣現(xiàn)象。在觀測進近著陸區(qū)域或起飛爬升區(qū)域的天氣現(xiàn)象時，應(yīng)當以航空器報告或其它設(shè)備探測的結(jié)果為依據(jù)。二、應(yīng)當在觀測場或觀測平臺用目力觀測天氣現(xiàn)象。當使用天氣現(xiàn)象傳感器測量時，應(yīng)當結(jié)合目測判定。三、天氣現(xiàn)象的觀測，應(yīng)當包括其類別、種別、性質(zhì)、強度、出現(xiàn)（消失）時間，對于雷暴、龍卷等現(xiàn)象還應(yīng)當包括出現(xiàn)（終止）方向和移動方向。第十節(jié) 天氣現(xiàn)象的記錄一、地面觀測簿“現(xiàn)在天氣”欄的記錄對觀測到的天氣現(xiàn)象應(yīng)當按照下列規(guī)定在地面觀測簿“現(xiàn)在天氣現(xiàn)象”欄記錄：（一）所觀測到的天氣現(xiàn)象，應(yīng)當按照國際航空氣象電碼4678電碼表（表55），記錄天氣現(xiàn)象記錄簡字及限定詞。（二）如有數(shù)種天氣現(xiàn)象時，主要的記在前面，次要的記在后面。如無天氣現(xiàn)象，則觀測記錄簿的“現(xiàn)在天氣欄”空白。（三）出現(xiàn)兩種或以上的降水現(xiàn)象時，應(yīng)當使用恰當?shù)暮喺Z字碼將其組合成一組進行記錄，其間不留空格。強度指示較強的天氣現(xiàn)象的強度，并且將強度較強的天氣現(xiàn)象簡語字碼排列在前。（四）雷暴或閃電伴隨降水現(xiàn)象時，應(yīng)當使用恰當?shù)暮喺Z字碼將其組合成一組進行記錄，其間不留空格。強度指示的是伴隨的降水現(xiàn)象的強度。（五）降水現(xiàn)象與除雷暴或閃電外的其他現(xiàn)象相伴出現(xiàn)時，應(yīng)當按照4678電碼表1-5欄的順序進行記錄，并且降水現(xiàn)象與除雷暴或閃電外的其他現(xiàn)象間應(yīng)當使用空格隔開。（六）當觀測到機場周圍8公里范圍內(nèi)出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象（但本機場沒有）時，應(yīng)當在天氣現(xiàn)象前不留空格冠以VC記錄。（七）當主導能見度小于10千米，且存在FU、HZ、DU、SA（DRSA除外）、BR、IC現(xiàn)象一種或幾種時，應(yīng)當記錄這些現(xiàn)象。表55 4678電碼表W´W´重要的現(xiàn)在天氣和預報天氣限定詞天氣現(xiàn)象強度和地點1描述2降水3視程障礙4其它5小（輕）的中常的（無需說明） 強的VC 在附近MI 淺的BC 散片的PR 部分的（機場的覆蓋部分）DR風吹起的低的BL風吹起的高的SH 陣性的TS 雷暴FZ 凍結(jié)的（過冷卻的）DZ 毛毛雨RA 雨SN 雪SG 米雪 IC 冰晶 PL 冰粒GR 冰雹GS 小冰雹和/或霰 BR 輕霧FG 霧 FU 煙 VA 火山灰 DU 浮塵 SA 沙 HZ 霾PO 塵/沙旋風（塵卷風） SQ 颮 FC 漏斗云（海、陸龍卷） SS 沙暴 DS 塵暴W´W´組由表中15欄的內(nèi)容順序組成，即，強度、描述、天氣現(xiàn)象。例如：SHRA（大的陣雨）；TSRA；TSGRRA；-SHRASNGS；-SHRAGR；+SHGRRA；+TSRAGR FC；TS FC；TS SQ；+DZ FZFG；RA BR；+SN BLSN；BLSN SN 。注：1、本電碼表中的詞語系根據(jù)世界氣象組織出版物（WMONo.407）國際云圖第一卷云和其他大氣現(xiàn)象觀測手冊中對水態(tài)現(xiàn)象和雜?，F(xiàn)象的描述用詞。2、國際航空氣象電碼關(guān)于W'W'組的編報規(guī)則適用于此。3、一種以上降水現(xiàn)象相伴出現(xiàn)時，應(yīng)當使用恰當?shù)暮喺Z字碼將其組合成一組，其間不留空格。其中主要的降水現(xiàn)象先記錄，例如：SNRA；+PLRA；SHRAGR。4、降水以外的其他現(xiàn)象相伴出現(xiàn)時，應(yīng)當分別記錄W'W'組，并按4678電碼表1-5欄的順序排列，例如：DZ FG；RA BR。5、“強度”項只對降水（包括陣性降水）、塵暴、沙暴等現(xiàn)象使用。例如：+TSRAGR；-RA BR；+SS；