【《低云与其他气象条件的关系分析案例》3700字】

低云与其他气象条件的关系分析案例为了更好的深入研究低云的产生原因以及连带关系，同样利用了来自NOAA国家环境信息中心以及美国空军的综合地面数据联邦气候复杂数据文件。提取了关于风向，气压的相关数据，从这几个方面入手分析低云产生的原因，条件及连带关系。1.1低云与风向1.1.1低云风向统计月变化如表1.1平均月变化情况可见，1月平均受东北风，西北风影响最重，东风和北风的影响力大于西风以及南风，2月平均来自内陆的西北风向逐渐减少，来自海面的东南风向增多，南风也逐渐开始增多，开始逐步受海上气流影响，3月开始东南风渐渐占据主导地位，直至7月达到最高值平均每月761次，南风也逐步扩大影响范围，8月开始东南风的影响力开始逐步减小，9月开始西北风及正北风对机场的影响增大，10月东北风达到最高值平均每月626次，11月开始北风影响加大，进入12月份西北风达到最高值平均每月657次，西北风在12月开始逐渐占据主导地位，全年平均受西南风影响最小，3至8月受东南风影响最重，9至11月东北风影响最重，12月至2月则为西北风影响最重。表1.1月平均各风向时次出现次数（单位：次）东北风东风东南风南风西南风西风西北风北风1月49621159157121580772月452262702011322451723月376284647316811246624月293415327316512202395月273326446220214144356月20455762571921373167月21855761771761794208月26463690101203982169月550292232788212907910月62625194553940310411月4894422819801639311812月379201612276236571001.1.2低云风向统计季节变化上海隶属北亚热带季风性气候，雨热同期，日照充分，雨量充沛。如表1.2平均季节变化所示可见，春季多受来自海面的东南风，东北风等偏东风的影响，正南风较多，此时海面温度较低，容易形成平流低云等现象。夏季受东南风的影响最为严重，达到了每季2213次，正南风也达到了全年最高值235次，海面较为温暖，会带来降雨等现象，秋冬季多受东北风及西北风的影响，南风势力减弱，北风增强，秋季东北风次数达到了全年最高的1665次，而冬季西北风全年最高值为1688次。如表1.3可见，由各风向造成的低云次数的季节变化，春季受东南风影响最重，东南风也造成了最多的低云次数为985次，西风最少仅有11次。夏季2213次的东南风也造成了1739次的低云次数，其次为东北风，造成了596次的低云天气，西风影响持续低落，仅有14次。秋季主要受东北风影响造成了最多834次低云，但相比1665次的东北风次数，低云天气仅为一半，西北风的影响也是如此。到了冬季西北风影响最重但仅仅制造了971次的低云次数，反观东北风比西北风少了将近300次，却制造了1173次低云。表1.2季节平均各风向时次出现次数（单位：次）东北风东风东南风南风西南风西风西北风北风春季942101164020853537592136夏季68617322132355713924952秋季16659864551221461086301冬季13276759057260661688249表1.3由各风向造成的低云次数时次季节变化（单位：次）东北风东风东南风南风西南风西风西北风北风春季48878985912101156588夏季5961401739822001410641秋季834653703317933542125冬季11734429623155429711511.2低云与气压1.2.1低云气压月变化如下图1.1所示，2018-2020年月平均气压情况为十二月平均气压最高为1027hpa，八月最低为1005hpa。由图8.2可见，一月平均气压为1025.9hpa，之后开始逐月下降，直到八月达到最低值，九月开始持续升高，开始转变，逐渐形成高压。标准大气压为1013.25hpa，故一月至四月以及十月至十二月为高气压控制，五月至九月则为低气压。图1.12018-2020年月平均气压变化1.2.2低云气压季节变化如图1.2可见，春季平均气压为1015.4hpa，夏季平均气压为1005.4hpa，秋季平均气压为1018.4hpa，冬季则为1025.9hpa。冬季气压最高，夏季最低，春季与秋季相差不多。可以看出夏季普遍低气压，气流从高气压流向低气压，在夏季陆地低气压，海面高气压，东南风将太平洋上的水汽带到了陆地上，气压低，温度高，露点高，温度露点差低，水汽向上垂直提升，形成低云多。在冬季气压高，水汽干燥，海上的高压区域会有很多平流水汽，同时雾也较多，故低云也较多。图1.2季节平均气压与低云时次数图1.3低云与低能见度根据上文杰普逊航图3.6可知，上海浦东ZSPD国际机场起飞最低能见度1600m，盘旋目视进近最低能见度1500m，ILS进近最低能见度800m，决断高DA210ft，即64m。故下文数据取了能见度低于800m及1500m的天气以及低云云底高低于60m的低云分析。由表1.4可见，出现能见度低于800m的天气在一月份出现5次，而至二月份开始猛然升到了平均11.7次，三月份更是出现了16.3次，为全年最高，七月九月和十月三年来都没有出现过低于800m能见度的天气，八月也仅仅只有18年的时候出现过两次极低能见度天气，七月至十月也就是夏末至冬初之时基本很少出现极低能见度天气。而由表1.5可以看出，≤1500m能见度的天气也是三月的数量据全年之首，从十二月开始逐月升高，之后开始稳步下降。当对比低云月变化图时可以看出低能见度天气在低云天气里的出现占比是十分低的，存在低云天气并不直接意味着就会出现低能见度的天气情况。表1.4出现低于800m能见度时次天气次数月份2018年2019年2020年平均值能见度≤800≤800≤800≤8001132052004411.733910016.3442108.350653.7630176.77000082000.79000010000011150051260188表1.5出现低于1500m高于800m能见度时次天气次数月份2018年2019年2020年均值能见度800≤1500800≤1500800≤1500800≤15001521162462110.331719112.3481808.753814661188.371152.381010.790000100000115022.31216088如图1.3可见，≤800m能见度月平均变化冬春季占多数，夏秋两季几乎没有，最高均值为3月份，最高值为2018年3月份的39次。但低能见度并非与低云毫无联系，由于2018年数据相较其他两年更典型在这里取了2018年四季数据由图1.4可见，当小于800m低能见度出现时，基本都会出现低云，并且平均云底高非常低，春季共出现43次能见度低于800m的天气，低云同时出现次数为41次，平均云底高为41米，夏季出现了5次低能见度天气，低云同时出现5次，平均云底高为189m，秋季出现了15次低能见度天气，低云同时出现了12次，平均云底高为50m，冬季则共出现了19次低能见度天气，低云天气同时出现15次，平均云底高为61m。剩下的没出现低云天气的低能见度天都发生在雾天，霾天等。虽说出现低云天气不代表低能见度，但可以说只要出现了低能见度天气，基本都会伴随着低云天气。图1.3≤800m能见度时次月平均变化图1.4当出现≤800m低能见度时低云情况1.4案例分析浦东机场位于沿海区域，机场的大雾或低云，一般均为平流雾或平流低云很少有原地生成的辐射雾，由于辐射雾的形成需要更稳定的形势场，而沿海区域由于每日海陆风的存在，导致无法形成持久的弱形势场。最常见的就是由暖湿空气流经冷海面形成的平流低云。本节分析了2016年10月27日浦东两次实际低云天气的产生与消散，数据来源为厦航气象处的小飞象航空气象服务。2016年10月27日早间浦东机场多大雾低云，夜间出现两次低云天气，云底高30-60m，如下图1.5由于低云的分析还与能见度和RVR有关：因为某些方面低云和大雾的形成机制比较类似，两者在近地面层有时并无明显区别，可以相互转化。图1.52016年10月27日浦东天气报文先从天气形势入手，如图1.6由地面图显示的天气过程显示17时时低压倒槽前部为东北风至偏东风，是暖施气流形成的低压倒槽。至20时低压前部呈东南风，低压倒槽分离出低压系统，并且不断移向上海区域。23时低压继续东移，偏南风位于低压中心附近，02时低压即将入海，位于低压后部的偏西风。直至05时，低压完全移出区域，受冷气团控制呈西北风。图1.62016年10月27日17时至28日05时地面图回头看20时的925hpa天气图可以看到明显的低压系统，如图1.7，与地面图相对应，暖气团北上，低压的东南部有明显的暖平流，另一个则为冷气团南下位于低压后部的冷平流，气压系统的东移，也就导致了暖平流向冷平流过渡，即暖气团向冷气团过渡。通过探空图可以看出中低层的湿度很大，近地层有弱逆温，当温度低于21℃及以下时形成逆温，温度升至21℃以上时逆温层破坏。故浦东机场这次低云天气主要是低压或低压倒槽的影响，其东移造成风场和温度场造成变化，导致形成低云或者大雾。图1.72016年10月27日925hpa图第一次云高下降的过程为高湿加上水平环流，主要缘由为当地的高湿度环境导致，此前连续多天的降水使得当地水汽充足，湿度大再加上当时主要天气系统为低压倒槽或者低压，而低压系统本身就具备一定的辐合抬升的作用，从大尺度来讲，该辐合作用有聚拢水汽的效果，抬升作用有利于水汽抬升形成低云。以及海上平流的作用，海上平流就包含了一定的低云和水汽，云高的下降对应的正是偏东风即海风，可能不是大范围的平流低云，但对于水汽的补充仍是有着较大的作用。低云的形成与大雾类似，需有逆温层的存在，而近地面的温度升至21℃以上时，逆温层就逐渐被破坏，而在低云的形成过程中风向在逐渐由偏东风转为偏南风，而温度也在缓慢上升，这导致了温度升至22℃左右，逆温层逐渐被破坏或者逆温层逐渐抬升，导致云高也开始抬升。而