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雲量

鎖定
雲量( cloud amount),是指雲遮蔽天空視野的成數。估計雲量的地點必須能見全部天空,當天空部分地為障礙物如山、房屋等所遮蔽時,雲量應從未被遮蔽的天空部分中估計;如果一部分天空為降水所遮蔽,這部分天空應作為被產生降水的雲遮蔽來看待。
雲量觀測包括總雲量、低雲量。總雲量是指觀測時天空被所有的雲遮蔽的總成數,低雲量是指天空被低雲族的雲所遮蔽的成數,均記整數。估計雲量的地點應儘可能見到全部天空,當部分天空為障礙物(如山、房屋等)所遮蔽時,雲量應從未被遮蔽的天空中估計;如果一部分天空為降水所遮蔽,這部分天空應為被產生降水的雲所遮蔽。
中文名
雲量
外文名
cloud amount
定    義
雲遮蔽天空視野的成數
分    類
總雲量、低雲量、中雲量、高雲量
觀測資料
地面觀測、衞星資料
應    用
天氣監測

雲量定義

雲量,是指雲塊佔據天空的面積,雲量觀測包括總雲量、低雲量。總雲量是指觀測時天空被所有云遮蔽的總成數, 低雲量是指天空被低雲族的雲所遮蔽的成數, 均記整數。 [5] 
通常將整個天空劃分為10等份,碧空無雲或被雲遮蔽不到0.5份時,雲量為“0” ;雲遮蓋天空一半時,雲量為 “5” 。雲量多時,估計露出的藍天,再推算出雲量。 [4-5] 

雲量記錄方法

雲量的記錄方法 [1] 
a)全天無雲,總雲量記0;
b)天空完全為雲所遮蔽,記10;
c)天空完全為雲所遮蔽,但只要從雲隙中可見青天,則記10—;
d)雲佔全天十分之一,總雲量記1;雲佔全天十分之二,總雲量記2,其餘依次類推;
e)天空有少許雲,其量不到天空的十分之零點五時,總雲量記0。

雲量低雲量記錄方法

低雲量的記錄方法,與總雲量同 [1] 
全天無低雲或雖有少許雲但其量不到十分之零點五時,低雲量記0;天空被低雲遮住一半時,低雲量記5;整個天空為低雲遮蔽,低雲量記10,但如有云隙能見到青天或看到上層雲時,低雲量記10-;例如:天空被佔滿,其間有空隙,從空隙中看到高層雲,但看不到青天,此時總雲量記10,低雲量記10-;又如天空被遮滿,而其間有較小的空隙可見青天,此時總雲量記10-,低雲量也記10-。

雲量總雲量分佈特徵

雲量空間分佈特徵

1979年-2009年全球平均總雲量分佈 1979年-2009年全球平均總雲量分佈 [2]
全球近30年(1979年-2009年)平均總雲量約為59%。全球總雲量有很明顯的緯向分佈特徵:北半球南半球各有一個非常明顯的雲量高值區,雲量基本均高於80%,沿緯向成帶狀分佈,其中,北半球的高值帶位於高緯地區(60°~90°N),並且向南分別伸展到北太平洋和北大西洋及北美洲東北部,南半球的高值帶則位於中緯度地區附近(40°~70°S)。其次,雲量高值區還分佈在赤道附近的大陸區域和亞洲中部地區。
雲量低值區則相對較為分散,在赤道中太平洋、北非及中東地區,有兩個明顯的雲量小於30%的低值帶,此外非洲南部澳大利亞附近、北美洲和南美洲中南部,也存在部分的低值區,而在北半球低緯地區的洋麪上,還有兩條雲量在30%~40%的次低值帶。 [2] 

雲量季節分佈特徵

不同季節總量在中高緯度的變化不太明顯,其變化主要集中在赤道附近的低緯地區。當北半球處於秋、冬季時,其總雲量比春、夏季少,反之,在南半球,秋、冬季的雲量則比春、夏季節多。可以看出,在北非阿拉伯半島西亞附近一帶有一個明顯的雲量低值區,有明顯的季節性南北擺動,這可能與太陽直射地球緯度的南北擺動有關 [2] 

雲量其它雲量分佈特徵

雲量低雲量

低雲量的總體分佈特徵與總雲量有些相似,也有較明顯的緯向分佈特徵:南半球的低雲量高值中心同樣位於40°~70°S,都在60%以上,北半球低雲量大值區位於50°~80°N,但分佈相對徵較為分散;赤道到低瑋地區、南極洲是低雲量的低值帶 [2] 
同時,低雲量的海陸分佈差異也較為明顯:陸地上的低雲量明顯低於海洋上的,除了在赤道到緯度的洋麪上低雲量較少外,其他地區洋麪上的低雲量相對陸地都要高於亞歐大陸和非洲的大部分地區、澳洲大陸、北美洲南部都是低雲量的低值中心。另外,明顯的特徵:除了兩個極圈附近’南半球各緯度的低雲量都比北半球相應緯度上的要大。 [2] 

雲量中雲量

中雲量的分佈依然有明顯的緯向性,且南、北半球幾乎呈對稱分佈:南、北半球的中雲量高值中心同樣都位於40°~70°,雲量為30%以上;而在南、北半球30°之間,除了亞洲南部、非洲中部、南美洲北部等陸地上雲量較多外,是大範圍的中雲低值帶,特別是洋麪上出現中雲的低值中心,雲量小於10%。從雲量上看,中雲的雲量相對於低雲、高雲,要小很多 [2] 

雲量高雲量

從看出,高雲的雲量高值、低值中心均集中在赤道附近到南、北半球。之間的中低緯度。高值中心主要分佈在非洲中部、南美洲北部、東南亞羣島及附近海域,雲量在50%以上,低值中心則主要分佈在大洋的東部。除了南極洲的部分區域雲量較高外,中高緯地區大部分高雲量都在30%以下 [2] 

雲量環境影響

雲量太陽輻射

日出以前,地面上總輻射的收入不多,其中只有散射輻射;日出以後,隨着太陽高度的升高,太陽直接輻射和散射輻射逐漸增加。但前者增加得較快,即散射輻射在總輻射中所佔的成分逐漸減小;當太陽高度升到約等於8°時,直接輻射與散射輻射相等;當太陽高度為50°時,散射輻射值僅相當總輻射的10%—20%;到中午時太陽直接輻射與散射輻射強度均達到最大值;中午以後二者又按相反的次序變化。雲的影響可以使這種變化規律受到破壞。例如,中午雲量突然增多時,總輻射的最大值可能提前或推後,這是因為直接輻射是組成總輻射的主要部分,有云時直接輻射的減弱比散射輻射的增強要多的緣故。在一年中總輻射強度(指月平均值)在夏季最大,冬季最小。
據研究,我國年輻射總量最高地區在西藏,為212.3—252.1W/m2青海新疆黃河流域次之,為159.2—212.3W/m2。而長江流域與大部分華南地區則反而減少,為119.4—159.2W/m2。這是因為西北、華北地區晴朗乾燥的天氣較多,總輻射也較大。長江中、下游雲量多,總輻射較小,西藏海拔高度大,總輻射量也大。 [1] 

雲量氣温分佈

熱量平衡中各個分量,如輻射差額潛熱顯熱交換等,都受不同的控制因子影響。這些因子諸如緯度、季節等天文因子有着明顯的地帶性和週期的特性。而下墊面性質、地勢高低,以及天氣條件,如雲量多少、大氣乾濕程度等,均帶有非地帶性特徵。同時,不同地點,這些因子的影響也不相同,因而在熱量的收支變化中引起的氣温分佈也呈不均勻性。
例如,海洋上雲量一般比大陸上多,風速較陸上大,這能減小海上氣温的日較差年較差 [1] 

雲量降水

陳永航等利用ISCCP D2資料,對西北不同區域不同類型雲的雲量和雲水路徑的時空分佈及其與降水的關係進行了研究。結果發現高雲和部分中雲雲量空間分佈特徵與降水有着講好的一致性:雲水路徑值較大的層狀雲類的雲量多寡與降水多寡相一致;積狀雲類和層積雲類雲量多少與降水沒有一定關係,在降水偏少時,這類雲的雲量大多與降水正常時相近。 [3] 

雲量城市混濁島效應

城市大氣中因凝結核多,低空的熱力湍流和機械湍流又比較強,因此其低雲量和以低雲量為標準的陰天日數(低雲量≥8 的日數)遠比郊區多。據上海近十年(1980—1989 年)統計,城區平均低雲量為4.0,郊區為2.9。城區一年中陰天(低雲量≥8)日數為60 天而郊區平均只有31 天,晴天(低雲量≤2)則相反,城區為132 天而郊區平均卻有178 天。歐美大城市如慕尼黑布達佩斯紐約等亦觀測到類似的現象。
城市大氣中因污染物和低雲量多,使日照時數減少,太陽直接輻射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太陽散射輻射(D)卻比干潔空氣中為強。在以D/S 表示的大氣混濁度(又稱混濁度因子turbidity foctor)的地區分佈上,城區明顯大於郊區。 [1] 
參考資料
  • 1.    周淑貞.氣象學與氣候學:高等教育出版社,1997
  • 2.    向華,張峯, 江靜, 彭傑,張喜亮,張春豔. 利用CFSR資料分析近30年全球雲量分佈及變化. 氣象,2014,40(5):555-561
  • 3.    陳勇航,黃建平,王天河等. 西北地區不同類型雲的時空分佈及其餘降水的關係[J]. 應用氣象學報,2005,16(6):717-726.
  • 4.    雲量和雲高  .中國氣象科普網[引用日期2022-08-19]
  • 5.    雲量觀測與賞月指數預測  .中國氣象科普網[引用日期2022-09-14]