[科普中国]-云高观测

云高观测是指对云底距测站地面的垂直距离的观测。1

简介云的形成和演变，是大气中错综复杂的物理过程的具体表现之一，也是预示未来天气变化的重要征兆，系统的高云出现，常与大范围的天气系统如气旋，锋面等活动有密切关系。夏季出现积云状高积云(堡状、絮状)。往往是雷雨天气的前兆。云天观测是台站预报的重要依据。云对航空飞行也有着直接影响，飞机起飞着陆。飞行高度，航线选择等，都需要充分考虑飞行区域内云的水平分布、厚度、云底高度和云层的间隙。云状，云高、云量的准确测定为保障飞行安伞起着不可低估的作用。在人工影响局部天气方面，如人工降水，人工消雹时也要根据云的性质、高度来决定所采取的方法。因此对于云高的观测在气象中也是一项重要的观测项目，所谓云高，主要是指云底距测站地面的垂直距离。1

观测方法目测云高由于器测云高受到台站条件的限制。至今许多台站还广泛采用目力估测云高。下表是我国各属云常见云底高度范嗣。由于我国幅员辽阔，地形复杂，各地云底高度相差很大，加I二所用资料不够允分，所以表中数据仅供估计云高时参考。

一般来说，发展中的云比消散中的低。此外，云底高度还受近地层湿度的影响，尤其是低云。当测站附近有山。建筑物，塔架等高大目标物时，则可根据目标物的已知扁度来估测云高。

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气球测云高应用一上升速度V为已知的气球，灌好氢气后，施放上升，用肉眼或经纬仪进行观测，用秒表测出从施放到气球升达云底的时间，也就是气球轮廓刚模糊的时间t，云高H用下列公式计算：H=V·t，气球测定云高适用于云层低而密集的情况。气球升速，可按当时的具体情况，分别选用100米/分，200米/分两种不同升速。

例：某次用升速200米/分的气球测定云高，从开始施放至球影开始模糊，历时15分27秒。则云高为3090米

此外在选用气球也要依当时的情况而定。云底呈白色或云底较亮时，可用红色气球；云底呈灰色或天空较暗时。可用黑色气球。

云幕灯测云高云幕灯足夜间实测云高的仪器，有300型和420型两种，其结构原理基本相同，这里主要介绍300型云幕灯

(一)云高测定原理。把云幕灯安置在离观测点距离为L(通常为300米或500米)的点上。接通电源，射出垂直光柱，在云底形成一个明亮的光点，在测点闹仰角器测出光点的仰角a．按下式计算得出云高H=L·tga。

(二)云幕灯结构原理。300型云幕灯由发光装置、反光装置和支承保护装置组成。

1．发光装置，由光源氙灯和触发器组成。氙灯是二个球形玻璃泡，内充氨气，还装有两个电极。氙气在通常情况下是绝缘体，但在很高的电压(例如几万伏)作用下，氙气电离，就能导电，氙灯导电后，可在低压(17伏一20伏)下工作，同时发出强烈的白光。在相同电功率情况下，氙灯比白炽灯亮得多。触发器用来产生三万伏以上的高频高压，引起灯管内氙气强烈电离，点亮氙灯。

2．反光装置由大、小反光镜组成。其作用是将点光源四散的光线集中变为平行光柱射出。大、小反光镜均为凹凸镜，灯泡安在大反光镜的焦点与小反光镜的球心上。这样，氙灯发出的光，一部分直接射向大反光镜，形成平行光射出。另一部分通过小反光镜的反射也射至大反光镜上，通过大反光镜的再次反射，形成平行光射出。

3．支承保护装置由外壳、玻璃盖和基鹰组成。在玻璃盖上有四个托攀，是用来压紧玻璃盖的。三个基座上各有一个可调手轮。用来调整仪器的水平。

(三)使用时，先打开电源开关(如3秒钟后灯不亮，成立即切断电源检查)。然后用仰角器测量云底亮点的仰角值，连续测定三次，取平均仰角值，精确到度。再次关闭电源开关(一次开灯时间一般不超过2分钟)。最后根据测得的仰角和观测点到云幕灯之间的水平距离，求出云高。1

影响因素影响云高的因子很多，在实际估测时，还需结合以下情况加以综合分析判断：(一)拔海高度、季节，昼夜等对云高有明显影响。一般来说，云的凝结高度足幢拔诲增加而降低的；一年中冬季低于夏季，一日中早晚低于中午前后。(二)云体结构，云块大小、亮度，颜色、移动速度等与云高有关。一般来况，云底较低的云表现为结构松散、云块较大，透光程度差、颜色较暗，云层移动快；反之，云底较高。参考云层明暗程度估计云高是白天观测云高的一条经验，但用于黎明或傍晚，却往往发生错觉。黎明或傍晚，因阳光斜射，通过云层距离较长，而且光线经过较厚的大气层鼓减弱很多，使本来高度无显著变化的云层，因太阳高度角降低，而被误认为云层在显著增厚变低。(三)云在发生、发展、演变过程中，它的高度也在不断变化(主要指系统侵入或移出天空的云层)。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院