云的变化与风切变的关系

廉丽萍

引言

风切变是风向风速在水平和垂直方向上的突然变化，也是天气现象的一种。风切变是飞行活动的大敌，特别是低空风切变，被国际航空界公认为飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，被称为“无形杀手”。本文简单介绍了几种能够识别和判断风切变的云，为我们在实际飞行中能够及时发现风切变提供了一定的借鉴和参考，对保障军事和民航飞行活动安全有很好的实用价值。

一、云

云是由大量水滴和（或）冰晶组成的可见聚合体，是一种常见和重要的天气现象，通常覆盖地球表面约50%左右，是地气系统辐射收支的主要调节者，是影响地气系统辐射平衡、热量平衡的重要因素。云对于飞行、通信卫星侦察、定向能武器等具有重要影响，因而也是影响军事行动和民航运输的重要气象参数。

目前，我国云的观测主要以人工目测为主。人工观测有时会受人的主观因素影响以及夜间光照条件限制，会有一定的误差，使得观测结果的可比性和连续性下降。但由于人的综合判断能力强，往往能够及时发现各种探测设备不能发现的云的特征，而这些特征又恰恰是一些有重大危害的征兆标志，同时又较好的反映了局地气候特征。

二、风（空气运动）和云的关系

风是空气流动形成的，云是大团的空气在集体移动，它们移动的根本原因都是由于有气压差的存在。云向一般代表该云层所在高度的风向，或者是云层上下两层气流的合成风向。空中风的风向决定了云的移动方向，当上下云层移动方向不一致时，就说明此时云层所处高度的风向不一致。由于这样的情况常发生在锋面或低压附近，因此，当空中两层云的移动方向相反或速度明显不同时，说明这两个高度之间存在明显的风切变。

三、云与风切变的关系

在实际飞行活动和气象观测中，主要可以从云的以下几个方面特征来判断风切变的存在。

1.云云相交

云云相交指上下云层移动方向不一致的现象，也就是两层以上的云层所处高度的风向不一致的现象，预示着在两层云之间有风切变存在，这种情况一般发生在锋面或低压附近。此外，在云层很厚的系统中，我们会不难发现低云与高云的走向是相反的，一般高云往东走，低云（几乎与地面风向相同）往西走，这是云层里自身环流造成的现象，也是一种切变的表现。由于云移动方向大体上和该层的风向相同，当我们观测到空中的云与飞行云际的移动方向不同时，也可以判断出该高度层此时的切变存在。

2.勾卷云或淡积云、碎积云的云头明显

勾卷云在气象上叫钩钩云，它一般出现在暖锋和低压的前面，勾卷云出现，说明锋面或低压即将到来。勾卷云的尾部像钩子一样的部位叫做云钩，云钩指向哪个方向，风就由哪个方向吹来。勾卷云尾部产生小勾的主要原因是其云层上面的风速比下面的风速大很多造成的，也就是风切变造成的。

除了勾卷云外，当淡积云、碎积云有明显被风吹散的蓬松云头的时候，也能说明该层会有明显的切变或颠簸存在。值得注意的是，这时候从云顶到地面都会有变压风存在，风向风速都会突然变化，而且切变的尺度小但速率非常快，由于高度较低，对飞行的危害非常大。

3.积雨云

积雨云的垂直厚度和水汽含量都很大，气流升降十分强烈，可达20～30米/秒，使得积雨云云顶高度的变化也十分剧烈，在十几分钟的时间内就可升高上千米。发展成熟的积雨云，云下可能是狂风暴雨、低云密布;云中切变强烈、天气恶劣;所以飞行条令明确规定“禁止在雷暴区或积雨云中飞行”。如图1积雨云气流和风切变危险区示意图所示，阴影部分都是强烈切变区，同时云下的雨翻、滚轴、涡旋都是强烈切变的实际表现。

4.逆风行云

在低空，我们可以通过观测云的移动方向和地面风的方向来判断是否有切变存在，当地面风与云的移动方向相反时，表明该高度下有明显切变，此时要引起飞行员和管制部门的高度重视，因为低空切变对飞行来说，危害往往都是致命的。在实际观测观测中，我们时常发现云与地面风向相反达到情况，地面吹北风，而天空却吹南风，或明显看到天空的云从南向北飘，而地面上刮的却是北风，这种情况多见于地面冷空气移動，而高空却为反方向的气流，是“切变”或“锋面”附近的天气形势的表现，也有“逆风行云，天要变”的说法。另外，当副高控制本地高空，而地面受冷空气影响的时候，也可出现“天高云淡”的地面北风，天空南风的景象。

5.切变波

通常我们把气流的径向或垂直切变所引起的大气波动称之为切变波。当切变波出现在高度低，水汽好的区域，在该高度层上就很容易形成水平方向的大云轴。实践证明，反之也成立，因此，当天空出现了这种大云轴时，就表明在这高度层有切变存在。虽然这种切变一般不会太强，但由于高度较低，同样对飞行有很大的杀伤力，决不能掉以轻心。

四、结论

云的产生和消散以及各类云之间的演变和转化，都是在一定的水汽条件和大气运动的条件下进行的。人们看不见水汽，也看不见大气运动，但却能从云的生消演变中看到水汽和大气的一举一动。云的生消演变不仅表征现在，也预示未来，因此，能够准确的认识云，掌握云的发展规律可以让我们及时准确的避开危险。本文通过介绍几种常见的云和风现象，让我们从一个新的视角认识了云，认识了风切变，为今后的飞行、空管以及航空气象服务保障等方面提供了很好的启发，为我们拓宽了发现危险和避开危险的意识，为我们的安全飞行增添了一层有利的保障。

参考文献

[1]赵树海，航空气象学，气象出版社，1993

[2]黄仪方，朱志愚。航空气象，西南交通大学出版社，2002