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3D观云心法

3D观云心法

曾满堂、龚颖恒
2022年7月

云的高度及数量是天气观测的其中两个重要元素,特别是飞机降落时需要知道在什么高度穿过云层后可以目视跑道,进行相关检查及修正;另外,当飞行服务队执行搜救行动时,亦需考虑云的高度及云量以决定合适的救援方案。
天文台天气观测员在尖沙咀的天气预报中心主要依据附近的地标,例如建筑物或山的高度以估计其附近的云的高度。当云处于地标的上方时,是最佳的估计位置。以图一为例,参考了大屿山各山峰的高度及云影的位置,估计云底的高度大约是2700呎。大家观云时亦要留意,同样高度的物体在离你较远时看起来会比较低,离你较近时看起来会比较高,如图二所显示的视觉效果。
图一
图一:从尖沙咀望向大屿山
图二
图二:图中直线所构成的平面属同一高度
云幂仪是量度云底离地面的高度的仪器。它从地面向大气发射激光脉冲,然后量度脉冲被云内的小水点反射回来所需的时间去计算云底离地面的高度。当大家没有云幂仪的帮助时,除了依靠肉眼,即所谓目视观云,亦可以利用其他资料去辅助:
1. 卫星图像 – 我们可以一并利用红外光和真彩卫星图像来粗略估计香港附近的云量以及高中低云的分布。由于红外光不能穿透云层,卫星从云所探测到的红外光是来自云顶,其波长与云顶温度有关,从而估算云顶高度。以图三为例,香港附近被中高云所复盖,高云云顶较低云冷,在红外光图像会以较亮白的颜色显示,但在真彩图像显示的颜色会较淡。同时,从图三的真彩图像可清晰看到香港的南方有一些细小的低云,这是由于真彩图像分辨率较高,能显示较为细致的云团结构,但在红外光图像则较难看到低云。
图三
图三:红外光(左)及真彩(右)卫星图像
2. 全天影像 – 我们不用抬头,也可以用一幅全天的影像方便掌握云量及高中低云的大约分布。低云的云底比较灰黑,高中云则较亮白。以图四为例,低云的云量约为3/8,高云的云量约为1/8。
图四
图四:石壁全天影像
3. 天气照片 – 我们可用较高观测点的天气照片去估计云底高度。以图五为例,从大帽山气象站望向西南面,可估计云底高度大约3000呎,略低于该气象站的高度(3150呎)。我们甚至可用不同观测点的方向及仰角,去互相印证同一片云的距离和高度。
图五
图五:从大帽山气象站望向西南面
4. 即时航班飞行资讯 – 如果你看到一架飞机在云底飞行或者穿过云层,便可以立即用一些提供即时航班飞行资讯的网页或手机程式查看当时飞机的飞行高度,去帮助分析云底的大约高度。在图六的例子,当时飞机的飞行高度为1350呎(图七),由此可估计在虚线标示的位置,云底高度大约在1500呎。
图六
图六:从大榄涌望向大屿山
图七
图七:飞机的飞行高度为1350呎(来源:天文台供航空气象人员参考的飞行资讯)