風景攝影天氣觀測[二] 衛星雲圖之雲的高度與分布

雲(雲的觀測)

有雲才會火燒雲,但是並不是所有的雲都可以形成火燒雲。雲如果按照雲的一般高度予以分類,共分為四族,即低雲族、中雲族、 高雲族及直展雲族 只有雲底高度超5公里以上的中、高雲族會有顏色反映,而且以高雲族最佳。

 

雲之十屬為:卷雲、 卷積雲、卷層雲、高積雲、高層雲、雨層雲、層雲、層積雲、積雲、 積雨雲。以下示意圖表示各種不同雲屬的外型與生成高度:

雲之十屬為:卷雲、 卷積雲、卷層雲、高積雲、高層雲、雨層雲、層雲、層積雲、積雲、 積雨雲。參考連結:【航空氣象-雲的分類】


 

雲的高度:

一般所謂的雲高,是指自測站地平面至「雲底」之垂直距離,通常是以公尺為單位。由雲的高度可將雲分為四大雲族十大標準雲屬,它們的名稱及高度如下表:

雲 族雲 屬 熱帶地區高度 中緯度地區高度 極區高度
高雲族 卷雲 (Ci)
卷積雲 (Cc)
卷層雲 (Cs)
6,000~18,000m 5,000~13,000m 3,000~8,000m
中雲族 高積雲 (Ac)
高層雲 (As)
2,000~8,000m 2,000~7,000m 2,000~4,000m
低雲族 層雲 (St)
層積雲 (Sc)
雨層雲 (Ns)
0~2,000m 0~2,000m 0~2,000m
直展雲族 積雲 (Cu)
積雨雲 (Cb)
雲底在低雲族的範圍,
雲頂可延伸至中雲族或高雲族的範圍。
由上圖可見:積雨雲在夏天會因熱對流發展旺盛,上升到對流層頂部,上升氣流受到阻礙無法繼續往上後,會放射狀水平擴散,雲頂形成的砧狀雲。 
 

直展雲族裡的積雨雲,直展雲的雲底在低雲族的範圍,雲頂卻可延伸至中雲族或高雲族的範圍。直展雲族是唯一一種分布高度可以橫跨低雲屬到高雲屬的雲族。

在晨昏攝影裡會被染上顏色的雲都是中雲族與高雲族。
中雲族:高積雲有機會染上金黃、高層雲有機會染上橘黃;高雲族:橘紅火紅

中雲族:金黃、橘黃;

高雲族:橘黃、橘紅、火紅。

雨層雲、積雲、層積雲等,低雲族因為雲底高度不夠,在晨昏時都不會有顏色現象。




以上就是依雲的外型來判斷雲的種類與分析雲的高低分布的大約介紹。


以下說明衛星雲圖的觀測,如何利用衛星雲圖來觀測雲的分布範圍、利用色調強化衛星雲圖來判斷雲的結構與高低,最後是觀測雲的分布面積與判斷紅光的入射是否被擋住。

雲的觀測方法有三:
1. 依雲的外型來判斷雲的種類
每一類型的雲都有其高度,依照雲的外型就知道雲的類型,再依其類型就能分析雲的高度。
2. 利用衛星雲圖來觀測雲的分布範圍
3. 利用色調強化衛星雲圖來判斷雲的結構與高低、觀測雲的分布面積,以及判斷日落方位紅光的入射是否被擋住。

雲圖觀測

衛星雲圖可由中央氣象局網站取得。

中央氣象局->天氣->衛星雲圖->台灣
中央氣象局目前提供"可見光"、"彩色"、"色調強化"、"黑白"與"真實色"五種衛星雲圖。

色調強化衛星雲圖

色調強化衛星雲圖是晨昏攝影最常觀測的雲圖。

色調強化衛星雲圖是利用紅外線雲圖加以處理,以各種不同的顏色來標示雲的溫度。以藍、綠、黃、紅、白、黑、天空藍、桃紅、白取代原本的灰階明暗。加強顯示以便突顯對流現象,對流越強,雲頂發展越高,雲頂溫度越冷。應用於對流雲、鋒面雲系以及颱風的加強分析。

色調強化顏色說明:色調強化顏色代表溫度標示
以及雲圖下方也有色調強化顏色的溫度標示。

色調強化衛星雲圖上的顏色是代表雲頂的不同溫度。

色調強化是把紅外線衛星雲圖的溫度區分為多個溫度區間,將每個一溫度區間給予一種顏色設定,即成為色調強化雲圖。請參考:中央氣象局-色調強化說明

簡單的分辨方式是將對流雲看成一座"高山"或是直展雲系


真實色彩衛星雲圖

利用日本向日葵八號(Himawari-8)衛星之紅光(0.64µm)、綠光(0.51µm)與藍光(0.47µm)3頻道觀測資料,分別經過雷利散射(Rayleigh Scatter)等修正再合成所得影像,類似肉眼所見,因此稱為「真實色影像」。

其基本特性與可見光影像相同,受太陽角度、水氣含量等因素影響,使得地表及雲層從日出到日落皆呈現不同的亮度或顏色,即使晴空狀況,地表的明亮度與清晰度也隨日照情形而有差異。一般而言,藍色為海洋或湖泊,由沿岸到遠洋呈現出層次不一的藍色;陸地為棕色或綠色,依地表植被而有所不同,在植被覆蓋區可看到青綠到深綠的變化,在裸露高山縱谷呈現赭色或鞍褐色,在平原或高原區或都會區則有淺淡不一的土灰色。

真實色影像較可見光影像或紅外線影像更容易分辨沙塵、煙、火山煙塵等現象。請參考:中央氣象局-真實色彩影像說明

白天時!真實色彩衛星雲圖的基本特性與可見光影像相同,雲圖上越白與亮度越亮的雲代表雲層越高越厚。

與可見光影像不同的是真實色彩衛星雲圖夜晚依然可以觀測。
夜晚時!雲圖上越白與亮度越亮的雲代表雲層越高越厚,而紅色的則是低雲或沙塵、煙、火山煙塵等現象物質。


 



 

 

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