暴雨過程發(fā)生發(fā)展條件天氣學(xué)分析-文庫吧
2025-02-19 12:11 本頁面
【正文】 是我講的前言的四個內(nèi)容：? 中國是多暴雨的國家之一；中國是多暴雨的國家之一；? 暴雨災(zāi)害居多種自然災(zāi)害之首；暴雨災(zāi)害居多種自然災(zāi)害之首；? 暴雨研究的現(xiàn)狀：取得了很多可喜的成果，但還暴雨研究的現(xiàn)狀：取得了很多可喜的成果，但還未取得突破性的進展；未取得突破性的進展；? 加強服務(wù)，爭取職能部門的支持，可以盡量避免加強服務(wù)，爭取職能部門的支持，可以盡量避免暴雨災(zāi)害所造成的損失；暴雨災(zāi)害所造成的損失； 既然我國暴雨這么多，災(zāi)害這么重，而且又有這既然我國暴雨這么多，災(zāi)害這么重，而且又有這么多的問題，尤其是其機理、結(jié)構(gòu)，還沒有很好么多的問題，尤其是其機理、結(jié)構(gòu)，還沒有很好的解決，因此，我們要盡可能地掌握暴雨的發(fā)生的解決，因此，我們要盡可能地掌握暴雨的發(fā)生和發(fā)展的條件，以便提高我們的預(yù)報能力。和發(fā)展的條件，以便提高我們的預(yù)報能力。下面講正題：下面講正題： 暴雨發(fā)生、發(fā)展條件二、暴雨發(fā)生、發(fā)展條件（一）降水量公式 我們知道，在降水過程中，大氣密度變化得比較遲鈍，數(shù)值變化一般不大，降水量就主要是由三個要素所決定的：? 大氣的低層水汽? 大氣的平均垂直速度? 大氣的降水生命期 大氣的低層水汽、大氣的平均垂直速度、大氣的降水生命期是和降水量成正比的。那么，這個公式說明了什么呢？也就是說，我們從這個公式里，得到什么樣的啟示呢？ （一）降水量公式 其實，這個公式告訴我們，大氣實際上就像是一個造雨的機器。 大氣的低層水汽就是這個機器的原料，原料越充分，其產(chǎn)量就越大，降水就越強； 大氣的平均垂直運動可以把它理解為這個機器設(shè)備的生產(chǎn)能力，大尺度系統(tǒng)的上升運動小，生產(chǎn)力落后，而中小尺度上升運動強烈，設(shè)備先進，效率就高，所以，中小尺度系統(tǒng)有利于暴雨發(fā)生； 大氣的降水生命期可以比作機器的運轉(zhuǎn)時間，當然，機器運轉(zhuǎn)時間越長，產(chǎn)量就越高。（一）降水量公式 這個降水量公式給我們提示了一條做暴雨分析和預(yù)報的一個思路： 1 要分析大氣的水汽狀態(tài)，尤其大氣低層 的水汽特征； 2 要分析大氣的垂直運動狀態(tài)； 3 要分析各種天氣系統(tǒng)的表現(xiàn)，看其是否穩(wěn)定，能否使降水天氣維持。 （一）降水量公式： 水汽、垂直運動、降水生命期是暴雨發(fā)生不可少的三個因素，就是我們常說的暴雨三要素。 有的教科書和論文把水汽、垂直運動和大氣穩(wěn)定度作為暴雨三要素是不妥的。因為大氣穩(wěn)定度嚴格的講是屬于上升運動的范疇的物理量，因為大氣不穩(wěn)定有利于上升運動的發(fā)生。在降水強度不變的情況下，忽視降水時間長短是不對的。 下面就讓我們對這 3要素逐一地進行討論。（二）水汽 直觀印象告訴我們： 降水是和氣溫高低成正比， 和氣壓高低成反比的。 我們做暴雨的預(yù)報的時候，是不是首先要考慮和認識一下氣溫和氣壓這兩個物理量呢？他們到底和水汽有什么關(guān)系、與暴雨又有是個什么聯(lián)系呢？ 下面我就講一下水汽與溫度和氣壓的關(guān)系。2 水汽與溫度和氣壓的關(guān)系 無論是干空氣，還是濕空氣，其凝結(jié)函數(shù)都和氣溫成正比，而和氣壓成反比。 也就是說， 在絕熱的情況下，凝結(jié)的水汽都與溫度和氣壓有關(guān)。它是隨溫度的升高而增大，隨氣壓的升高而減小。 這個結(jié)論就清楚地反應(yīng)出大氣在一定氣溫和氣壓的狀態(tài)下，所能夠容納的水汽量的問題。 它的實質(zhì)：反應(yīng)了 大氣中的水容量的問題大氣中的水容量的問題 高溫低氣壓 空氣中能含納的水汽就多 低溫高氣壓 空氣中含納的水汽就少 3 水汽與溫度、氣壓關(guān)系的實質(zhì)這就解釋了為什么 R低緯 ＞ R高緯 R夏季 ＞ R冬季 R高地 ＞ R低地所以有經(jīng)驗的預(yù)報員做暴雨預(yù)報時 首先要考首先要考慮大氣轉(zhuǎn)暖程度、低壓、倒槽等天氣形勢慮大氣轉(zhuǎn)暖程度、低壓、倒槽等天氣形勢， 這實質(zhì)上是在考慮大氣中的水汽含量多寡，所以，氣溫、氣壓也是認識水汽的重要物理量。4 表示水汽的物理量 飽和差：反應(yīng)了大氣的飽和程度。 高溫、低壓 反應(yīng)了大氣中能夠容納的水汽較多，但是否已經(jīng)容納了足夠的水汽了呢？這要看飽和差的大小了。夏季氣溫很高、氣壓低，大氣可以容納很多的水汽，所以，夏季降水要比冬季多。但盛夏氣溫最高，氣壓也低，大氣中可以容納很多的水汽，但是露點溫度與氣溫相差很大的時候，空氣無法達到飽和，照樣無雨。因此，我們不僅要看給的容器的大小，還要看里面盛著多少水。飽和差正是可以給出容器的大小和里面盛有多少水的物理量。4 表示水汽的物理量比如說：一個小碗（低溫高壓），水汽輸送充分，里面盛滿水（飽和），但畢竟容量小，倒不出多少水來。一個大缸（高溫低壓），水汽輸送不充分，里面沒有水（不飽和），也同樣倒不出水來。 一個大缸（高溫低壓），里面也盛滿水（飽和）， 當然，大缸里倒出來的水就比小碗里倒出來水就多得多。因此，在盛夏里氣溫高，難以達到飽和，降水過程相對少，但是，一但飽和，降水強度就很大，十分鐘最大雨強、一小時最大雨強等一般是出現(xiàn)在盛夏季節(jié)。4 表示水汽的物理量 假相當位溫和濕靜力總溫度：這兩個物理量是兩套溫標中不同的表達，都是溫濕特征的物理量，在某種意義上都可以反應(yīng)出飽和差。 濕靜力總溫度是大氣中顯熱能、潛熱能和位能的綜合，和假相當位溫一樣，其數(shù)值可以反映出氣柱的顯熱能和潛熱能的狀態(tài)，其高值也可以表示大氣
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