①穩(wěn)定度、云的發(fā)展與降水(編輯修改稿)
2025-06-19 00:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 先達(dá)到飽和，它的溫度遞減較慢。而氣層頂部一直沒有達(dá)到飽和，溫度遞減很快。整層大氣 趨向不穩(wěn)定 。 ? 這種 下濕上干氣層 在抬升后由穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定稱為 對(duì)流性不穩(wěn)定 。它和許多強(qiáng)風(fēng)暴天氣有關(guān)。 ? 如果氣層是 下干上濕如何呢？ ? 在抬升中上部先達(dá)到飽和，結(jié)果氣層下部降溫很多，而上部降溫較少，層結(jié)就向穩(wěn)定的方向發(fā)展。甚至使不穩(wěn)定層結(jié)變?yōu)榉€(wěn)定層結(jié)。 濕度不均勻空氣層的抬升 總結(jié) —絕熱過程和穩(wěn)定度 ? 考慮一塊孤立氣塊作絕熱抬升，在氣塊飽和前，溫度按干絕熱遞減率減?。?100C/km）；當(dāng)氣塊飽和后，溫度按濕絕熱遞減率減?。?10 30C/km）。 ? 干和濕絕熱的冷卻速率不同 . ? 濕絕熱遞減率所以小于干絕熱遞減率是因?yàn)槟Y(jié)過程放出凝結(jié)熱。 ? 穩(wěn)定大氣中抬升的氣團(tuán)將比環(huán)境空氣冷 ? 地面空氣冷卻、上部加熱或者整層下沉，將使得大氣變得穩(wěn)定 ? 穩(wěn)定大氣中一般形成層云 小結(jié) ? 在穩(wěn)定大氣中，氣塊被抬升后會(huì)有自動(dòng)回到原來位置的趨勢(shì)，而且會(huì)在原位置上下發(fā)生波動(dòng)運(yùn)動(dòng)； ? 在不穩(wěn)定大氣中，氣塊被抬升后就有繼續(xù)向抬升方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 ? 判斷大氣層是穩(wěn)定還是不穩(wěn)定就看這層大氣的溫度遞減率與干絕熱或濕絕熱遞減率之間的關(guān)系。 ? 如果大氣層溫度遞減率大于干絕熱遞減率，氣層是絕對(duì)不穩(wěn)定的；如果小于濕絕熱遞減率，則氣層是絕對(duì)穩(wěn)定的；如果介于二者之間，則氣層是條件性不穩(wěn)定的。 ? 若整層氣層被抬升，氣層的穩(wěn)定度狀況會(huì)發(fā)生變化。有條件性不穩(wěn)定或?qū)α鞑环€(wěn)定等情況。 云的發(fā)展 ? 大部份云的形成都源自空氣塊（或?qū)樱┑奶⑴蛎?、冷卻。 ? 其主要過程有： ①地面加熱造成的對(duì)流運(yùn)動(dòng)； ②地形造成的抬升； ③空氣輻合造成的抬升； ④鋒面系統(tǒng)帶來的抬升運(yùn)動(dòng)。 對(duì)流和對(duì)流云 ? 地面由于受太陽加熱不均勻，高溫處的空氣溫度會(huì)高于周圍空氣的溫度，因而受到浮力而上升，形成一個(gè)熱氣泡。 ? 熱氣泡在上升過程中，會(huì)和周圍環(huán)境空氣混合，逐漸失去它的特點(diǎn)。到它和周圍溫度一樣了，也就不受浮力了。上升過程也就停止了。 ? 如果地面上繼續(xù)有熱氣泡產(chǎn)生，后一個(gè)會(huì)穿過前一個(gè)，它和環(huán)境大氣的混合會(huì)少于前一個(gè)。因此它可以達(dá)到更高的高度。 ? 這樣一個(gè)接著一個(gè)，在地面熱區(qū)域的上方會(huì)出現(xiàn)一個(gè)上升氣流柱。在達(dá)到凝結(jié)高度以后，就出現(xiàn)了積云。 ? 在一個(gè)炎熱潮濕的夏天中午，滿天都是積云。你可以注意到這些 云的底部都有同一個(gè)高度，大約在一公里左右 。這些云都是由不穩(wěn)定大氣中的對(duì)流造成的 ——邊界層云。 ? 為了便于討論，我們用下列簡(jiǎn)化： ? 上升氣塊與周圍環(huán)境沒有混合； ? 只有一個(gè)熱氣泡產(chǎn)生； ? 在相對(duì)濕度達(dá)到 100%時(shí)即產(chǎn)生云； ? 云中相對(duì)濕度為 100%。 云底高度。 云頂高度。 夾卷 地形云和焚風(fēng) ? 由地形抬升而形成的云稱為地形云。 ? 氣流過山后，變得干熱，稱焚風(fēng)。 如果大氣是穩(wěn)定的，在背風(fēng)坡常常可以出現(xiàn)波動(dòng)的氣流。在水汽條件合適時(shí)，在波峰處出現(xiàn)云，波谷處云消散。這就出現(xiàn) 莢狀云 。這種云象駐波一樣，觀察到的云似乎靜止不動(dòng)，實(shí)際上里面的氣流，包括云滴都是不斷在改換的。 大尺度空氣輻合所形成的云 ? 對(duì)流層低層大尺度空氣的輻合，經(jīng)常和氣旋相聯(lián)系。 ? 氣旋是一個(gè)低氣壓系統(tǒng)。周圍的空氣向中心輻合，導(dǎo)致中心的空氣上升，從而形成云系。 ? 這種系統(tǒng)是和鋒面活動(dòng)相聯(lián)系的。它們常常造成水平范圍幾百甚至上千公里的云系。主要是層狀云 。 云形狀的改變 ? 層狀云由于頂部輻射冷卻，底部輻射增溫，可能使這一層大氣變得不穩(wěn)定，在這一層中發(fā)生對(duì)流。 層狀的云變?yōu)榉e狀的云 ，如卷積云、高積云等。 ? 高積云或?qū)臃e云，由于在云生成的層次中風(fēng)速較大，或者在這一層中風(fēng)向隨高度有改變，可能出現(xiàn) 云街 ，即積云塊成一條條的排列。 ? 如果風(fēng)向切變適合，還可能形成 波浪云（ Billow clouds）。 ? 有時(shí)候，高積云在垂直方向發(fā)展比較旺盛，出現(xiàn)堡壘狀的突起，稱為堡狀高積云。 ? 堡狀高積云 的出現(xiàn)表示對(duì)流層中部大氣巳經(jīng)很不穩(wěn)定了。如果白天對(duì)流層下部的不穩(wěn)定發(fā)展起來，和中部一結(jié)合，形成深厚的不穩(wěn)定層。這樣對(duì)流發(fā)展會(huì)很強(qiáng)烈。 混合過程產(chǎn)生層云 ? 在大氣邊界層頂部，常常存在一個(gè)逆溫層，形成一個(gè)穩(wěn)定的蓋子。 ? 在邊界層中常常是下濕上干，但都沒有達(dá)到飽和。也沒有云。 ? 若在邊界層中發(fā)生垂直的混合，下部的水汽被送到上部並使上部氣層達(dá)到飽和，上部就會(huì)形成層云。 降水（ precipitation） ——降水類型，降水過程及降水的測(cè)量 降水類型 ： ?雨 Rain直徑大于 mm ?毛毛雨 Drizzle 滴大小均一 / 直徑小于 mm ?層云或部分蒸發(fā)的雨 ?雨幡 Virga ?陣雨 Shower ?雪 Snow ?凍雨和冰丸 ?米雪和雪丸 ?冰雹 Hail 雨幡 雨幡 ? 雨滴在下落過程中不斷 蒸發(fā) 、消失而在云底形成的絲縷條紋狀懸垂物。因?yàn)閼覓煊谠频椎慕z縷條紋狀雨滴或冰晶，隨云飄蕩，形似旗幡，所以得名。但因空氣干燥，雨雪未及落地，就在空中蒸發(fā)，從而形成空中降水現(xiàn)象。分為雨幡和雪幡兩種。雨幡多在積雨云、雨層云、高積云和層積云下出現(xiàn)；雪幡多在卷云下出現(xiàn)。 降水類型的垂直溫度廓線 雨夾雪 冰雨 空氣運(yùn)動(dòng)與云和降水特性 降水狀況： 雨強(qiáng)、降水時(shí)數(shù)和雨量 ? 雨強(qiáng) 是單位時(shí)間中的降水量，常用 mm/小時(shí) 或 mm/分鐘 來記。它多用于反映瞬間的降水狀況。在一次降水過程中，雨強(qiáng)會(huì)隨時(shí)間有很大的改變。 ? 降水時(shí)間 是指一次連續(xù)降水持續(xù)的時(shí)間，它也可以記為一天中總的下雨時(shí)數(shù)。 ? 雨量 是一天或 12小時(shí)， 6小時(shí)中總的降水量，常用
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