大氣科學(xué)導(dǎo)論第四講-在線瀏覽
2024-11-10 15:30本頁(yè)面
【正文】 l v i n=m i l i ba rssTeTTe????? ????21 相對(duì)濕度與 人體對(duì)相對(duì)濕度的反應(yīng) ? 人體主要對(duì)相對(duì)濕度，而不是對(duì)絕對(duì)濕度有反應(yīng)。 ? 在炎熱的條件下，人需要通過(guò)汗水蒸發(fā)來(lái)散發(fā)熱量。 ? 在冬天，相對(duì)濕度比較低，皮膚蒸發(fā)很快，容易出現(xiàn)皮膚干裂的現(xiàn)象。C；相對(duì)濕度： 50％， 氣溫 38186。C 22 凝結(jié)過(guò)程 ? 由水汽凝結(jié)產(chǎn)生云和露的過(guò)程實(shí)際上并不是一個(gè)很簡(jiǎn)單的過(guò)程，并不是只要空氣達(dá)到飽和就可以了。 ? 通常情況下，凝結(jié)過(guò)程往往要依附于一個(gè)顆粒，能起這種作用的顆粒物被稱為凝結(jié)核。大氣中的凝結(jié)核數(shù)量大約每立方米 100數(shù)千個(gè)。 23 云凝結(jié)核 （ CCN） ? 對(duì)云滴形成最有利的核是半徑大于 m的顆粒，稱為云凝結(jié)核（ Cloud Condensation Nuclei）。在大氣污染的地區(qū)，其濃度會(huì)很高，達(dá)到 106/cm3。 ? 有些凝結(jié)核是吸濕性的，它在相對(duì)濕度達(dá)到 100% 之前就已經(jīng)潮解了，它對(duì)形成水滴特別一利。其他還有硫酸鹽和硝酸鹽的顆粒也有吸濕性。但 CCN 是絕對(duì)重要的。 24 云凝結(jié)核 （ CCN ） ? 大于 m的 CCN可以成為云滴 ? 空氣中 CCN濃度一般 100 – 1000/cm179。但沒(méi)有人知道它為什么會(huì)形成這樣的花樣 26 露與霜 晴空和靜風(fēng)時(shí)： ?輻射使地面降溫速率比空氣快 ?如果地面溫度得到露點(diǎn) ——發(fā)生凝結(jié) 27 霾（ HAZE) ? 如果在大氣中漂浮著一層塵?；蚝｛}顆粒，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在早晚時(shí)間，遠(yuǎn)處目標(biāo)外物看得不太清楚，而在中午時(shí)就比較清楚，這就是有一層霾。 ? 這些顆粒都很小。 m ，它對(duì)太陽(yáng)光的選擇散射使它看起來(lái)是藍(lán)色的。當(dāng) RH從 60％變到 80％，散射能力增加 3倍。 ? 相對(duì)濕度接近 100%時(shí)霾可以變成霧 (能見(jiàn)度 1 km) 28 霾 干 霾 –散射藍(lán)光的小粒子，在暗背景下呈藍(lán)色；在亮背景下呈黃色。在近地面，這就是霧。 當(dāng)能見(jiàn)度小于 1 公里時(shí)間，就是霧了 。 ? 如果空氣或作為凝結(jié)核中還有酸性的污染物，霧水還可能帶酸性，稱為酸性霧或酸霧。 ? 導(dǎo)致過(guò)飽和的過(guò)程：輻射冷卻、平流 、抬升冷卻 、混合 30 輻射霧（地面和山谷） 條件 :晴空、靜風(fēng)、低溫，常出現(xiàn)在秋冬 31 平流霧 暖濕空氣移動(dòng)到冷表面上，如果下墊面比空氣冷，空氣可冷卻至露點(diǎn)形成平流霧。 ? 2股不飽和的空氣混合可產(chǎn)生飽和的空氣，如飛機(jī)的凝結(jié)尾巴 33 蒸發(fā) (混合 )霧 兩個(gè)不飽和的氣團(tuán)混合產(chǎn)生飽和氣團(tuán)，并形成霧 34 總結(jié)：霧的成因 形成霧的過(guò)程大致有二種：冷卻和蒸發(fā)混合。所以輻射霧常常出現(xiàn)在冬季。暖空氣被降溫而達(dá)到飽和，形成霧。當(dāng)海洋上方的空氣移動(dòng)到陸地上方，就容易出現(xiàn)平流霧。 蒸發(fā)（混合）霧： 冬天，你哈出一口氣，就會(huì)出現(xiàn)白色的蒸發(fā)（混合）霧。 35 云 ? 相對(duì)于霧，云一般較高，當(dāng)讓有時(shí)云和霧很難分離。 ? 云的分類： ? 形成過(guò)程：積云，層云，卷狀云 ? 云體溫度：冷云，暖云 ? 微物理結(jié)構(gòu)：水云，冰云，混合云 ? 云體高度：高，中，低云 ? Stratus Latin for “l(fā)ayer” ? Cumulus Latin for “heap” ? Cirrus Latin for “curl of hair” ? Nimbus Latin for “violent rain” 36 云形成條件和分類 ? 熱力對(duì)流（熱力不穩(wěn)定）：積狀云 ? 動(dòng)力抬升（鋒面或輻合）：層狀云 ? 大氣波動(dòng)（下界面不同或逆溫層）：波狀云 ? 地形抬升（強(qiáng)迫）：地形云（積、層、波） 云的分類 ? 云分 4族： ? 低云，地面 – 2 公里 ? 中云， 2 – 6 公里 ? 高云 ， 6 – 10 公里 ? 直展云， 地面 18公里 ? 4族中分 10 屬 （主要按積狀和層狀來(lái)分） ? 高云：卷云 (Ci)。卷積云 (Cc) ? 中云：高層云 (As)；高積云 (Ac) ? 低云：層云 (St)；層積云 (Sc)；雨層云 (Ns) ? 直展云：積云 (Cu)；積雨云 (Cb) ? 卷云屬于高云，云高一般在 613KM。 ? 由于高層風(fēng)速較大多，卷云呈絲條狀、羽毛狀、鉤狀、片狀和砧狀等。 卷云 暖鋒等大型天氣系統(tǒng)侵入時(shí)，隨系統(tǒng)而來(lái)的云層。云底有時(shí)有雨幡，降雨時(shí)伴有碎雨云，其底面沒(méi)有請(qǐng)晰的界限，云底高約 1公里，但厚度可達(dá) 45公里。 雨層云 ? 積云為對(duì)流性云。具有平底和園弧形凸出頂部的孤立云塊。 ? 積云的類別有：淡積云；濃積云；積雨云；禿積雨云；鬃積雨云。 42 氣流翻越山脈時(shí)產(chǎn)生的飛碟狀云 43 山頂上像掛了一條白絲帶 44 翻山氣流形成碟狀云的機(jī)制 45 平流層極地云（夜光云） ?在熱帶和中緯度地區(qū)，云一般出現(xiàn)在對(duì)流層。這些冰晶來(lái)源于隕石中的水或是甲烷分解形成的水。 （這些過(guò)程伴隨有什么樣的能量交換？） ? 但是，從蒸發(fā)到降水的微觀物理過(guò)程是復(fù)雜的，這是我們關(guān)心的重點(diǎn)。雨滴直徑是云滴的 100倍，是凝結(jié)核粒子直徑的 10000倍。 48 液態(tài)水滴的凝結(jié)增長(zhǎng) ? 前面，我們講過(guò)當(dāng)空氣中的水汽達(dá)到飽和，水汽開始凝結(jié)成為霧滴或云滴，我們知道并不是空氣達(dá)到飽和就可以產(chǎn)生凝結(jié)。 ? 根據(jù) Kelvin公式，在沒(méi)有凝結(jié)核的情況下，讓 凝結(jié)平衡需要空氣的相對(duì)濕度達(dá)%。 ? 下面左側(cè)兩圖所示的是平面和曲面液態(tài)水對(duì)水分子的吸附力比較，相對(duì)于平面液態(tài)水，曲面水滴的水分子吸附力差，蒸發(fā)能力較強(qiáng)。 5
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