航海氣象與海洋學第六章云、降水和霧

1、1CH6 云和霧云和霧 6.1 云云 6.2 降水降水6.3 霧霧12.3 海洋上霧的分布概況海洋上霧的分布概況6.1云26.1 6.1 云云 一、云一、云(cloud)的形成條件的形成條件 1、云的組成成份、云的組成成份 水滴、冰晶或二者的混合體。水滴、冰晶或二者的混合體。 2、發(fā)生在大氣中的冷卻過程、發(fā)生在大氣中的冷卻過程 絕熱冷卻、輻射冷卻、平流冷卻和亂流冷卻等。絕熱冷卻、輻射冷卻、平流冷卻和亂流冷卻等。 上升運動引起的絕熱冷卻是形成云的主要原因上升運動引起的絕熱冷卻是形成云的主要原因。 3、云的形成條件、云的形成條件上升運動水汽上升運動水汽 云的消散條件云的消散條件下沉運動下沉運動 二

2、、云的分類二、云的分類 1 1、觀測分類（、觀測分類（電子版云圖電子版云圖） 6.1 云3陳登俊 6.1 云46.1 云52 2、物理分類、物理分類 6.1云6層層云云雨層云雨層云蔽光高層云蔽光高層云6.1 云7透光層積云透光層積云蔽光層積云蔽光層積云卷積云卷積云透光高積云透光高積云6.1 云8淡淡積積云云濃濃積積云云積積雨雨云云雷暴頭雷暴頭6.2 降水96.2 6.2 降降 水水( (PrecipitationPrecipitation) ) 一、降水量和降水強度一、降水量和降水強度 1、降水量、降水量降水未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失，在水平面上所積聚的降水未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失，在水平面上所積聚的

3、水層深度，以水層深度，以mm為單位。為單位。 2、降水強度、降水強度單位時間內(nèi)的降水量，單位單位時間內(nèi)的降水量，單位mm/h，mm/d （12h或或24h總降水量）?？偨邓浚?。 二、降水性質(zhì)二、降水性質(zhì) 1、連續(xù)性降水（連續(xù)性降水（NsNs和和AsAs降水）降水） 持續(xù)穩(wěn)定、中等雨量，持續(xù)時間常在持續(xù)穩(wěn)定、中等雨量，持續(xù)時間常在10h10h以上。以上。 2 2、間歇性降水（、間歇性降水（ScSc和厚薄不均勻的和厚薄不均勻的AsAs） 強度時大時小、時降時止，但變化緩慢，氣象要素無顯著變化。強度時大時小、時降時止，但變化緩慢，氣象要素無顯著變化。 3 3、陣性降水（、陣性降水（CbCb、Cu

4、congCu cong、不穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的ScSc） 降水強度變化快、驟降驟止、天空時亮時暗、持續(xù)時間短，常降水強度變化快、驟降驟止、天空時亮時暗、持續(xù)時間短，常 伴有強陣風。伴有強陣風。6.2 降水10降水量和降水強度降水量和降水強度等級零星小雨小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨陣雨12h總降水量0.10.15.05.115.015.130.030.170.070.1140.0140.024h總降水量0.10.110.010.125.025.150.050.1100.0100.1200.0200.012h內(nèi)陣雨累計時間小于5h，降水量小于15mm。 未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失降水在水平面上所積聚的水層

5、未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失降水在水平面上所積聚的水層深度稱為降水量。深度稱為降水量。 單位時間內(nèi)的降水量稱為降水強度。常用單位時間內(nèi)的降水量稱為降水強度。常用“mm/h”mm/h”、“mm/d”mm/d”作單位作單位。等級零星小雪小雪中雪大雪暴雪陣雪12h總降雪量0.10.11.01.13.03.16.06.024h總降雪量0.10.12.52.65.05.110.010.012h內(nèi)陣雪累計時間小于5h，降雪量小于3mm。6.2 降水116.3 霧126.3 6.3 霧霧( (FogFog) ) 一、霧（一、霧（Fog）的定義）的定義 懸浮于近地面氣層中的小水滴、小冰晶或懸浮于近地面氣層中的小水滴、

6、小冰晶或 兩者混合物的集合體，使水平能見度小于兩者混合物的集合體，使水平能見度小于 1km（或（或0.5n mile）的現(xiàn)象。）的現(xiàn)象。 若能見度降至若能見度降至1 110km10km之內(nèi)時，稱為輕霧之內(nèi)時，稱為輕霧(Mist)(Mist)。 二、霧的種類與特點二、霧的種類與特點 1、 平流霧（平流霧（Advection Fog，海霧），海霧） 1）定義）定義暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面，低層空氣冷卻，低層空氣冷卻， 使空氣達到飽和水汽凝結(jié)而形成的霧。使空氣達到飽和水汽凝結(jié)而形成的霧。 2）分布地區(qū)分布地區(qū)冷、暖海流交匯的冷流一側(cè)；冷、暖海流交匯的冷流一側(cè)； 水平溫度梯度大的海

7、陸交界處。水平溫度梯度大的海陸交界處。 6.3 霧133）特點特點 濃度大，厚度大；水平范圍廣，持續(xù)時間長；濃度大，厚度大；水平范圍廣，持續(xù)時間長； 遠洋霧遠洋霧的濃度及生消時間的濃度及生消時間沒有日變化沒有日變化；沿海沿海 及島嶼的霧及島嶼的霧有一定的日變化有一定的日變化； 隨風飄移，伴有層云。隨風飄移，伴有層云。 2、鋒面霧（、鋒面霧（Frontal Fog，雨霧或降水蒸發(fā)霧），雨霧或降水蒸發(fā)霧）1）定義）定義 鋒面鋒面上暖氣團里下降的雨滴穿過鋒面落到冷氣團上暖氣團里下降的雨滴穿過鋒面落到冷氣團 里，里，雨滴蒸發(fā)雨滴蒸發(fā)，使鋒面下冷氣團近地面層的空氣，使鋒面下冷氣團近地面層的空氣 達到飽和

8、而形成的霧。達到飽和而形成的霧。2）分布地區(qū)）分布地區(qū) 暖鋒前、一型冷鋒后、錮囚鋒的兩側(cè)暖鋒前、一型冷鋒后、錮囚鋒的兩側(cè)。3）特點）特點 濃度及生消時間濃度及生消時間不受氣溫日變化的影響不受氣溫日變化的影響； 霧區(qū)隨鋒面和降水區(qū)的移動而移動。霧區(qū)隨鋒面和降水區(qū)的移動而移動。 6.3 霧146.3 霧153、輻射霧（、輻射霧（Radiation Fog，陸霧），陸霧）1）定義）定義 晴朗微風、比較潮濕的夜間，由于晴朗微風、比較潮濕的夜間，由于地面輻射冷卻地面輻射冷卻，近地，近地 面層氣溫降至露點或露點以下，使水汽凝結(jié)而形成的霧。面層氣溫降至露點或露點以下，使水汽凝結(jié)而形成的霧。2）分布地區(qū)）分布

9、地區(qū) 內(nèi)陸潮濕洼地、沿海港灣。內(nèi)陸潮濕洼地、沿海港灣。3）生消特點）生消特點 一年四季均能發(fā)生，一年四季均能發(fā)生，秋冬季居多秋冬季居多，冬季入海易消散，冬季入海易消散， 夏季入海消散慢。夏季入海消散慢。 具有明顯的日變化具有明顯的日變化，夜間形成，日出前最濃，日出后隨，夜間形成，日出前最濃，日出后隨 氣溫升高而消散。氣溫升高而消散。 晴夜有利于霧生成，晴天有利于霧消散；晴夜有利于霧生成，晴天有利于霧消散； 陰夜不利于霧形成，陰天也不利于霧消散。陰夜不利于霧形成，陰天也不利于霧消散。 微風有利于霧形成微風有利于霧形成，強風和靜風均不利于霧形成。，強風和靜風均不利于霧形成。 冬季消散慢，夏季消散快

10、。冬季消散慢，夏季消散快。 6.3 霧164、蒸汽霧（、蒸汽霧（Steam Fog）1）定義）定義 冷空氣流經(jīng)暖水面時，冷空氣流經(jīng)暖水面時，水面不斷蒸發(fā)水汽進入水面不斷蒸發(fā)水汽進入 低層空氣低層空氣，使貼近水面的低層空氣達到飽和而，使貼近水面的低層空氣達到飽和而 形成的霧。形成的霧。2）分布地區(qū)）分布地區(qū) 高緯沿海、極地冰間水面、冰緣等。高緯沿海、極地冰間水面、冰緣等。3）特點）特點 冬季最常見。冬季最常見。 濃度不大，厚度薄。濃度不大，厚度薄。 有有顯著的日變化顯著的日變化。 在任何風速下都可能發(fā)生。在任何風速下都可能發(fā)生。 但風向改變可使霧消散。但風向改變可使霧消散。6.3 霧17三、平流

11、霧的形成條件三、平流霧的形成條件 1、冷的海面冷的海面 西北太平洋，表層水溫西北太平洋，表層水溫低于低于20；黃海北部黃海北部水溫水溫低于低于24。 2 2、適當?shù)乃麥夭睢⑦m當?shù)乃麥夭?長江口外海域長江口外海域和北海道以東海面和北海道以東海面0066，23頻率最高頻率最高； 日本海和北太平洋，溫差日本海和北太平洋，溫差1時頻率最高時頻率最高。 當溫差當溫差88后，海霧很少發(fā)生。后，海霧很少發(fā)生。 3 3、適合的風向、風速、適合的風向、風速 風向風向垂直于表層等水溫線，由高溫吹向低溫；垂直于表層等水溫線，由高溫吹向低溫； 中國東部沿海，中國東部沿海，S、SE、E風適合風適合，黃海北部黃海北部

12、再加上再加上NE風風。 英吉利海峽，英吉利海峽，SWSW風。風。 風力風力24級。級。 4、充沛的水汽、充沛的水汽 相對濕度相對濕度f80%。 5、低層逆溫層結(jié)、低層逆溫層結(jié)12.3海洋上霧的分布概況 18一、世界大洋上的霧一、世界大洋上的霧 1、北半球大洋的三個主要霧區(qū)（、北半球大洋的三個主要霧區(qū)（冷暖海流交匯處冷暖海流交匯處） 1）日本北海道東部至阿留申群島一帶洋面）日本北海道東部至阿留申群島一帶洋面 春夏季春夏季多多平流霧平流霧，冬季冬季多多鋒面霧鋒面霧。 原因：黑潮暖流與親潮寒流的匯合處，夏季北太平洋副原因：黑潮暖流與親潮寒流的匯合處，夏季北太平洋副 高強大，日本以東盛行暖濕的偏南風；

13、高強大，日本以東盛行暖濕的偏南風； 冬季促進鋒面氣旋發(fā)展。冬季促進鋒面氣旋發(fā)展。 2）北美圣勞倫斯灣至紐芬蘭外海）北美圣勞倫斯灣至紐芬蘭外海 春夏季春夏季多多平流霧平流霧，冬季冬季多多鋒面霧鋒面霧和和蒸汽霧蒸汽霧。 原因：墨西哥灣（暖）流與拉布拉多寒流的匯合處，原因：墨西哥灣（暖）流與拉布拉多寒流的匯合處， 夏季北大西洋副高強大，向高緯吹暖濕的偏南風；夏季北大西洋副高強大，向高緯吹暖濕的偏南風； 冬季促進鋒面氣旋發(fā)展。冬季促進鋒面氣旋發(fā)展。12.3 12.3 海洋上霧的分布概況（海洋上霧的分布概況（P103P103） 12.3海洋上霧的分布概況 1912.3海洋上霧的分布概況 203）挪威、西

14、歐沿岸與冰島之間洋面）挪威、西歐沿岸與冰島之間洋面 夏季夏季多多平流霧平流霧，冬季冬季多多鋒面霧、輻射霧和蒸汽霧鋒面霧、輻射霧和蒸汽霧。 原因：原因：夏季，來自北大西洋暖流上的暖濕空氣流至高夏季，來自北大西洋暖流上的暖濕空氣流至高 緯冷水面上，加上潮的漲落原因；緯冷水面上，加上潮的漲落原因； 冬季，鋒面氣旋多，緯度高，下墊面輻射冷卻強，冬季，鋒面氣旋多，緯度高，下墊面輻射冷卻強， 此外，挪威沿岸多峽谷和港灣，除鋒面霧外，還此外，挪威沿岸多峽谷和港灣，除鋒面霧外，還 有輻射霧和蒸汽霧。有輻射霧和蒸汽霧。加利福尼亞沿海、北非加那利海面春夏季也會形成平流霧加利福尼亞沿海、北非加那利海面春夏季也會形成

15、平流霧（信風帶翻騰冷流上）（信風帶翻騰冷流上）。2、南半球大洋、南半球大洋 35S以南，隨緯度增高，霧逐漸增多。以南，隨緯度增高，霧逐漸增多。 平流霧區(qū)：平流霧區(qū)：阿根廷東部海面、塔斯馬利亞與新西蘭之間阿根廷東部海面、塔斯馬利亞與新西蘭之間 海面、海面、 馬達加斯加南部海面。多發(fā)生于夏季。馬達加斯加南部海面。多發(fā)生于夏季。 西風漂流上，終年有霧，特別是夏季（西風漂流上，終年有霧，特別是夏季（122月），能見度良好月），能見度良好 的天數(shù)很少。的天數(shù)很少。12.3海洋上霧的分布概況 21二、中國近海的霧二、中國近海的霧 1、地理分布特點、地理分布特點 霧區(qū)呈帶狀分布，霧區(qū)呈帶狀分布，霧區(qū)南窄北寬

16、霧區(qū)南窄北寬，霧日南少北多霧日南少北多。 三個多霧中心：黃海中、南部；三個多霧中心：黃海中、南部； 長江口至舟山群島；長江口至舟山群島； 北部灣。北部灣。 霧窟：霧窟： 山東半島成山頭。山東半島成山頭。 無霧海區(qū)：無霧海區(qū)：渤海內(nèi)渤海內(nèi)（內(nèi)海，暖流不易到達，不存在水溫（內(nèi)海，暖流不易到達，不存在水溫 不連續(xù)帶）；不連續(xù)帶）； 臺灣以東洋面臺灣以東洋面（受暖流控制）；（受暖流控制）； 海南島榆林港南部海面海南島榆林港南部海面（冬季受暖流影響）。（冬季受暖流影響）。 12.3海洋上霧的分布概況 222、季節(jié)分布特點、季節(jié)分布特點 黃海的霧始于黃海的霧始于4月，月，48月為霧季，月為霧季，67月最盛

17、；月最盛； 東海的霧始于東海的霧始于3月，月，37月為霧季，其中浙江沿海至長月為霧季，其中浙江沿海至長 江口江口46月月 最盛；最盛； 南海的霧出現(xiàn)在南海的霧出現(xiàn)在1212月至次年月至次年5 5月，月，2 23 3月最多，月最多，8 81111月基本無霧。月基本無霧。 從冬到夏，霧出現(xiàn)的時間南早北晚從冬到夏，霧出現(xiàn)的時間南早北晚：霧區(qū)逐漸由南向北推移，：霧區(qū)逐漸由南向北推移，8月月 除朝鮮半島西南面偶爾發(fā)生霧外，大部分海域霧已很少見。除朝鮮半島西南面偶爾發(fā)生霧外，大部分海域霧已很少見。3、成因、成因1 1）下墊面條件：冷暖海流交匯處下墊面條件：冷暖海流交匯處 暖流暖流黑潮暖流及其支流，黑潮暖流

18、及其支流， 冬弱夏強。冬弱夏強。 寒流寒流沿岸流，冬強夏弱。沿岸流，冬強夏弱。2）適宜的風場適宜的風場處東亞季風區(qū)，處東亞季風區(qū)， 提供了適宜的偏南風。提供了適宜的偏南風。 12.3海洋上霧的分布概況 23三、船舶測算海霧生消的方法三、船舶測算海霧生消的方法（P219） 1）干濕球溫度表法）干濕球溫度表法 霧形成前，霧形成前， t=t干干t濕濕0， t增大，不可能成霧增大，不可能成霧； t減小，成霧的可能性增加；減小，成霧的可能性增加； t 00，霧形成。，霧形成。 有霧時，有霧時， t 00， t不變，霧維持；不變，霧維持； t 0，霧在消散。，霧在消散。12.3海洋上霧的分布概況 242）露點水溫圖解法）露點水溫圖解法 霧形成前，露點溫度霧形成前，露點溫度td表層海水溫度