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文檔簡介

1、17 空氣的垂直運動空氣的垂直運動 和穩(wěn)定度和穩(wěn)定度 2一、空氣的垂直運動一、空氣的垂直運動 1、熱對流、熱對流(熱力原因)(熱力原因)1)定義)定義下墊面受熱不下墊面受熱不 均勻引起的垂直運動均勻引起的垂直運動。2)特點)特點影響范圍小影響范圍小 (幾公里到幾十公里);(幾公里到幾十公里); 持續(xù)時間短持續(xù)時間短 (幾十分鐘到幾小時);(幾十分鐘到幾小時); 上升速度大上升速度大 (130m/s);); 引起激烈天氣引起激烈天氣(雷暴云、陣性降水、雷雨大風、(雷暴云、陣性降水、雷雨大風、 冰雹等)。冰雹等)。 32、水平輻散、輻合引起、水平輻散、輻合引起 的垂直運動的垂直運動 (動力原因(動

2、力原因1)地面水平地面水平輻合輻合(低壓、(低壓、槽、切變線、輻合式漸槽、切變線、輻合式漸近線)近線) 引起引起上升上升運動;運動; 地面水平地面水平輻散輻散(高壓、(高壓、 脊、輻散式漸近線)脊、輻散式漸近線) 引起引起下沉下沉運動運動 43、鋒面上的垂直運動(動力原因、鋒面上的垂直運動(動力原因2) 暖氣團受鋒面抬升產生上升運動,通常上升速度緩慢,暖氣團受鋒面抬升產生上升運動,通常上升速度緩慢, 但持續(xù)時間可以很長,形成大范圍的層狀云系和連續(xù)性但持續(xù)時間可以很長,形成大范圍的層狀云系和連續(xù)性 降水。降水。降水區(qū)在冷氣團一側。降水區(qū)在冷氣團一側。 54、地形抬升引起的垂直運動、地形抬升引起的

3、垂直運動 (動力原因(動力原因3)在山的在山的迎風坡迎風坡一側,氣流一側,氣流上升上升;在在背風坡背風坡一側,氣流一側,氣流下沉下沉。云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風坡一側云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風坡一側。 5、吹向岸風時,海岸線附近氣流輻合,可產生系統(tǒng)性、吹向岸風時,海岸線附近氣流輻合,可產生系統(tǒng)性上升運動;吹離岸風時,海岸線附近氣流輻散,可產上升運動;吹離岸風時,海岸線附近氣流輻散,可產生系統(tǒng)性下沉運動。生系統(tǒng)性下沉運動。6、湍流運動引起的垂直運動,可以形成層云、霧或毛、湍流運動引起的垂直運動,可以形成層云、霧或毛毛雨。毛雨。6二、大氣穩(wěn)定度二、大氣穩(wěn)定度 1、大氣穩(wěn)定度、大氣穩(wěn)定度(Atmospheric Sta

4、bility)的定義的定義1)大氣層結)大氣層結(Stratification) 大氣中溫度和濕度隨高度的分布。大氣中溫度和濕度隨高度的分布。 層結曲線層結曲線環(huán)境空氣溫度隨高度的變化曲線環(huán)境空氣溫度隨高度的變化曲線(線線)。2)大氣穩(wěn)定度)大氣穩(wěn)定度 周圍大氣使垂直周圍大氣使垂直方向上受擾動的氣塊返方向上受擾動的氣塊返回或遠離起始位置的趨回或遠離起始位置的趨勢和程度。勢和程度。7初始初始高度高度100m200m向上向上20202020 20 20 2 2、大氣穩(wěn)定度的判據(jù)、大氣穩(wěn)定度的判據(jù) 1.0 = d19 1919 中性層結中性層結不穩(wěn)定層結不穩(wěn)定層結穩(wěn)定層結穩(wěn)定層結0.8 = d19.

5、218.819 8910飽和濕空氣塊(垂直運動中有水相變化)飽和濕空氣塊(垂直運動中有水相變化)n=m 中性層結中性層結n m 不穩(wěn)定層結不穩(wěn)定層結111、mdmd 絕對不穩(wěn)定絕對不穩(wěn)定無論是干空氣塊、未飽無論是干空氣塊、未飽和濕空氣塊,還是飽和和濕空氣塊,還是飽和濕空氣塊,空氣都是不濕空氣塊,空氣都是不穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。 促進對流發(fā)展促進對流發(fā)展,易出,易出現(xiàn)不穩(wěn)定性天氣?,F(xiàn)不穩(wěn)定性天氣。 對流云(對流云(CbCb),),陣性降水,雷暴雨,龍陣性降水,雷暴雨,龍卷,冰雹等。卷,冰雹等。 干絕熱線干絕熱線濕絕熱線濕絕熱線層結曲線,層結曲線,環(huán)境曲線環(huán)境曲線122 2、mdmd 絕對穩(wěn)定。絕對穩(wěn)定

6、。無論是飽和濕空氣塊,無論是飽和濕空氣塊,還是未飽和濕空氣塊和還是未飽和濕空氣塊和干空氣塊,空氣都是穩(wěn)干空氣塊,空氣都是穩(wěn)定的。定的。抑制對流的發(fā)展抑制對流的發(fā)展,出現(xiàn),出現(xiàn)穩(wěn)定性的天氣。穩(wěn)定性的天氣。0 0(同溫),(同溫),00(逆溫(逆溫 )時,出現(xiàn))時,出現(xiàn)層云、霧、毛毛雨、層層云、霧、毛毛雨、層狀云、波狀云狀云、波狀云。 干絕熱線干絕熱線濕絕熱線濕絕熱線層結曲線,層結曲線,環(huán)境曲線環(huán)境曲線133 3、mdmd 條件性不穩(wěn)定。條件性不穩(wěn)定。 對干空氣塊和未飽和濕對干空氣塊和未飽和濕空氣塊而言,穩(wěn)定;對空氣塊而言,穩(wěn)定;對飽和濕空氣塊而言,不飽和濕空氣塊而言,不穩(wěn)定。穩(wěn)定。 使條件性不穩(wěn)

7、定向絕使條件性不穩(wěn)定向絕對不穩(wěn)定的方向轉化的對不穩(wěn)定的方向轉化的條件是增加水汽條件是增加水汽。 干絕熱線干絕熱線濕絕熱線濕絕熱線層結曲線,層結曲線,環(huán)境曲線環(huán)境曲線14三、逆溫的種類三、逆溫的種類輻射逆溫輻射逆溫:夜間因下墊面強烈的輻射冷卻形成的逆溫。:夜間因下墊面強烈的輻射冷卻形成的逆溫。平流逆溫平流逆溫:暖空氣流到冷的下墊面上產生的逆溫。:暖空氣流到冷的下墊面上產生的逆溫。湍流逆溫湍流逆溫:由于低層空氣的湍流混合而形成的逆溫。:由于低層空氣的湍流混合而形成的逆溫。下沉逆溫下沉逆溫:當高空下沉空氣絕熱增溫,相對于近地層空:當高空下沉空氣絕熱增溫,相對于近地層空氣形成下冷上暖的逆溫。氣形成下冷

8、上暖的逆溫。鋒面逆溫鋒面逆溫:由于鋒面上下冷暖空氣的溫度差異而形成的:由于鋒面上下冷暖空氣的溫度差異而形成的逆溫。逆溫。15云云 型型 低云低云 中云中云 高云高云 大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度 層狀云層狀云 雨層云(雨層云(NsNs)層云(層云(StSt) 高層云(高層云(AsAs) 卷層云(卷層云(CsCs)穩(wěn)定穩(wěn)定mdmd 波狀云波狀云 層積云(層積云(ScSc)高積云(高積云(AcAc) 卷積云(卷積云(CcCc) 積狀云積狀云(對流云)(對流云) 淡積云(淡積云(Cu humCu hum)濃積云(濃積云(Cu congCu cong)積雨云(積雨云(CbCb) 卷云(卷云(CiCi)不穩(wěn)定不穩(wěn)定mdmd 云的物理分類云的物理分類 16降水降水( (PrecipitationPrecipitation) ) 2、降水性質、降水性質 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

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