中尺度氣象學(xué)課后習(xí)題

1、1、 中緯度常見的中尺度對流系統(tǒng)按組織形式可分為哪些類型？答：中緯度常見的中尺度對流系統(tǒng)按組織形式可分為三類：孤立對流系統(tǒng) ：包括普通單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴、超級單體風(fēng)暴、龍卷風(fēng)及小颮線帶狀對流系統(tǒng) ：颮線、鋒面中尺度雨帶中尺度對流復(fù)合體（ MCC）2、 什么叫孤立對流系統(tǒng)？有哪些基本類型？答：所謂孤立對流系統(tǒng)是指以個別單體雷暴、小的雷暴單體群以及某些簡單的颮線等形式存在的范圍相對較小的對流系統(tǒng)。孤立對流系統(tǒng)有三種基本類型，即普通單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴以及超級單體風(fēng)暴。3、 什么是普通雷暴？普通雷暴的生命史包括哪些階段？每個階段的主要特征有哪些？以一般常見的閃電、雷鳴、陣風(fēng)、陣雨為基本天氣特征的雷

2、暴稱為普通雷暴而伴以強風(fēng)、大雹、龍卷等激烈災(zāi)害性天氣現(xiàn)象的雷暴則稱為強雷暴普通雷暴的生命史包括：塔狀積云、成熟、消散階段每個階段的主要特征的差異主要表現(xiàn)在云內(nèi)的垂直環(huán)流、溫度和物態(tài)等幾個方面在塔狀積云階段，云內(nèi)為一致的上升運動，云內(nèi)溫度高于云外，基本在 0 以上，物態(tài)主要為水滴。到成熟階段：上升氣流變得更強盛，上升氣流最強盛處的云頂出現(xiàn)上沖峰突，同時，降水開始發(fā)生，并由于降水質(zhì)點對空氣產(chǎn)生拖曳作用，在對流單體下部產(chǎn)生下沉氣流。雨滴蒸發(fā)使空氣冷卻，下沉氣流受負浮力作用而被加速。當(dāng)下沉氣流到達地面時，形成冷丘和水平外流，其前沿形成陣風(fēng)鋒。云體中上層的溫度達到 0以下，云中物態(tài)有水滴、過冷水、雪花、

3、冰晶以及霰和雹等固態(tài)降水物。到消散階段：云內(nèi)下沉氣流逐漸占有優(yōu)勢，最后下沉氣流完全替代了上升氣流，云內(nèi)溫度低于環(huán)境，最后云體逐漸消散。4、 什么是多單體風(fēng)暴？其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何特點？多單體風(fēng)暴是由一些處于不同發(fā)展階段的生命期短暫的對流單體組成的，是具有統(tǒng)一環(huán)流的雷暴系統(tǒng)。在多單體風(fēng)暴中有一對明顯有組織的上升和下沉氣流，這和普通的雷暴群不同。5、 什么是超級單體風(fēng)暴？其雷達回波有什么特征？這些雷達回波分別與什么結(jié)構(gòu)特征相對應(yīng)？超級單體風(fēng)暴是指直徑達2040KM 以上，生命期達數(shù)小時以上， 即比普通的成熟單體雷暴更巨大、更持久、天氣猛烈的單體強雷暴系統(tǒng)。在雷達觀測上超級單體有下列明顯特征1）、在 RH

4、I上有穹窿（無或弱回波區(qū)） 、前懸回波和回波墻等特征2）、在 PPI上有鉤狀回波穹窿是風(fēng)暴中強上升氣流所在處，弱回波區(qū)附近的強回波柱是強下沉氣流所在處。在弱回波區(qū)上方的向前伸展的強回波區(qū)稱為前懸回波，即風(fēng)暴云的砧部。它包含大量的雹胚，所以也稱為雹胚簾。6、 什么是龍卷風(fēng)暴？其內(nèi)部氣流結(jié)構(gòu)有何特點？產(chǎn)生龍卷的強風(fēng)暴系統(tǒng)稱為龍卷風(fēng)暴。在這類超級單體風(fēng)暴中心上升氣流最強處有一個上沖云頂 （或稱為穿透性云頂），云砧伸向前方。 云底有一個旋轉(zhuǎn)的壁云，龍卷漏斗云由壁云向下伸至地面，風(fēng)暴云的前側(cè)和后側(cè)都有下沉氣流。7、 什么是龍卷氣旋（龍卷巢）？龍卷一般發(fā)生在什么部位？超級單體風(fēng)暴鉤狀回波附近的中尺度氣旋是

5、容易發(fā)生龍卷的地方，因此這種中氣旋也稱之為“龍卷氣旋”或“龍卷巢” 。在龍卷氣旋中心附近形成的龍卷一般個體較大而且較為持久，并常呈圓錐形。離龍卷氣旋中心較遠的龍卷一般較小，并常呈繩索狀，持續(xù)時間也較短。8、 什么是龍卷族？龍卷族是怎么形成的？有時一個超級單體風(fēng)暴可以依次形成幾個龍卷，造成龍卷簇。其原因是由于超級單體的中尺度氣旋在一定的條件下，可能出現(xiàn)多次錮囚和新生過程。9、 龍卷內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是怎樣的？龍卷內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于臺風(fēng)，中心為下沉氣流，四周為上升氣流。10、什么是吸管渦旋？龍卷本身并不是最小的渦旋，在有些龍卷中還會產(chǎn)生比它更小的渦旋，叫做吸管渦旋。11、吸管渦旋、龍卷、龍卷氣旋、氣旋等不同尺

6、度的渦旋有什么聯(lián)系？在一個尺度較大的中尺度氣旋中，可能包含幾個龍卷氣旋每個龍卷氣旋之中又有可能有幾個龍卷，它們圍繞龍卷氣旋的中心軸旋轉(zhuǎn)，而每個龍卷周圍也可能有幾個吸管渦旋，圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。12、什么是龍卷強度F 等級？ F 等級是怎樣劃分的？由龍卷地面最大風(fēng)力來表示龍卷強度為龍卷強度F 等級。F=0時表示風(fēng)速為1832m/s，破壞性較輕；F=1時表示風(fēng)速為3349m/s，破壞性中等；F=2時表示風(fēng)速為5069m/s，破壞性較大；F=3時表示風(fēng)速為7092m/s，破壞性強烈；F=4時表示風(fēng)速為93116m/s，具有浩劫式或驚人的破壞性；F=5時表示風(fēng)速為117142m/s，具有浩劫式或驚人的破

7、壞性。F0F1的龍卷稱為弱龍卷， F2F3的龍卷稱為強龍卷 F4F5的龍卷稱為超強龍卷。13、什么是下?lián)舯┝?？什么是下?lián)舯┝魅海繉α黠L(fēng)暴發(fā)展成熟時， 會產(chǎn)生很強的冷性下沉氣流， 到達地面時便形成風(fēng)速達 17.9m/s 以上的災(zāi)害性大風(fēng)， Fujita 等把這種局地強烈下沉氣流外流氣流，稱為下?lián)舯┝鳌?4、按尺度大小下?lián)舯┝骺煞殖赡男╊愋?？Fujita 將下?lián)舯┝鞣譃槲⒊叨取?中尺度和大尺度三種類型， 并進一步將他們細分為五種尺度，即 ?微尺度下?lián)舯┝鳌?微尺度下?lián)舯┝鳎?? 中尺度下?lián)舯┝鞅l(fā)帶、 ?中尺度下?lián)舯┝鞅l(fā)群以及 中尺度下?lián)舯┝髯濉?5、下?lián)舯┝鞯臍鈮簣龊惋L(fēng)場結(jié)構(gòu)有何特點？在氣壓場

8、上不同尺度的下?lián)舯┝鲗?yīng)不同尺度的高壓，直線風(fēng)與等壓線相交。直線風(fēng)的前沿為不同尺度的不連續(xù)線，分別稱為它們?yōu)殇h、颮鋒、下?lián)舯┝麂h和暴流帶鋒。這些不同尺度的鋒系推移過境時，可以引起當(dāng)?shù)赝话l(fā)性地面大風(fēng)。而且在它們推移過程中，還可以不斷在其前方激發(fā)出新的對流。16、下?lián)舯┝魇窃鯓有纬傻模肯聯(lián)舯┝鞯男纬膳c對流風(fēng)暴云頂?shù)纳蠜_和崩塌相聯(lián)系。由衛(wèi)星云圖的分析可知，當(dāng)對流風(fēng)暴發(fā)展到成熟階段時，可以看到在云砧上有向上凸起的上沖云頂。這是由于風(fēng)暴云中的強上升氣流攜帶的空氣質(zhì)點進入穩(wěn)定層結(jié)的結(jié)果。上升氣流在上升和上沖的過程中，從高層大氣獲得了水平動量。隨著上沖高度的增加，上升氣流的動能轉(zhuǎn)變成位能而被貯存起來。而當(dāng)云

9、頂崩塌時，位能又重新轉(zhuǎn)變成下沉氣流的動能。云頂崩塌與風(fēng)暴云下方的颮鋒以及下?lián)舯┝麂h和暴流帶鋒的移動相關(guān)。颮鋒形成后向風(fēng)暴云前部的上升區(qū)加速移動，逐漸遠離風(fēng)暴云的母體，使維持上升氣流的暖濕空氣的供應(yīng)逐漸被颮鋒所切斷，造成上升氣流削弱和消失，冷而重的云頂塌陷，產(chǎn)生下沉氣流。而下沉氣流從高空下沉過程中由于夾卷作用使高空動量大、濕度小的空氣進入其中。高空動量下傳使下沉氣流增強，加上高空干空氣的進入使下沉氣流變干，降水物在其中的蒸發(fā)增強，使下沉氣流變冷而進一步加速，當(dāng)其到達地面時，就可能造成下?lián)舯┝鳌?7、下?lián)舯┝髦本€風(fēng)的前沿的不連續(xù)線有哪些名稱？鋒、颮鋒、下?lián)舯┝麂h和暴流帶鋒.18、下?lián)舯┝鞯睦走_回波

10、有什么特征？鉤狀回波和弓狀回波。下?lián)舯┝饕话愠霈F(xiàn)在回波鉤內(nèi)部或在其周圍。19、什么是顯著弓形回波？通常把具有明顯雷達反射率因子特征的弓狀回波稱為顯著弓狀回波。這些雷達反射率銀子特征包括：A、 在弓狀回波前沿（入流一側(cè)） ，存在高反射率因子梯度區(qū)B、 在弓狀回波入流一側(cè)，存在弱回波區(qū)（早期階段）C、 回波頂位于弱回波區(qū)或高反射率因子梯度區(qū)之上D、 在弓狀回波的后側(cè)存在弱回波通道或后側(cè)入流缺口，表明存在強的后側(cè)入流急流20、什么是濕下?lián)舯┝?？有的下?lián)舯┝魇前殡S大雨出現(xiàn)的，這種下?lián)舯┝鞣Q為濕下?lián)舯┝鳌?1、產(chǎn)生濕下?lián)舯┝鞯沫h(huán)境具有怎樣的特征？產(chǎn)生濕下?lián)舯┝鞯沫h(huán)境特征是具有較強的對流不穩(wěn)定以及弱的天氣

11、尺度強迫。22、龍卷和下?lián)舯┝鞯娘L(fēng)場有什么區(qū)別？龍卷風(fēng)是高度輻合的、旋轉(zhuǎn)性的災(zāi)害性強風(fēng)，一般只影響相對狹窄的地區(qū)下?lián)舯┝魇窍鄬椛⒌?、沿直線或者曲線吹的災(zāi)害性強風(fēng)。23、與龍卷風(fēng)暴爆發(fā)相聯(lián)系的典型天氣形勢是怎樣的？龍卷風(fēng)暴一般是在干線、暖鋒以及干線和暖鋒形成的錮囚鋒等三種天氣尺度邊界上發(fā)展起來的。第九章24、什么是“暴雨”？對不同地區(qū)暴雨標(biāo)準(zhǔn)不同，一般以什么標(biāo)準(zhǔn)作為暴雨的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)？暴雨一般泛指降水強度很大的降水事件，在業(yè)務(wù)工作中通常以24h 降水量的標(biāo)準(zhǔn)來定義。為了有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般以當(dāng)?shù)啬昕偨邓康臍夂蚱骄档氖宸种唬?1/15）作為暴雨標(biāo)準(zhǔn)。25、暴雨有哪些不同的類別和名稱？暴雨常

12、常按其出現(xiàn)的范圍大小、歷時長短、移動快慢、形成原因、影響系統(tǒng)以及發(fā)生的地區(qū)和季節(jié)而有局地暴雨和大范圍暴雨、 短歷時暴雨和連續(xù)暴雨、移動性暴雨和停滯性暴雨、 地形性暴雨和系統(tǒng)性暴雨、 臺風(fēng)暴雨、鋒面暴雨、氣旋暴雨、西南渦暴雨、高空冷渦暴雨、江淮梅雨暴雨、東風(fēng)波暴雨、臺風(fēng)倒槽暴雨以及東北暴雨、華北暴雨、華南暴雨、江淮暴雨、西北暴雨等各種名稱。26、 暴雨事件的持續(xù)時間、影響范圍和強度通常以暴雨日數(shù)、暴雨站數(shù)以及面降水量、最大日降水量、降水百分位數(shù)來表示，這些參數(shù)的含義是什么？怎樣求算？暴雨日數(shù)、暴雨站數(shù)是指達到暴雨標(biāo)準(zhǔn)的日數(shù)和站數(shù)。面降水量的求法為：先將整個區(qū)域網(wǎng)格化，然后用每個單元網(wǎng)格內(nèi)所有站點

13、降水量的平均常年值得比率作為權(quán)重系數(shù)。將所有有效單元網(wǎng)格的降水量進行的加權(quán)平均便獲得面降水量。最大日降水量指整個降水事件中的最大日降水量。降水百分位數(shù)的求法是，將時間序列長度加1，減去當(dāng)年降水強度的歷史排位，除以序列長度，再乘以100%，即得降水百分位數(shù)。27、我國大陸迄今5min 最大降水量； 1h 最大降水量； 8h 最大降水量； 24小時最大降水量、 3d 最大降水量各為多大 ?5min 最大降水量 53.1mm；1h 最大降水量 198.5mm；8h 最大降水量 1000mm；24 小時最大降水量1060mm；3d 最大降水量 1631mm。28、 中國的大暴雨過程通常發(fā)生在哪兩種天氣

14、形勢背景下？它們的特征是什么？中國的大暴雨過程通常發(fā)生在穩(wěn)定經(jīng)向型和穩(wěn)定緯向型兩種天氣形勢背景下。穩(wěn)定經(jīng)向型的特征是：1） 暴雨區(qū)周圍被貝加爾湖高壓、 日本海高壓、青藏高壓和華南高壓所包圍，高壓系統(tǒng)穩(wěn)定；2） 貝加爾湖高壓和青藏高壓位于同一經(jīng)線上；3） 日本海高壓和青藏高壓之間為一條南北向的低壓帶，其中有一條南北向的切變線，有利于西南渦切變線北上；4） 有短波槽攜帶冷空氣沿青藏高壓脊前流入低壓槽5） 有冷空氣從貝加爾湖高壓沿極地路徑南下6） 華南副高西部和日本海高壓南部形成兩支低空急流。一支為偏南氣流，另一支為偏東氣流，它們共同為暴雨區(qū)輸送水汽。穩(wěn)定緯向型的特征是：1）烏拉爾山脈和鄂霍次克海附近各有一個強高壓脊或阻塞高壓2）西伯利亞為寬廣的低壓槽，冷空氣從槽中分裂進入北疆，然后向東南方向輸送，經(jīng)河西走廊，到長江流域；3）副高西伸穩(wěn)定，其西北側(cè)與西北槽之間形成切變線，穩(wěn)定少動；4）副高西側(cè)的西南氣流持續(xù)不斷地輸送水汽29、與暴雨