第七節(jié)-空氣的垂直運動和大氣穩(wěn)定度

一、空氣的垂直運動

1.垂直運動與天氣上升和下沉運動2.垂直運動的類型1）、熱力對流a、定義――下墊面受熱不均勻引起的垂直運動。（熱力原因）b、特點――影響范圍?。◣坠锏綆资铮?；持續(xù)時間短（幾十分鐘到幾小時）；上升速度大（1～30m/s）；引起的天氣激烈（雷暴云、陣性降水、雷雨大風、冰雹等）3）、水平輻散、輻合引起的垂直運動（動力原因1）a）地面水平輻合（低壓、槽、切變線、輻合式漸近線）——引起上升運動——發(fā)生在氣旋性彎曲的地方地面水平輻散（高壓、脊、輻散式漸近線）——引起下沉運動——發(fā)生在反氣旋性彎曲的地方4）、鋒面上的垂直運動（動力原因2）a暖氣團受鋒面抬升產(chǎn)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)性降水。b降水區(qū)在冷氣團一側(cè)5）地形抬升引起的垂直運動（動力原因3）a在山的迎風坡一側(cè)氣流輻合，產(chǎn)生上升運動；在背風坡一側(cè)，氣流輻散，產(chǎn)生下沉運動。故云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風坡一側(cè)。b海面摩擦力比陸面小，向岸風時，摩擦力增大，風速減小，逆時針偏轉(zhuǎn)，氣流輻合，上升運動；離岸風相反。動力原因引起的垂直運動的特點通常影響范圍大；持續(xù)時間長；垂直速度小，對流運動不激烈。6）亂流引起的垂直運動層云，霧，毛毛雨二、大氣穩(wěn)定度

1、垂直運動中氣溫的絕熱變化溫度變化源于：一是傳遞熱量；二是作功?？諝獾臓顟B(tài)變化可以看成是絕熱的。1）干絕熱過程；氣塊絕熱上升單位距離時的溫度降低值，稱絕熱垂直減溫率（簡稱絕熱直減率）。對于干空氣和未飽和的濕空氣來說，則稱干絕熱直減率，以公式，經(jīng)驗值常數(shù)2）濕絕熱過程；飽和濕空氣絕熱上升的減溫率，稱為濕絕熱直減率，以表示。公式，經(jīng)驗值變量環(huán)境曲線舉例：焚風大氣穩(wěn)定度(AtmosphericStability)的概念1、大氣層結(jié)(Stratification)――大氣中溫度和濕度隨高度的分布。層結(jié)曲線――環(huán)境空氣溫度隨高度的變化曲線（變化率）。2、大氣穩(wěn)定度――周圍大氣使垂直方向上受擾動的氣塊返回或遠離起始位置的趨勢和程度。大氣穩(wěn)定度的判據(jù)參考書本圖1-401、Υm<Υd<Υ――絕對不穩(wěn)定無論是干空氣塊、未飽和濕空氣塊，還是飽和濕空氣塊，空氣都是不穩(wěn)定的。促進對流發(fā)展，易出現(xiàn)不穩(wěn)定性天氣。對流云（Cb），陣性降水，雷暴雨，龍卷，冰雹等。2、Υ<Υm<Υd――絕對穩(wěn)定無論是飽和濕空氣塊，還是未飽和濕空氣塊和干空氣塊，空氣都是穩(wěn)定的。抑制對流的發(fā)展，出現(xiàn)穩(wěn)定性的天氣。Υ＝0（同溫），Υ<0（逆溫）時，層云、霧、毛毛雨、層狀云、波狀云。3、Υm<Υ<Υd――條件性不穩(wěn)定對干空氣塊和未飽和濕空氣塊而言，穩(wěn)定；對飽和濕空氣塊而言，不穩(wěn)定。使條件性不穩(wěn)定向絕對穩(wěn)定的方向轉(zhuǎn)化的條件是增加水汽。大氣中的逆溫1、逆溫對天氣的影響2、逆溫的種類（一）輻射逆溫由于地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫，稱為輻射逆溫。（二）湍流逆溫由于低層空氣的湍流混合而形成的逆溫，稱為湍流逆溫。（三）平流逆溫暖空氣平流到冷的地面或冷的水面上，會發(fā)生接觸冷卻作用，愈近地表面的空氣降溫愈多，而上層空氣受冷地表面的影響小，降溫較少，于是產(chǎn)生逆溫現(xiàn)象。（四）下沉逆溫如圖2·38所示，當某一層空氣發(fā)生下沉運動時，因氣壓逐漸增大，以及因氣層向水平方向的輻散，使其厚度減小（h＇＜h）。