大氣垂直運動和穩(wěn)定度

§7空氣的垂直運動和穩(wěn)定度

1一、空氣的垂直運動

1、熱對流（熱力原因）1）定義――下墊面受熱不均勻引起的垂直運動。2）特點――影響范圍小（幾公里到幾十公里）；持續(xù)時間短（幾十分鐘到幾小時）；上升速度大（1～30m/s）；引起激烈天氣（雷暴云、陣性降水、雷雨大風、冰雹等）。

22、水平輻散、輻合引起的垂直運動（動力原因1）地面水平輻合（低壓、槽、切變線、輻合式漸近線）

――引起上升運動；

地面水平輻散（高壓、脊、輻散式漸近線）

――引起下沉運動

33、鋒面上的垂直運動（動力原因2）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。降水區(qū)在冷氣團一側(cè)。

44、地形抬升引起的垂直運動（動力原因3）在山的迎風坡一側(cè)，氣流上升；在背風坡一側(cè)，氣流下沉。云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風坡一側(cè)。

5、吹向岸風時，海岸線附近氣流輻合，可產(chǎn)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(chǎn)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、霧或毛毛雨。5二、大氣穩(wěn)定度

1、大氣穩(wěn)定度(AtmosphericStability)的定義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(Υ線)。－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。6初始高度100m200m向上20℃20℃20℃20℃

20℃

20℃

2、大氣穩(wěn)定度的判據(jù)

1.0=Υ＝Υd19℃

19℃19℃

中性層結(jié)不穩(wěn)定層結(jié)穩(wěn)定層結(jié)0.8=Υ<Υd1.2=Υ>Υd19.2℃18.8℃<19℃

20℃

19℃

>19℃

789飽和濕空氣塊（垂直運動中有水相變化）Υ=Υm

中性層結(jié)Υ<Υm

穩(wěn)定層結(jié)Υ>

Υm

不穩(wěn)定層結(jié)101、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。

干絕熱線濕絕熱線層結(jié)曲線，環(huán)境曲線112、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，出現(xiàn)層云、霧、毛毛雨、層狀云、波狀云。

干絕熱線濕絕熱線層結(jié)曲線，環(huán)境曲線123、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)定向絕對不穩(wěn)定的方向轉(zhuǎn)化的條件是增加水汽。

干絕熱線濕絕熱線層結(jié)曲線，環(huán)境曲線13三、逆溫的種類輻射逆溫：夜間因下墊面強烈的輻射冷卻形成的逆溫。平流逆溫：暖空氣流到冷的下墊面上產(chǎn)生的逆溫。湍流逆溫：由于低層空氣的湍流混合而形成的逆溫。下沉逆溫：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。鋒面逆溫：由于鋒面上下冷暖空氣的溫度差異而形成的逆溫。14云型

低云

中云

高云

大氣穩(wěn)定度

層狀云

雨層云（Ns）層云（St）

高層云（As）卷層云（Cs）穩(wěn)定Υ<Υm<Υd

波狀云

層積云（Sc）高積云（Ac）

卷積云（Cc）

積狀云（對流云）

淡積云（Cuhum）濃積云（Cucong）積雨云（Cb）

卷云（Ci）不穩(wěn)定Υm<Υd<Υ

云的物理分類

15降水(Precipitation)

2、降水性質(zhì)

1）連續(xù)性降水（Ns和As降水）

――持續(xù)穩(wěn)定、中等雨量，持續(xù)時間常在10h以上。

2）間歇性降水（Sc和厚薄不均勻的As）

――強度時大時小、時降時止，但變化緩