第三章大氣的水分

第三章大氣的水分第一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三章大氣的水分第一節(jié)蒸發(fā)與凝結(jié)第二節(jié)地表面和大氣中的凝結(jié)物第三節(jié)降水第二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、水相變化1、水相變化的物理過(guò)程①蒸發(fā)---由水變成水汽的物理過(guò)程。②蒸發(fā)潛熱----1g水蒸發(fā)為同溫度下的水汽所需消耗的熱量。L=2497焦耳/g③凝結(jié)④凝結(jié)潛熱----凝結(jié)時(shí)所釋放的熱量.L=2497焦耳/g⑤凝華⑥升華第三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑦升華潛熱=融解潛熱+蒸發(fā)潛熱=334.7+2497=2831.7焦耳/g⑧凝華潛熱⑨潛熱交換過(guò)程----這種由水的相變導(dǎo)致的熱量吸收和釋放過(guò)程。⑩潛熱能----水的相變過(guò)程伴隨有能量轉(zhuǎn)化和交換，這種能量為潛熱能。第四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四蒸發(fā)面是出現(xiàn)蒸發(fā)（升華）還是凝結(jié)（凝華），其決定條件是什么？e<E蒸發(fā)過(guò)程實(shí)際水汽量未達(dá)到飽和狀態(tài).e>E凝結(jié)過(guò)程實(shí)際水汽量達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài).e=E實(shí)際水汽量達(dá)到飽和狀態(tài)，無(wú)蒸發(fā)也無(wú)凝結(jié).----e與E2、水相變化的判據(jù)第五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、飽和水汽壓（E）1、E與蒸發(fā)面T的關(guān)系----E隨T的升高而增大.思考：這是為什么？注意兩點(diǎn)：E隨T的升高而增大。這意味著由于T的升高，原來(lái)飽和的空氣可變?yōu)椴伙柡停匦鲁霈F(xiàn)蒸發(fā)；相反，T下降，E下降，意味原來(lái)飽和狀態(tài)的空氣變?yōu)檫^(guò)飽和狀態(tài)，多余的水汽可能出現(xiàn)凝結(jié)。第六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四處在不同T下的飽和空氣，如果下降同樣的T，那么，在高溫條件下的飽和空氣凝結(jié)的水汽量要比低溫條件凝結(jié)的水汽要多。思考：為什么暴雨總是發(fā)生在暖季？2、E與蒸發(fā)面性質(zhì)的關(guān)系冰面和過(guò)冷卻水E冰<E過(guò)冷卻水

思考：為什么？第七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四這就是“冰晶效應(yīng)“，又稱(chēng)貝吉龍理論，對(duì)降水的形成起重要作用。溶液面和純水面E溶<

E純思考：為什么？冰晶水滴E冰<

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E過(guò)冷卻水E冰<

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E過(guò)冷卻水第八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四E與蒸發(fā)面形狀的關(guān)系大、小水滴的飽和水氣壓大水滴的曲率小，小水滴曲率大.E大水滴<

E小水滴E大水滴<

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E小水滴對(duì)云霧的初始形成起作用.（大水滴半徑小于1微米）ABC凸水面（曲率大）E

A>平水面EB

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凹水面（曲率?。〦C第九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、影響蒸發(fā)的因素

（1）水源

（2）熱源

（3）飽和差E-e

（4）風(fēng)速和湍流擴(kuò)散的強(qiáng)度

第十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四四、空氣濕度的時(shí)間變化1、水汽壓（1）日變化湍流較強(qiáng)夏季（陸地）:一天中有兩個(gè)最高值（9h~10h,21h~22h)和兩個(gè)最低值（清晨、午后）.湍流不強(qiáng)季節(jié)（海洋、沿?；蜿懙兀?一天中有一個(gè)最高值（午后）和一個(gè)最低值（清晨）.第十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）年變化----一年中有一個(gè)最高值和最低值.2、相對(duì)濕度（f=e/Ex100%）（1）日變化：（2）年變化：第十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四五、水汽凝結(jié)的條件（1）空氣要達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài).增加大氣中水汽過(guò)飽和狀態(tài)的過(guò)程：暖水面蒸發(fā)空氣的冷卻（絕熱冷卻、輻射冷卻、平流冷卻）（2）要有凝結(jié)核中國(guó)霧都----重慶Back第十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二節(jié)地表面和大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象一、地面的水汽凝結(jié)物1、露和霜第十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

諺語(yǔ)：露水起晴天，霜重見(jiàn)晴天。諺語(yǔ)：冬天吹大風(fēng)，日頭火樣紅；日落紅霞現(xiàn)，風(fēng)停霜必濃。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，我們要預(yù)防的是霜還是霜凍？為什么？可采用什么措施？第十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

露和霜①概念----近地面空氣中水汽，因地面或地面物體輻射冷卻，使其溫度低于貼地空氣的Td時(shí)，水汽則凝結(jié)在地面或近地面物體上。那么若Td

>0℃，凝結(jié)物是水滴，稱(chēng)為露.若Td

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0℃,凝結(jié)物是松散結(jié)構(gòu)白色冰晶，稱(chēng)為霜。第十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四②形成的條件空氣濕度.晴朗和微風(fēng)的夜晚.地面或地物不利于傳導(dǎo)熱量，而易于凝結(jié)。③露和霜的區(qū)別降溫條件不同：形態(tài)不同：第十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四④霜和霜凍的區(qū)別霜凍：低溫。低溫>Td，

有霜凍而無(wú)霜出現(xiàn)，稱(chēng)為黑霜；低溫<Td，有霜凍同時(shí)有霜出現(xiàn)，稱(chēng)為白霜；

第十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、霧凇和雨凇霧凇----過(guò)冷水滴凝聚而成的白色固體凝結(jié)物。晶狀霧凇----在有霧、微風(fēng)、冰晶與過(guò)冷卻水共存，T<-15℃天氣條件下，過(guò)冷卻霧滴蒸發(fā)后，由水汽凝華而成。粒狀霧凇----在有霧、風(fēng)速較大，T=-2~-7℃天氣里，風(fēng)把過(guò)冷霧滴吹到冷的物體表面迅速凍結(jié)而成。第十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四雨?。ū?、凍雨）----由過(guò)冷卻雨滴降到T<0℃的地面或地物上，立即凍結(jié)成透明或毛玻璃狀的緊密冰層，使電線和樹(shù)枝變成粗大的冰棍，地面積起厚厚的冰層。0℃0℃0℃云層氣層或云層第二十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四旅游資源開(kāi)發(fā)----“中國(guó)雪之鄉(xiāng)”第二十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、空中的主要凝結(jié)物-----云和霧①云概念----由水汽凝結(jié)而成的大量的小水滴或小冰晶高懸于空中的可見(jiàn)聚合體。形成條件水汽充足有凝結(jié)核有冷卻降溫第二十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四云的生成過(guò)程動(dòng)力抬升（鋒面、大范圍氣流輻合）熱力抬升地形抬升大氣波動(dòng)云的分類(lèi)按云的溫度分：冷云（0℃以下）暖云（0℃以上）第二十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四按云的相態(tài)分：水成云（暖水滴和過(guò)冷卻水）冰成云（冰晶）混合云（過(guò)冷卻水和冰晶）按云的上升氣流特點(diǎn)和形狀分：積狀云層狀云波狀云第二十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四云型

低小于2000米

中2000~6000米

高大于6000米層狀云雨層云（Ns）高層云（As）卷層云（Cs）卷云（Ci）波狀云層積云（Sc）層云（St）高積云（As）卷積云（Cs）積狀云淡積云（Cuhum）濃積云（CuCong）積雨云（Cb）云的分類(lèi)第二十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

積狀云第二十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四成因----主要熱力對(duì)流引起。特點(diǎn)及其成因個(gè)體分明、孤立分散.（為什么?）底平、頂凸。（為什么?）積狀云形成的幾個(gè)階段：淡積云階段濃積云階段積雨云階段第二十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四V=5m/sV=15~20m/sV=20~30m/sT=-15℃第二十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四預(yù)測(cè)天氣：夏天的下午是淡積云為晴天的預(yù)兆，早上是濃積云則為雷雨的預(yù)兆。黑云上頂，風(fēng)雨不用請(qǐng)。一塊黑云在天頂，再大風(fēng)雨也不驚。第三十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

層狀云卷云卷層云高層云雨層云第三十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四成因----動(dòng)力抬升特征范圍大，連成一片.

（為什么?）結(jié)構(gòu)、顏色差別不大.

（為什么?）降水連續(xù)性、強(qiáng)度小、時(shí)間長(zhǎng)。（為什么?）預(yù)測(cè)天氣：

“日暈三更雨，月暈午時(shí)風(fēng)”第三十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四日暈月暈第三十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

波狀云成因----有大氣波動(dòng)和湍流運(yùn)動(dòng)逆溫層第三十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四特征厚度不大，較穩(wěn)定.（為什么?）排列有序整齊，降水具有間歇性。（為什么?）預(yù)測(cè)天氣：“瓦塊云，曬死人”、“天上鯉魚(yú)斑,明天曬谷不用翻”（晴好天氣）；“魚(yú)鱗天，不雨也風(fēng)顛”（它和層狀云連在一起出現(xiàn)風(fēng)雨天氣）。第三十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四②霧概念----懸浮在近地面空氣中的大量水滴或冰晶的可見(jiàn)集合體，使水平能見(jiàn)度小于1Km的物理現(xiàn)象。形成條件水汽充足有冷卻過(guò)程有凝結(jié)核霧的分類(lèi)第三十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四霧氣團(tuán)霧鋒面霧蒸發(fā)霧混合霧冷卻霧輻射霧平流霧上坡霧(形成的天氣條件）(形成的條件)(形成的冷卻過(guò)程)霧的分類(lèi)第三十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四輻射霧概念：地面輻射冷卻使貼近地氣層變冷而形成的霧。形成的條件：晴夜微風(fēng)（1~3m/s)水汽充足大氣層結(jié)穩(wěn)定（逆溫層）第三十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四特征厚度不大，日變化明顯；（為什么?）季節(jié)性，冬季多見(jiàn)；（為什么?）地方性較強(qiáng)。預(yù)測(cè)天氣：“十霧九晴”平流霧概念：暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面而逐漸冷卻形成的霧。第四十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四形成的條件：下墊面與移來(lái)的暖濕空氣的溫差較大空氣濕度大適宜的風(fēng)向和風(fēng)速（2~7m/s)層結(jié)較穩(wěn)定特征：范圍廣，厚度大，時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)明顯的日變化；（為什么?）海洋四季多見(jiàn)，沿海春夏多見(jiàn)；（為什么?）沿海多于內(nèi)陸，高緯多于低緯。第四十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第四十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

平流輻射霧

----由平流冷卻和輻射冷卻共同作用而形成的霧。

----出現(xiàn)的時(shí)期隨各地風(fēng)向的季變有差異。冬季春季第四十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四蒸發(fā)霧----冷空氣經(jīng)過(guò)暖水面時(shí)，水面上不斷蒸發(fā)出來(lái)水汽遇到冷空氣凝結(jié)形成的霧。上坡霧----穩(wěn)定的空氣沿高地或山坡上升因絕熱冷卻而形成的霧。鋒面霧----冷暖性質(zhì)不同的氣團(tuán)交界處形成的霧。第四十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四重慶第四十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四

第三節(jié)降水①概念:----從云中生成降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水汽凝結(jié)物。水汽云滴、冰晶胚胎云滴雨滴②降水形成的宏觀條件:水汽充足要有上升運(yùn)動(dòng)③降水形成的微物理過(guò)程----云滴增長(zhǎng)過(guò)程水汽云滴、冰晶胚胎云滴雨滴第四十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四云滴的凝結(jié)（華）增長(zhǎng)過(guò)程云內(nèi)維持一定的過(guò)飽和狀態(tài)（增長(zhǎng)有限度）云滴之間要存在飽和水汽壓差異，即高、低溫云滴共存；大、小云滴(水滴）共存；冰晶、過(guò)冷卻水共存。（增長(zhǎng)也有限度）冰晶水滴E冰<

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E過(guò)冷卻水E冰<

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E過(guò)冷卻水第四十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四云滴的碰并增長(zhǎng)過(guò)程碰并增長(zhǎng)----兩個(gè)或兩個(gè)以上的水滴相碰合并而增大的過(guò)程。重力碰并----在地球的重力場(chǎng)中，大小水滴運(yùn)動(dòng)速度不同而產(chǎn)生的碰并現(xiàn)象。

----云滴的凝結(jié)（華）增長(zhǎng)過(guò)程與云滴的碰并增長(zhǎng)過(guò)程同時(shí)起作用。第四十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四④降水類(lèi)型按降水形態(tài)分：----雨、雪、冰雹、霰.按降水性質(zhì)分：----連續(xù)性降水、陣性降水、毛毛雨.按降水強(qiáng)度分：----小雨大雨；小雪大雪。第四十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四第五十頁(yè)，共五十三頁(yè)，編輯于2023年，星期四類(lèi)別強(qiáng)度（mm/h）類(lèi)別強(qiáng)度（mm/h）小雨0.1~9.9暴雨50~99.9中雨10~24.9大暴雨100~199.9大雨25~49.9特大暴雨≧200小雪中雪大雪雪（mm/h）<2.52.5~5.0