第七節(jié)-空氣的垂直運(yùn)動(dòng)和大氣穩(wěn)定度

一、空氣的垂直運(yùn)動(dòng)

1.垂直運(yùn)動(dòng)與天氣上升和下沉運(yùn)動(dòng)2.垂直運(yùn)動(dòng)的類型1）、熱力對(duì)流a、定義――下墊面受熱不均勻引起的垂直運(yùn)動(dòng)。（熱力原因）b、特點(diǎn)――影響范圍小（幾公里到幾十公里）；持續(xù)時(shí)間短（幾十分鐘到幾小時(shí)）；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(fēng)、冰雹等）3）、水平輻散、輻合引起的垂直運(yùn)動(dòng)（動(dòng)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(yùn)動(dòng)——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(yùn)動(dòng)——發(fā)生在反氣旋性彎曲的地方4）、鋒面上的垂直運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力原因2）a暖氣團(tuán)受鋒面抬升產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)，通常上升速度緩慢，但持續(xù)時(shí)間可以很長(zhǎng)，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(tuán)一側(cè)5）地形抬升引起的垂直運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力原因3）a在山的迎風(fēng)坡一側(cè)氣流輻合，產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)；在背風(fēng)坡一側(cè)，氣流輻散，產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng)。故云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風(fēng)坡一側(cè)。b海面摩擦力比陸面小，向岸風(fēng)時(shí)，摩擦力增大，風(fēng)速減小，逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，氣流輻合，上升運(yùn)動(dòng)；離岸風(fēng)相反。動(dòng)力原因引起的垂直運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)通常影響范圍大；持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；垂直速度小，對(duì)流運(yùn)動(dòng)不激烈。6）亂流引起的垂直運(yùn)動(dòng)層云，霧，毛毛雨二、大氣穩(wěn)定度

1、垂直運(yùn)動(dòng)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(shí)的溫度降低值，稱絕熱垂直減溫率（簡(jiǎn)稱絕熱直減率）。對(duì)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(yàn)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(yàn)值變量環(huán)境曲線舉例：焚風(fēng)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(dòng)的氣塊返回或遠(yuǎn)離起始位置的趨勢(shì)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(duì)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(jìn)對(duì)流發(fā)展，易出現(xiàn)不穩(wěn)定性天氣。對(duì)流云（Cb），陣性降水，雷暴雨，龍卷，冰雹等。2、Υ<Υm<Υd――絕對(duì)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(duì)流的發(fā)展，出現(xiàn)穩(wěn)定性的天氣。Υ＝0（同溫），Υ<0（逆溫）時(shí)，層云、霧、毛毛雨、層狀云、波狀云。3、Υm<Υ<Υd――條件性不穩(wěn)定對(duì)干空氣塊和未飽和濕空氣塊而言，穩(wěn)定；對(duì)飽和濕空氣塊而言，不穩(wěn)定。使條件性不穩(wěn)定向絕對(duì)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(duì)天氣的影響2、逆溫的種類（一）輻射逆溫由于地面強(qiáng)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(huì)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(dāng)某一層空氣發(fā)生下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，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?。╤＇＜h）。