《對(duì)流性天氣過程》PPT課件.ppt

1、第八章 對(duì)流性天氣過程,第一節(jié) 雷暴的結(jié)構(gòu)及雷暴天氣的成因,一、一般雷暴的結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生雷暴的積雨云叫做雷暴云，一個(gè)雷暴云稱為一個(gè)雷暴單體。其水平尺度約十幾千米。每個(gè)雷暴單體的生命史大致可分為發(fā)展、成熟和消散三個(gè)階段。,一般雷暴的結(jié)構(gòu),1、發(fā)展階段即積云階段：上升氣流貫穿整個(gè)云體。 2、成熟階段：開始產(chǎn)生降水。由于磨擦作用，周圍的空氣會(huì)被降落的水滴拖曳而下，形成下沉氣流。下沉氣流中有雨滴的蒸發(fā)降溫，更加速下沉，此階段的主要特點(diǎn)是上升氣流和下沉氣流并存。在下沉氣流上方，上升氣流仍貫穿云體，但以中層為最大，風(fēng)速基本上在15m/s以下 3、消散階段：下沉氣流占據(jù)了云體的主要部分。,當(dāng)雷暴單體在成熟階段時(shí)

2、會(huì)出現(xiàn)雷雨、大風(fēng)、氣壓涌升、溫度驟降等天氣現(xiàn)象。,雷電：是由積雨中冰晶“溫差起電”以及其它起電作用所造成的。一般當(dāng)云頂發(fā)展到-20 等溫線高度以上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)閃電和雷鳴。 陣雨：雷暴云中上升氣流最強(qiáng)區(qū)附近，有一大水滴累積區(qū)，當(dāng)累積量超過上升氣流承托能力時(shí)，便開始降雨。 陣風(fēng)：成熟階段，云中產(chǎn)生的下沉氣流沖到地面附近，向四周散開，造成陣風(fēng)。 壓、溫濕的變化：下沉空氣仍然較冷，在雷暴云下形成冷空氣堆和“雷暴高壓”，氣壓涌升，相對(duì)濕度上升，露點(diǎn)下降。,一般雷暴天氣的成因,“穩(wěn)定狀態(tài)”的強(qiáng)雷暴的結(jié)構(gòu),強(qiáng)雷暴主要指那些拌有大風(fēng)、冰雹、龍卷等嚴(yán)重災(zāi)害性天氣現(xiàn)象的雷暴。 強(qiáng)雷暴與一般雷暴的主要區(qū)別表現(xiàn)在系統(tǒng)

3、中的垂直氣流強(qiáng)度，垂直氣流的有組織程度和不對(duì)稱性。 強(qiáng)雷暴常見的有超級(jí)單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴及颮線等。,強(qiáng)雷暴的特點(diǎn),1）風(fēng)暴云頂，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)一直維持很高，最高達(dá)18km，升降幅度小。 2）氣流，前部上升區(qū)，后部下沉區(qū)。有一支傾斜的上升氣流，傾斜方向可沿環(huán)境盛行風(fēng)方向，或逆盛行風(fēng)方向，使雨滴主要在上升氣流的外面下降，而不致因降水的拖曳作用使上升氣流減弱。 3）這支強(qiáng)風(fēng)暴的上升與下沉氣流呈有組織的分布狀態(tài)，所以能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，生命期可達(dá)幾小時(shí)以上，比一般雷暴生命史長(zhǎng)得多。 4）無（或弱）回波區(qū)，在最強(qiáng)上升氣流高度附近的回波“穹窿”。,特點(diǎn)： 云頂 氣流（不對(duì)稱） 弱回波區(qū) 前伸懸垂回波 運(yùn)動(dòng)方

4、向（對(duì)流層中層風(fēng)的右側(cè)） 環(huán)境風(fēng)（環(huán)境氣流分成兩股饒?jiān)贫^）,超級(jí)單體風(fēng)暴,在超級(jí)單體風(fēng)暴的云體內(nèi)有一支由低空傾斜上升的氣流，這支氣流是扭轉(zhuǎn)的，它常在風(fēng)暴前進(jìn)的右前方進(jìn)入，在高空按反時(shí)針支方向旋轉(zhuǎn)270度后流向前方，成為云砧，最后消失在環(huán)境氣流的強(qiáng)風(fēng)中，這支氣流強(qiáng)以上升到平流層附近。,超級(jí)單體風(fēng)暴,下沉氣流是由三種作用造成的：一種是降水物的拖曳作用；第二種是在中層云外圍繞流的干冷空氣被挾卷入云后，在云體前部逐漸下沉；第三種是在中層從云后方直接進(jìn)入云中的干空氣，降水物通過這種干空氣時(shí)強(qiáng)烈蒸發(fā)冷卻，因而形成很冷的下沉氣流。,冰雹的生長(zhǎng)過程,在一般超級(jí)單體雹云中冰雹的生長(zhǎng)大致經(jīng)歷這樣的過程：首先雹胚

5、進(jìn)入斜升氣流之中，斜升氣流把小冰粒帶到中、高層，穿過過冷水累積區(qū)，然后由砧狀流出氣流將小雹粒撒向前方。大的拋得近些，小的拋得遠(yuǎn)些。通過這種“分選”作用大小雹粒在不同部位徐徐下落，重新進(jìn)入斜升氣流又開始第二次升降。如此循環(huán)數(shù)次，小雹粒反復(fù)通過過冷水累積區(qū)，因此很快長(zhǎng)大（形成冰雹一般只需410分鐘）。當(dāng)最強(qiáng)上升氣流不能承托雹粒時(shí)便降雹。大雹可能降落在回波“墻”附近的后方，小雹則可能降落在離回波“墻”較遠(yuǎn)的后方或前方。,雹云的特點(diǎn),1） 斜升氣流強(qiáng)度較大，最大在15m/s。 2） 最大上升速度及水分累積區(qū)的高度一般在0層以上，因此水分累積區(qū)中的水滴都是過冷水滴。形成“冰雹生長(zhǎng)區(qū)” 3）水分累積區(qū)的含

6、水量較為豐富，一般不小于15-20g/m3。干增長(zhǎng)和濕增長(zhǎng)。 4） 有宜于形成“雹胚”的環(huán)境。雹胚可以是塵埃或云中的小冰晶等。在弱回波區(qū)與懸垂回波交界處為“胚胎簾” 5） 云內(nèi)0層的高度適當(dāng)。,雹暴的結(jié)構(gòu),以嚴(yán)重降雹為主的強(qiáng)雷暴，通常稱為雹暴。雹暴的結(jié)構(gòu)與一般超級(jí)單體風(fēng)暴不同的是，其伸向前方的懸垂回波已經(jīng)下垂圍成一半圓形的弱回波區(qū)，這種前懸回波包圍的弱回波區(qū)稱為有界弱回波區(qū)，這是特別強(qiáng)烈風(fēng)暴的一種特征。,雹暴的結(jié)構(gòu),雹暴結(jié)構(gòu)的第二個(gè)明顯特點(diǎn)是弱回波后部的回波墻不是垂直的而是傾斜的，這是強(qiáng)烈的上升氣流所造成的。 第三個(gè)特點(diǎn)是云頂表現(xiàn)為龐大而光滑的圓頂狀高達(dá)15.5km這是活躍強(qiáng)風(fēng)暴的特征，說明其上升氣流幾乎不隨時(shí)間變化。,多單體風(fēng)暴,由許多較小的雷暴單體組成，但有一個(gè)統(tǒng)