大氣科學(xué)概論第十五云霧降水PPT課件

1、 主要云屬指積狀云、層狀云、波狀云。主要云屬指積狀云、層狀云、波狀云。 一、積狀云: : 1、宏觀特征和生命史 積狀云是大氣對流運(yùn)動的產(chǎn)物，又稱對流云。積狀云是大氣對流運(yùn)動的產(chǎn)物，又稱對流云。包括淡積云、濃積云、積雨云。包括淡積云、濃積云、積雨云。宏觀特征： 它們具有孤立分散、底部平坦、頂部有輪廓它們具有孤立分散、底部平坦、頂部有輪廓鮮明的花椰菜隆起的外形特征，是有垂直發(fā)展鮮明的花椰菜隆起的外形特征，是有垂直發(fā)展的云塊。的云塊。第1頁/共13頁 實(shí)際上，一塊對流云往往是由若干尺度實(shí)際上，一塊對流云往往是由若干尺度 在幾百到在幾百到1 12km2km的對流單體（云塔）組成，的對流單體（云塔）組成

2、， 每個單體又由許多尺度更小的，幾十到一兩每個單體又由許多尺度更小的，幾十到一兩 百米的云泡構(gòu)成。百米的云泡構(gòu)成。 云塔相繼生成、發(fā)展和演變過程構(gòu)成了整云塔相繼生成、發(fā)展和演變過程構(gòu)成了整塊積云的生命過程。塊積云的生命過程。 積云的生命史：p127第2頁/共13頁 形成階段 成熟階段： 消散階段： congCuCu congCbCuCbSc, Ci not第3頁/共13頁 對流云生命史不僅為我們提供了了解對流云內(nèi)部機(jī)制的重要線索，而且對流對流云生命史不僅為我們提供了了解對流云內(nèi)部機(jī)制的重要線索，而且對流云發(fā)云發(fā) 展的迅速性和崩潰的突然性這一特征，也給展的迅速性和崩潰的突然性這一特征，也給 積云

3、動力理論和微物理理論提出了需要解釋的積云動力理論和微物理理論提出了需要解釋的 一個重要課題。一個重要課題。 第4頁/共13頁 2、積狀云的流場 積云內(nèi)部上升氣流速度隨高度分布的平均情況積云內(nèi)部上升氣流速度隨高度分布的平均情況 如如p127p127圖圖5.45.4： 上升氣流速度從云底向上增加，到達(dá)云的上升氣流速度從云底向上增加，到達(dá)云的中上部達(dá)到最大，以后向上又減少，呈拋物線型中上部達(dá)到最大，以后向上又減少，呈拋物線型 形成階段：全部上升氣流，速度幾全部上升氣流，速度幾m/sm/s。成熟階段： 云體前部的上升氣流云體前部的上升氣流151525m/s,25m/s, 云體后部的下沉氣流為幾云體后部

4、的下沉氣流為幾m/sm/s。消散階段：云體全部下沉氣流。云體全部下沉氣流。第5頁/共13頁 3、積狀云的微物理特征 云的微物理特征云的微物理特征通常用云粒子的相態(tài)、通常用云粒子的相態(tài)、 尺度、濃度、滴譜和含水量來描述。尺度、濃度、滴譜和含水量來描述。 相態(tài)：液體云滴和固態(tài)云滴液體云滴和固態(tài)云滴 尺度：半徑為半徑為1 1100m100m，球形粒子球形粒子（云霧滴、（云霧滴、 小水滴）用半徑或直徑；小水滴）用半徑或直徑； 非球形粒子非球形粒子（冰雪晶、雪花、霰、冰雹）等，（冰雪晶、雪花、霰、冰雹）等， 使用多維尺度、等效直徑或粒子的最大尺度使用多維尺度、等效直徑或粒子的最大尺度等等 濃度：又稱數(shù)密

5、度，指單位體積云體所含的云粒子又稱數(shù)密度，指單位體積云體所含的云粒子 數(shù)，單位為個數(shù)，單位為個/cm/cm。 第6頁/共13頁 滴譜：云粒子濃度隨云粒子尺度大小的分布。云粒子濃度隨云粒子尺度大小的分布。 若設(shè)若設(shè)N N是半徑介于是半徑介于r r和和r+r+r r之間的球形云粒子之間的球形云粒子 濃度，則云滴譜分布密度總數(shù)的函數(shù)可以寫為：濃度，則云滴譜分布密度總數(shù)的函數(shù)可以寫為：含水量：單位體積云內(nèi)所含液態(tài)和固態(tài)水的總質(zhì)量，單位體積云內(nèi)所含液態(tài)和固態(tài)水的總質(zhì)量， 是估計(jì)云中水分儲量和能量交換的物理是估計(jì)云中水分儲量和能量交換的物理量。量。 積云的微物理特征見表積云的微物理特征見表5.25.2的淡

6、的淡CuCu，濃，濃CuCu，CbCb。0n(r)dr=N第7頁/共13頁 二、層狀云 包括卷層云、高層云、層云、雨層云、包括卷層云、高層云、層云、雨層云、 碎層云。碎層云。 層狀云主要是由系統(tǒng)性上升垂直運(yùn)動、層狀云主要是由系統(tǒng)性上升垂直運(yùn)動、 湍流混合和輻射冷卻等原因所形成。湍流混合和輻射冷卻等原因所形成。 層狀云一般具有均勻、寬廣和持續(xù)時間長的層狀云一般具有均勻、寬廣和持續(xù)時間長的特征，生存時間與天氣系統(tǒng)存在的時間相當(dāng)，特征，生存時間與天氣系統(tǒng)存在的時間相當(dāng)，從幾小時到幾天。從幾小時到幾天。 層狀云的微物理特征p131 第8頁/共13頁 三、波狀云 包括卷積云、高積云、層積云。包括卷積云、

7、高積云、層積云。 波狀云主要是由大氣中的波動、湍流、細(xì)胞波狀云主要是由大氣中的波動、湍流、細(xì)胞 環(huán)流和輻射冷卻而形成。環(huán)流和輻射冷卻而形成。 波狀云是呈波浪起伏的云層，它們排列較整齊，波狀云是呈波浪起伏的云層，它們排列較整齊，有有時呈輻射狀，有時呈棋盤狀，有時呈層狀，有時呈時呈輻射狀，有時呈棋盤狀，有時呈層狀，有時呈波波狀長條，排列成行。垂直厚度小，一般只有幾十到狀長條，排列成行。垂直厚度小，一般只有幾十到幾幾百米，水平范圍可伸延到幾十到幾十百米，水平范圍可伸延到幾十到幾十kmkm。全球云覆蓋（自學(xué)）第9頁/共13頁第10頁/共13頁 霧是水汽凝結(jié)（華）物懸浮于大氣霧是水汽凝結(jié)（華）物懸浮于大氣 邊界層內(nèi)，使水平能見度降至邊界層內(nèi)，使水平能見度降至1km以下以下 時的一種天氣現(xiàn)象。時的一種天氣現(xiàn)象。 水平能見度水平能見度1km 輕霧輕霧 水平能見度水平能見度1km 霧霧霧的分類有多種，較多的先分氣團(tuán)霧和鋒面霧兩大霧的分類有多種，較多的先分氣團(tuán)霧和鋒面霧兩大類類 p135-136第11頁/共13頁 一、氣團(tuán)霧（冷