航海氣象與海洋學(xué)第五章空氣垂直運(yùn)動、大氣穩(wěn)定度

1、1CH5 空氣的垂直運(yùn)動空氣的垂直運(yùn)動 和大氣穩(wěn)定度和大氣穩(wěn)定度 5.1 空氣的垂直運(yùn)動空氣的垂直運(yùn)動 5.2 大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度5.1空氣的垂直運(yùn)動25.1 5.1 空氣的垂直運(yùn)動空氣的垂直運(yùn)動 一、熱力對流一、熱力對流（熱力原因）（熱力原因）1、定義、定義下墊面受熱不下墊面受熱不 均勻引起的垂直運(yùn)動均勻引起的垂直運(yùn)動。2、特點(diǎn)、特點(diǎn)影響范圍小影響范圍小 （幾公里到幾十公里）；（幾公里到幾十公里）； 持續(xù)時(shí)間短持續(xù)時(shí)間短 （幾十分鐘到幾小時(shí)）；（幾十分鐘到幾小時(shí)）； 上升速度大上升速度大 （130m/s）；）； 引起激烈天氣引起激烈天氣（雷暴云、陣性降水、雷雨大風(fēng)、（雷暴云、陣性降水、雷雨

2、大風(fēng)、 冰雹等）。冰雹等）。 5.1空氣的垂直運(yùn)動3二、水平輻散、輻合引起二、水平輻散、輻合引起 的垂直運(yùn)動的垂直運(yùn)動 （動力原因（動力原因1）地面水平地面水平輻合輻合（低壓、（低壓、槽、切變線、輻合式漸槽、切變線、輻合式漸近線）近線） 引起引起上升上升運(yùn)動；運(yùn)動； 地面水平地面水平輻散輻散（高壓、（高壓、 脊、輻散式漸近線）脊、輻散式漸近線） 引起引起下沉下沉運(yùn)動運(yùn)動 5.1空氣的垂直運(yùn)動4500hPa，平均，平均5500米高度米高度槽槽脊脊脊脊北北南南暖平流暖平流冷平流冷平流地面天氣圖，海平面地面天氣圖，海平面低壓低壓北北南南高壓高壓東東西西槽前輻散槽前輻散槽后輻合槽后輻合北半球北半球5.

3、1空氣的垂直運(yùn)動5三、鋒面上的垂直運(yùn)動（動力原因三、鋒面上的垂直運(yùn)動（動力原因2） 暖氣團(tuán)受鋒面抬升產(chǎn)生上升運(yùn)動，通常上升速度緩慢，暖氣團(tuán)受鋒面抬升產(chǎn)生上升運(yùn)動，通常上升速度緩慢， 但持續(xù)時(shí)間可以很長，形成大范圍的層狀云系和連續(xù)性但持續(xù)時(shí)間可以很長，形成大范圍的層狀云系和連續(xù)性 降水。降水。降水區(qū)在冷氣團(tuán)一側(cè)。降水區(qū)在冷氣團(tuán)一側(cè)。 5.1空氣的垂直運(yùn)動6四、地形抬升引起的垂直運(yùn)動四、地形抬升引起的垂直運(yùn)動 （動力原因（動力原因3）在山的在山的迎風(fēng)坡迎風(fēng)坡一側(cè)，氣流一側(cè)，氣流上升上升；在在背風(fēng)坡背風(fēng)坡一側(cè)，氣流一側(cè)，氣流下沉下沉。云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風(fēng)坡一側(cè)云雨區(qū)出現(xiàn)在迎風(fēng)坡一側(cè)。 5.2 大氣穩(wěn)定度

4、75.2 5.2 大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度 一、大氣穩(wěn)定度一、大氣穩(wěn)定度(Atmospheric Stability)的概念的概念1、大氣層結(jié)、大氣層結(jié)(Stratification) 大氣中溫度和濕度隨高度的分布。大氣中溫度和濕度隨高度的分布。 層結(jié)曲線層結(jié)曲線環(huán)境空氣溫度隨高度的變化曲線環(huán)境空氣溫度隨高度的變化曲線(線線)。2、大氣穩(wěn)定度、大氣穩(wěn)定度 周圍大氣使垂直周圍大氣使垂直方向上受擾動的氣塊返方向上受擾動的氣塊返回或遠(yuǎn)離起始位置的趨回或遠(yuǎn)離起始位置的趨勢和程度。勢和程度。5.2 大氣穩(wěn)定度8初始初始高度高度100m200m向上向上20202020 20 20 二、大氣穩(wěn)定度的判據(jù)二、大氣

5、穩(wěn)定度的判據(jù) 1.0 = d19 1919 中性層結(jié)中性層結(jié)不穩(wěn)定層結(jié)不穩(wěn)定層結(jié)穩(wěn)定層結(jié)穩(wěn)定層結(jié)0.8 = d19.218.819 5.2 大氣穩(wěn)定度95.2 大氣穩(wěn)定度105.2 大氣穩(wěn)定度111、mdmd 絕對不穩(wěn)定絕對不穩(wěn)定無論是干空氣塊、未飽無論是干空氣塊、未飽和濕空氣塊，還是飽和和濕空氣塊，還是飽和濕空氣塊，空氣都是不濕空氣塊，空氣都是不穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。 促進(jìn)對流發(fā)展促進(jìn)對流發(fā)展，易出，易出現(xiàn)不穩(wěn)定性天氣?，F(xiàn)不穩(wěn)定性天氣。 對流云（對流云（CbCb），），陣性降水，雷暴雨，龍陣性降水，雷暴雨，龍卷，冰雹等。卷，冰雹等。 5.2 大氣穩(wěn)定度122 2、mdmd 絕對穩(wěn)定。絕對穩(wěn)定。無論

6、是飽和濕空氣塊，無論是飽和濕空氣塊，還是未飽和濕空氣塊和還是未飽和濕空氣塊和干空氣塊，空氣都是穩(wěn)干空氣塊，空氣都是穩(wěn)定的。定的。抑制對流的發(fā)展抑制對流的發(fā)展，出現(xiàn)，出現(xiàn)穩(wěn)定性的天氣。穩(wěn)定性的天氣。0 0（同溫），（同溫），00（逆溫（逆溫 ）時(shí)，出現(xiàn)）時(shí)，出現(xiàn)層云、霧、毛毛雨、層層云、霧、毛毛雨、層狀云、波狀云狀云、波狀云。 干絕熱線干絕熱線濕絕熱線濕絕熱線層結(jié)曲線，層結(jié)曲線，環(huán)境曲線環(huán)境曲線5.2 大氣穩(wěn)定度133 3、mdmd 條件性不穩(wěn)定。條件性不穩(wěn)定。 對干空氣塊和未飽和濕對干空氣塊和未飽和濕空氣塊而言，穩(wěn)定；對空氣塊而言，穩(wěn)定；對飽和濕空氣塊而言，不飽和濕空氣塊而言，不穩(wěn)定。穩(wěn)定。 使條件性不穩(wěn)定向絕使條件性不穩(wěn)定向絕對穩(wěn)定的方向轉(zhuǎn)化的條對穩(wěn)定的方向轉(zhuǎn)化的條件是增加水汽件是增加水汽。 5空氣的垂直運(yùn)動和大氣穩(wěn)定度141 1、垂直運(yùn)動包括哪幾種類型？哪些原因可造成空氣的上、垂直運(yùn)動包括哪幾種類型？哪些原因可造成空氣的上 升運(yùn)動？升運(yùn)動？2 2、什么是大氣穩(wěn)定度？如何根據(jù)、什么是大氣穩(wěn)定度？如何根據(jù)、dd、mm判定穩(wěn)定判定穩(wěn)定 度狀況？度狀況？3 3、在絕對穩(wěn)定、絕對不穩(wěn)定、條件性不穩(wěn)