南信工云降水課件1

第十章冰雹物理基礎(chǔ)冰雹的危害冰雹的危害冰雹的危害冰雹的危害尺度數(shù)量局地風(fēng)下墊面性質(zhì)冰雹的危害的決定因素問題微觀：結(jié)構(gòu)，為什么？宏觀：是在什么樣的天氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的？冰雹的形狀有圓球、扁圓球、橢球、扁橢球、圓錐、蘋果形、盤形和不規(guī)則形。最常見的冰雹是圓球、圓錐和橢球三種。冰雹的形狀冰雹的形狀冰雹的形狀冰雹的尺度小冰雹較為多見。據(jù)新疆觀測，直徑在5至20mm間的冰雹占總數(shù)的92%，大于20mm的僅占8%。大的有像雞蛋那么大(直徑約10厘米)冰雹的尺度冰雹的尺度NCARscientistNancyKnightCoffeyville,Kansas,1970.Thelargesthailstoneeverdocumented.Itweighs0.75kilograms,andspans14.4centimeters.冰雹的相態(tài)結(jié)構(gòu)海綿冰-冰水混合雹塊當(dāng)雹塊的熱量難以很快被環(huán)境空氣傳走時，未凍的一部分水就在其由輻枝狀冰晶組成的網(wǎng)格或骨架內(nèi)被保留起來，從而形成海綿狀冰結(jié)構(gòu)。海綿冰的密度在0.9至1.0克/厘米3之間，它常是很透明的。固實冰過冷卻水滴碰在雹塊上，如果因凍結(jié)而釋放的熱量很容易傳到環(huán)境空氣中去，整個雹塊就可降溫而很快固結(jié)，形成固實冰結(jié)構(gòu)。密實冰：0.9克/厘米3多孔冰：可低到0.2克/厘米3冰雹的氣泡結(jié)構(gòu)明凈冰：基本不含氣泡，最透明，密度也最大(0.917g/cm3)，形成溫度為0~5℃；透明冰：含少量氣泡，透明度稍差，密度為0.85g/cm3左右，在0~-15℃間形成乳白色冰：含大量小氣泡，呈乳白色，密度約為0.65g/cm3，在-5~-15℃間形成白色冰：含有大量氣泡，不透明，平均密度為0.65g/cm3，在-10℃以下形成粒狀冰：由顆粒狀冰晶構(gòu)成，顆粒之間含有更多的空氣，結(jié)構(gòu)松散，密度小，僅0.2~0.6g/cm3。冰雹的分層結(jié)構(gòu)最中心的部分稱為雹胚透明層不透明層每一層的厚度從幾毫米到1cm不等，它包括層次的多少均由冰雹在云中的形成過程決定。從尺度上看，直徑1～3cm的冰雹一般是2~5層，直徑為3～5cm的大冰雹一般是4~6層，特大冰雹中有的多達(dá)10~20層。冰雹的分層結(jié)構(gòu)冰雹的分層結(jié)構(gòu)冰雹的分層結(jié)構(gòu)冰雹的分層結(jié)構(gòu)冰雹的分層結(jié)構(gòu)雹胚（雹核）霰和凍滴雹胚（雹核）霰還是凍滴？決定于云底溫度凍滴胚的頻數(shù)隨云底平均溫度上升而增大霰胚反之由于霰落速比凍滴小，平均增長時間不同，所以大冰雹多以霰為胚雹胚（雹核）冰雹的尺度譜分布霰和冰雹的下落末速度霰和冰雹的下落末速度霰和冰雹的下落末速度冰雹的增長溫度：-10~-30℃增長機(jī)制Bergeron過程干增長濕增長冰雹的增長冰雹的干增長在含水量小而溫度低的云區(qū)，因為冰雹碰并的水量少，因而凍結(jié)釋放的潛熱也少。再加氣溫低，雹塊散熱快，因此碰撞雹塊的過冷水滴未及從冰雹表面漫流開來就已凍結(jié)為冰，在一定的程度上保持其圓球形，凍滴之間留有許多空隙，形成不透明層次。冰雹的濕增長相反，如果云的含水量比較大，環(huán)境氣溫也不太低，則冰雹的散熱不及凍結(jié)潛熱釋放的快，被碰撞水滴只能有一部分凍結(jié)，過冷水在冰雹表面鋪展成水膜，凍結(jié)過程在水與冰的交界面上進(jìn)行，形成的冰層透明而密度大。冰雹的增長速度冰雹云結(jié)構(gòu)雹云主要為：超級單體、多單體、強(qiáng)切變和颮線雹云冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹云結(jié)構(gòu)冰雹的增長過程1、雹胚沿主上升氣流邊緣上升增長，可增大到1mm2、被上升氣流帶到前方弱上升氣流區(qū)3、在上升氣流前面下落入雹胚簾，可增大到5mm冰雹的增