气象学--6-4--云和雾的形成、降水.ppt

第六章 云雾和降水,1 水分相态的变化 2 饱和水汽压 3 云和雾 4 降水 5 人工影响局部天气,3 云和雾,云雾形成的基本过程 雾 云 云雾的微物理结构,1. 云雾形成的基本过程,雾：大气中的水汽达到饱和以后，凝结和凝华而成小水滴或冰晶，漂浮在贴近地面的气层的现象，并由于组成雾的气溶胶质粒对光的散射、反射作用使能见度减小到1千米以下 轻雾：上述同样过程，能见度等于或大于1千米时 云：上述过程发生在大气的某一高度上时,一、形成云雾的基本条件,过饱和：生成云雾的关键 凝结核：火山爆发、岩石风化、海洋浪花、森林火灾、硫化物、宇宙尘、植物花粉、城市和工厂排出的污染物等,增大相对湿度的两种途径：,降低温度（dT0） 降低温度对相对湿度的影响比增加水汽的影响大近20倍。 冷却和加湿是形成雾的重要原因，对于云的形成来说，冷却是主要的，增湿是次要的。,二、形成云雾的基本过程,（1）冷却过程 绝热冷却、平流冷却、辐射冷却 （2）蒸发过程 （3）混合过程 水平混合、垂直混合,三、云雾消散的基本过程,增高温度和减小水汽含量的过程都会使云雾趋于消散： （1）云雾中的空气温度增高，引起云雾滴的蒸发而消散 （2）云雾中的空气与云雾四周未饱和的空气混合 （3）云雾滴因凝结和碰并增大而降落 （4）水雾移到冰雪面上，产生冰晶效应,2. 雾,雾：近地面大气层中水汽达到饱和后，水汽即可凝结或凝华成雾，雾中水滴半径1微米到5060微米的范围，其大小决定于雾中的含水量和形成雾的水滴个数。雾中含水量大而水滴又小时，能见度就坏。 分类： 气团雾：形成于气团内部，是由于近地层空气与下垫面相互作用的结果产生的，包括冷却雾、蒸发雾、混合雾和地方性雾 锋面雾：锋面活动的产物,一、冷却雾,空气冷却到露点以下时所出现的雾 辐射雾：由于地面辐射冷却使贴地气层变冷而形成的雾 平流雾：由于暖湿空气平流到冷的下垫面上经冷却而形成的雾 上坡雾（膨胀雾或山坡雾）：空气沿山坡上升，由于绝热膨胀冷却而形成的雾,辐射雾：由地面辐射冷却而形成，大陆上最常见的一种雾，“早晨下雾，晌午晒布”,有利于辐射雾形成的条件： 近地气层中水汽含量充沛：相对湿度大 晴夜：夜晚地面有效辐射强，温度下降幅度大 微风，风速13米/秒：适当的垂直混合，形成较厚的冷却层 近地层出现逆温层,辐射雾的特征： 有明显的日年变化，一般在夜间生成，日出前后达到最强，上午810时左右就会完全消散。一年中，秋冬两季出现辐射雾较多，夏季较少 与地理环境有密切关系：潮湿的山谷、洼地、盆地等，例如我国的四川盆地 具有很强的地方性特点，垂直尺度为几十米到几百米，一般水平范围也不大,平流雾：暖湿空气流经冷地面或冷水面而形成,有利于平流雾形成的条件： 暖湿空气与冷下垫面的温差较大 暖湿空气的湿度较大，可以提供形成雾的水汽 适中的风速，27米/秒 层结较稳定,平流雾的特征： 日变化不明显，年变化较明显。中午可能暂时消失或者减弱，在黄昏又复出现或加强。一年中春夏多而秋冬少。南海，珠江口一带为12月至次年4月，以24月海雾最盛，长江口一带56月，黄河口一带则在78月。 海上平流雾持续时间长，陆上往往是平流辐射雾，即先暖湿平流后辐射冷却 这种雾是大范围空气平流冷却而形成，因此具有较大的厚度和水平范围。平流雾的垂直尺度可从几十米到两千米，水平范围可达数百千米以上，平流雾的强度比辐射雾大 天气条件：常伴有层云、碎雨云和毛毛雨等天气,上坡雾：湿空气在水平流动时被山岭所阻而沿上坡上升冷却所产生,这种雾的形成与被抬升的空气稳定度有关： 空气层结比较稳定时，被抬升后就可形成雾 空气层结比较不稳定时，被抬升后就会形成不与上坡相接的云而不是雾 这种雾总是出现在迎风坡，背风坡则不会出现,二、蒸发雾,蒸发雾是冷空气流经暖水面上，由于暖水面的蒸发，使得冷空气中的水汽增加，造成饱和而产生凝结形成的雾。 在寒冷地区，冷气流和暖水面接触时，最易产生这种雾。 海洋雾和河湖上的秋季雾：深秋和初冬的早晨，河面或湖面上常见的轻烟就是这种雾，实际上也是一种平流雾，不过厚度和水平范围都不大，易于消散。,蒸发雾形成的条件： 暖水面上的水汽压与冷空气的饱和水汽压之间达到一定的差值 在不稳定层上，有逆温层存在,蒸发雾的特征： 垂直尺度不大，50100米左右 既不稳定，也不均匀，随生随消，时浓时淡,三、混合雾,两团接近饱和的空气在水平方向相互混合达到饱和发生凝结而行成的雾 有利于形成雾的条件：参加混合的空气温差大于10度，各自相对湿度大于95 出现在海陆气温相差很大而风微弱时的海岸附近,四、地方性雾,受局地条件的影响明显 都市雾：出现在大城市，工业中心及工厂附近，由于有大量的凝结核存在，对雾的形成很有利。这种雾持续时间较长，对交通特别不利，并造成污染，危害人体健康。,五、锋面雾,锋前雾：经常出现在暖锋之前，有时也出现在冷锋或静止锋之下。形成这种雾的有利条件是锋区两边温度差比较明显。 锋际雾：冷暖气团在交界的锋区混合而行成的 锋后雾：暖湿空气移至原来为冷气团控制的地面上冷却而形成的雾。,“早晨起雾雾不散，不是雨来也是阴”,锋面雾的特征： 通常与锋线一起移动 雾区沿锋线成带状分布 常出现在梅雨季节暖锋前后或华南准静止锋活动的地区 一日中