1.7空气的垂直运动和稳定度

1、第七节第七节 空气的垂直运动空气的垂直运动 和大气稳定度和大气稳定度 7.1 空气的垂直运动空气的垂直运动 7.2 大气稳定度大气稳定度 7.3 大气中的逆温大气中的逆温 5.1空气的垂直运动2 7.1 7.1 空气的垂直运动空气的垂直运动 一、热力对流一、热力对流（热力原因）（热力原因） 1、定义、定义下垫面受热不下垫面受热不 均匀引起的垂直运动均匀引起的垂直运动。 2、特点、特点影响范围小影响范围小 （几公里到几十公里）；（几公里到几十公里）； 持续时间短持续时间短 （几十分钟到几小时）；（几十分钟到几小时）； 上升速度大上升速度大 （130m/s）；）； 引起激烈天气引起激烈天气 （雷暴

2、云、阵性降水、雷雨大风、（雷暴云、阵性降水、雷雨大风、 冰雹等）。冰雹等）。 5.1空气的垂直运动3 二、水平辐散、辐合引起二、水平辐散、辐合引起 的垂直运动的垂直运动 （动力原因（动力原因1） 地面水平地面水平辐合辐合（低压、（低压、 槽、切变线、辐合式渐槽、切变线、辐合式渐 近线）近线） 引起引起上升上升运动；运动； 地面水平地面水平辐散辐散（高压、（高压、 脊、辐散式渐近线）脊、辐散式渐近线） 引起引起下沉下沉运动运动 5.1空气的垂直运动4 500hPa，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 地面天气图，海平面地面天气图，海平面 低压低

3、压 北北 南南 高压高压 东东西西 槽前辐散槽前辐散槽后辐合槽后辐合 北半球北半球 5.1空气的垂直运动5 三、锋面上的垂直运动（动力原因三、锋面上的垂直运动（动力原因2） 暖气团受锋面抬升产生上升运动，通常上升速度缓慢，暖气团受锋面抬升产生上升运动，通常上升速度缓慢， 但持续时间可以很长，形成大范围的层状云系和连续性但持续时间可以很长，形成大范围的层状云系和连续性 降水。降水。降水区在冷气团一侧。降水区在冷气团一侧。 5.1空气的垂直运动6 四、地形抬升引起的垂直运动四、地形抬升引起的垂直运动 （动力原因（动力原因3） 在山的在山的迎风坡迎风坡一侧，气流一侧，气流上升上升； 在在背风坡背风坡

4、一侧，气流一侧，气流下沉下沉。 云雨区出现在迎风坡一侧云雨区出现在迎风坡一侧。 5.2 大气稳定度7 7.2 7.2 大气稳定度大气稳定度 一、大气稳定度一、大气稳定度(Atmospheric Stability)的概念的概念 1、大气层结、大气层结(Stratification) 大气中温度和湿度随高度的分布。大气中温度和湿度随高度的分布。 层结曲线层结曲线环境空气温度随高度的变化曲线环境空气温度随高度的变化曲线(线线)。 2、大气稳定度、大气稳定度 周围大气使垂直周围大气使垂直 方向上受扰动的气块返方向上受扰动的气块返 回或远离起始位置的趋回或远离起始位置的趋 势和程度。势和程度。 5.2

5、 大气稳定度8 初始初始 高度高度 100m 200m 向上向上 202020 20 20 20 二、大气稳定度的判据二、大气稳定度的判据 1.0 = d 19 19 19 中性层结中性层结不稳定层结不稳定层结稳定层结稳定层结 0.8 = d 19.2 18.8 19 5.2 大气稳定度9 5.2 大气稳定度10 5.2 大气稳定度11 1、mdmd 绝对不稳定绝对不稳定 无论是干空气块、未饱无论是干空气块、未饱 和湿空气块，还是饱和和湿空气块，还是饱和 湿空气块，空气都是不湿空气块，空气都是不 稳定的。稳定的。 促进对流发展促进对流发展，易出，易出 现不稳定性天气。现不稳定性天气。 对流云（

6、对流云（CbCb），）， 阵性降水，雷暴雨，龙阵性降水，雷暴雨，龙 卷，冰雹等。卷，冰雹等。 5.2 大气稳定度12 2 2、mdmd 绝对稳定。绝对稳定。 无论是饱和湿空气块，无论是饱和湿空气块， 还是未饱和湿空气块和还是未饱和湿空气块和 干空气块，空气都是稳干空气块，空气都是稳 定的。定的。 抑制对流的发展抑制对流的发展，出现，出现 稳定性的天气。稳定性的天气。 0 0（同温），（同温）， 00（逆温（逆温 ）时，出现）时，出现 层云、雾、毛毛雨、层层云、雾、毛毛雨、层 状云、波状云状云、波状云。 干绝热线干绝热线 湿绝热线湿绝热线 层结曲线，层结曲线， 环境曲线环境曲线 5.2 大气稳定

7、度13 3 3、mdmd 条件性不稳定。条件性不稳定。 对干空气块和未饱和湿对干空气块和未饱和湿 空气块而言，稳定；对空气块而言，稳定；对 饱和湿空气块而言，不饱和湿空气块而言，不 稳定。稳定。 使条件性不稳定向绝使条件性不稳定向绝 对稳定的方向转化的条对稳定的方向转化的条 件是增加水汽件是增加水汽。 7.3 7.3 大气中的逆温大气中的逆温 1 1逆温定义逆温定义：在对流层中，某一时刻某气层温度随高度上升或 不变的状态称逆温。逆温所在的气层称逆温层。 2 2逆温对天气的影响：逆温对天气的影响：逆温 存在好象一个盖子，能有效地抑制 对流的发展，阻挡水汽和尘埃等向上输送。低层逆温，易发生雾 或低

8、云天气。 3 3逆温的种类：逆温的种类： （1）辐射逆温：夜间辐射冷却形成的逆温。条件是陆地，晴朗和微风等； （2）平流逆温：暖空气流到冷的下垫面（陆面或水面）上形成的逆温。无日 变化； （3）下沉逆温：高空空气绝热下沉增温而形成的逆温。多出现在高压区，范 围广，厚度大； （4）乱流逆温：低层空气的乱流混合作用形成的逆温。多发生在摩擦层中部。 （5）锋面逆温：冷暖气团交界的过渡层内形成的逆温。 5空气的垂直运动和大气稳定度15 1 1、垂直运动包括哪几种类型？哪些原因可造成空气的上、垂直运动包括哪几种类型？哪些原因可造成空气的上 升运动？升运动？ 2 2、什么是大气稳定度？如何根据、什么是大气稳定度？如何根据、dd、mm判定稳定判定稳定 度状况？度状况？