气象学与气候学 第三章(2)课件

辐射雾是由于地面辐射冷却使贴近地面空气层变冷而形成的。形成条件：1）充足的水汽；2）天气晴朗少云；3）风力微弱（1-3m/s）；4）大气层结稳定

是暖湿空气流经冷的下垫面逐渐冷却而形成的。

形成条件：

1）下垫面与暖湿空气温差大；

2）暖湿空气湿度大；

3）适宜的风向与风速；

4）层结稳定。

气象学与气候学第三章(2)三、云定义：飘浮在空中的，由水滴、冰晶或过冷却水滴组成的大气中的水汽凝结物。条件：充足的水汽e>E；充足的凝结核分类：按温度分：冷云（T<0℃）、暖云(T>0℃）按成分分：冰成云(由冰晶组成)、水成云（由水滴或过冷却水滴组成）、混合云（由冰晶和过冷却水滴组成）按上升气流分：积状云、波状云、层状云按高度和形态分：十种气象学与气候学第三章(2)1、形成条件1）充足的水分；2）足够的凝结核；3）要有使空气中水汽凝结的冷却过程，特别是要有使空气上升运动引起的绝热冷却过程。气象学与气候学第三章(2)2、云的分类（1）发生学原则（2）形态学原则（3）按云底出现的高度本教材是将以上三种分类法综合了的一种分类。先根据云的形态分为三类：积状、层状和波状。然后再将每一类型按云底出现的不同高度分为：低云、中云、高云。气象学与气候学第三章(2)云的分类气象学与气候学第三章(2)1）积状云的形成

积状云是垂直发展的云块，多形成于夏季午后，具孤立分散、云底平坦和顶部凸起的外貌形态。根据云顶上升高度分为三类：淡积云、浓积云和积雨云。这三种云的形成与云梯组成与对流上升所能达到的高度有直接关系。

在凝结高度之下无云形成，只有到或超过凝结高度才有积状云的形成。气象学与气候学第三章(2)淡积云当对流高度超过凝结高度，并且在0℃等温线高度之下时，形成的就是淡积云

。①积状云发展的最初阶段；②方块小，云顶高度低云水平延伸距离大于垂直厚度；③云体由水滴组成；④云内上升速度不大，云中遄流较弱。气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)浓积云云底的高度在0℃等温线高度之上，而在冻结高度之下则形成浓积云①云体高大臃肿，垂直高度小于水平延伸距离；②云体黑暗；③云顶有过冷水构成，云体下部是水滴。气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)积雨云

如果云顶高度在冻结高度之上，这是形成的则为积雨云①厚度大②云顶由冰晶组成，受高空风的影响，顶部呈钻状，有时有冰雹。在这种云的控制下往往是乌云翻滚电闪雷鸣暴雨倾盆。是一种阵性降水。总之，积状云是具有孤立、分散底部平坦的特点热力对流形成的积状云具有明显的日变化。通常，上午多为淡积云。随着对流的增强，逐渐发展为浓积云。下午对流最旺盛，往往可发展为积雨云。傍晚对流减弱，积雨云逐渐消散，有时可以演变为伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。如果暖湿气流运动速度快，与地形阻挡，也形成积状云。气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)2）层状云的形成层状云是均匀幕状的云层，常具有较大的水平范围，其中包括卷层云、卷云、高层云及雨层云。层状云是由于空气大规模的系统性上升运动而产生的，主要是锋面上的上升运动引起的。这种系统性的上升运动，通常水平范围大，上升速度只有0.1—1m/s，因持续时间长，能使空气上升好几千米。例如当暖空气向冷空气一侧移动时，由于二者密度不同，稳定的暖湿空气沿冷空气斜坡缓慢滑升，绝热冷却，形成层状云.气象学与气候学第三章(2)层状云形成中可以看到，在降水来临之前，有些云可以作为征兆。如卷层云，通常出现在层状云系的前部，其出现还往往伴随着日、月晕，因此如看到天空有晕，便知道有卷层云移来，则未来将有雨层云移来，天气可能转雨。农谚“日晕三更雨，月晕午时风”就是指此征兆。气象学与气候学第三章(2)波状云的形成

波状云是波浪起伏的云层，包括卷积云、高积云、层积云。云中的上升速度可达每秒几十厘米，仅次于积状云中的上升速度。

当空气存在波动时，波峰处空气上升，波谷处空气下沉。空气上升处由于绝热冷却而形成云，空气下沉处则无云形成。如果在波动形成之前该处已有厚度均匀的层状云存在，则在波峰处云加厚，波谷处云减薄以至消失（图3·10），从而形成厚度不大、保持一定间距的平行云条，呈一列列或一行行的波状云。气象学与气候学第三章(2)形成波动的原因主要有二：一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面，在此界面上引起波动。二是由于气流越山而形成的波动（称地形波或背风波）。在上层风速大、密度小，下层风速小、密度大的界面上产生波动时，由于各高度上的风向、风速常随时间变化，波动的方向也随之改变，新产生的波动叠加在原来的波动之上，从而形成棋盘格子般的云块。波动气层甚高时形成卷积云，较高时形成高积云，低时形成层积云。波状云的厚度不大，一般为几十米到几百米，有时可达1000—2000m。在它出现时，常表明气层比较稳定，天气少变化。谚语“瓦块云，晒死人”、“天上鲤鱼斑，明天晒谷不用翻”，就是指透光高积云或透光层积云出现后，天气晴好而少变。但是系统性波状云，像卷积云是在卷云或卷层云上产生波动后演变成的，所以它和大片层状云连在一起，表示将有风雨来临。“鱼鳞天，不雨也风颠”就是指此种预兆。气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)

特殊云状，如堡状、絮状、悬球状、荚状等，它们的出现往往能预测天气的变化趋势。因此，了解它们的成因和特征，有助于利用它们判断未来天气。特殊云状的形成气象学与气候学第三章(2)

是指从云底下垂的云团，多出现在积雨云的底部。有时在高积云、高层云和雨层云的底部也可以见到。当云中有大量的水滴时，如果云底附近有强烈的上升气流，将下降的水滴托住，便会形成好像悬挂在云底的云团，这就是悬球状云。悬球状云的出现，通常预兆有降水产生，因为一旦上升气流减弱，原先被托住的水滴就会降落下来，形成降水。（1）悬球状云气象学与气候学第三章(2)

堡状云底部水平，顶部则是并列着突起的小云塔，形状像远方的城堡。这种云的形成，常常是在波状云的基础上发展起来的。当波状云在逆温层下形成以后，如果逆温层不太厚，则逆温层下湍流发展时，较强的上升气流就穿过逆温层，使水汽凝结，形成具有圆弧顶部的云朵，这就是堡状云（图3·11）。常见的堡状云有堡状高积云和堡状层积云。

（2）堡状云气象学与气候学第三章(2)（3）絮状云

絮状云的个体破碎，形状像棉絮团，它常是潮湿气层中的强烈湍流混合作用而形成的，主要为絮状高积云。夏半年如早晨出现堡状高积云或絮状高积云，表示该高度上气层不稳定，到了中午，低层对流一发展，上下不稳定气层结合起来，会产生强烈上升气流，形成积雨云，下雷暴雨或冰雹。傍晚对流减弱，如出现堡状高积云，表明高空将有不稳定系统逼近，次日可能出现系统性雷暴雨。气象学与气候学第三章(2)（4）荚状云

荚状云中间厚、边缘薄，云块呈豆荚状。常见的荚状云主要是荚状高积云和荚状层积云。

荚状云是由局部上升气流和下降气流相汇合而形成的。当上升气流使空气绝热冷却而形成云时，如果遇到下降气流的阻挡，其边缘部分因下降气流而逐渐变薄，这样便形成荚状云。在山区，气流受到地形的影响也能形成荚状云（图3·12）。气象学与气候学第三章(2)气象学与气候学第三章(2)

积状云、层状云、波状云和一些特殊云状形成的物理过程并不是孤立的不变的。由于条件的变化，它们是发展的、消散的、可转化的。例如积状云中，淡积云可以发展到浓积云，最后形成积雨云。积雨云在消散时，可以演变成伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。又例如，波状云发展时，可以演变成层状云（蔽光高积云可以演变成为高层云，蔽光层积云可以演变成为雨层云）。层状云消散时，也会演变成为波状云（雨层云消散时，可演变为高层云、高积云或层积云）。总之，云的产生、发展和演变是复杂的，也是有规律的。“云的形成”总结气象学与气候学第三章(2)第三节降水降水的形成

降水类型降水的时间变化降水的地理分布

人工影响降水气象学与气候学第三章(2)降水的形成降水的定义：从云中降到地面上的液态或固态水，称为降水降水的形成：云滴增大为雨滴、雪花或其它降水物，并降至地面的过程。关键：只有当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的顶托，并且在降落至地面的过程中不致被蒸发掉时，降水才形成。使云滴增大的过程主要有二：（1）云滴凝结（或凝华）增长。（2）为云滴相互冲并增长气象学与气候学第三章(2)降水类型（一）形态分类：1、雨；2、雪（各种雪花的形成）；3、雹；4、霰。（二）性质分类：1、连续性降水；2、阵性降水；3、毛毛状降水

（三）强度分类：（四）形成原因分类：1、对流雨（阵雨）2、台风雨

3、锋面雨（气旋型）4、地形雨气象学与气候学第三章(2)形态的差异性是由于云的温度、气流分布等状况的差异。降水具有不同的形态——雨、雪、霰、雹。雨：自云体中降落至地面的液体水滴。雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。霰：从云中降落至地面的不透明的球状晶体，由过冷却水滴在冰晶周围冻结而成，直径2—5mm。雹：是由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，常降自积雨云。性质的差异性，连续性和阵性。

连续性降水历时长，强度具有变化性，降水主要来自高层云和雨层云。阵性降水历时短，强度大，具有突然性，降水来自浓积云和积雨云。气象学与气候学第三章(2)类别对流雨地形雨锋面雨台风雨成因成因近地面空气强烈受热，湿热空气上升，水汽凝结，形成降水暖湿空气前进途中，遇到地形阻挡，被迫迎风爬升，水汽凝结形成降水暖湿空气在锋面上抬升，水汽冷却凝结形成降水暖湿空气绕台风中心旋转上升时，水汽凝结形成降水特点强度大，历时短，范围小，常伴有暴风、雷电山地的迎风坡降水多，背风坡降水稀少持续时间长，范围广，强度小范围小强度很大，多为暴雨，且伴有狂风、雷电分布赤道地区常年发生，中低纬地区夏季午后山地迎风坡多分布于中纬地带热带洋面上气象学与气候学第三章(2)降水的时间变化日变化：1、大陆型

2、海洋型气象学与气候学第三章(2)降水的地理分布1、赤道多雨带：——全球最多雨地带