雷暴的概念及形成原理

雷击的概念与形成原理雷击是一种局部的对流天气，伴有雷击和闪电。 它在强烈发展的积雨云中，有时伴有强烈的阵雨和暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风。 发生雷击的积雨云被称为雷击云。【雷暴发生的条件】雷击发生在大气不稳定的时候，会造成大量的雨水和冰晶。 通常会发生三种情况：地球大气的低空带湿度高，可以在露点温度下观察上空和低空温度差极大，即气温减少率极大冷锋因外力而集中对流天气的形成条件水蒸气条件v的丰富水蒸气对流的形成不稳定的结v大气中需要大量的不稳定能源储藏提升条件v足够的冲击力对流发展的决定因素不稳定的结(大气的不稳定能量)v阻挡层的破坏：地面加热，组织垂直运动提升条件(对流冲击力)v热：自由对流或热对流v动力：地形上升，前线上升v系统的上升运动：沟线、切线、低压、低涡PS :势垒层是指温度减少率小、等温或逆温的气层。 又称“稳定层、等温层、逆温层”，又称“壁炉盖”。 作用：限制、抑制对流发展积累不稳定能量，集中释放积累的不稳定能量。【雷击的分类】冲击力可以将雷击分为热雷击、地形雷击、气象系统雷击(前线雷击、冷涡雷击、空沟和切线雷击、次热带高压(过高)西部雷击)地形雷击：是温暖湿润不稳定的空气在山脉风的斜面上被强制抬起形成的雷击。 在山岳地带，温暖的空气通过斜面强制上升时，在山地受风侧的空气沿着斜面上升，冷到一定的高度形成雷云，但是到了山的背风附近，空气沿着斜面下沉，温度上升，雷雨消失或减弱。 特别是在滨海的山岳地带，近海的斜面容易频繁发生雷雨，是因为海风的湿气特别多。热雷暴：由于热上升作用而形成，多发生在单一气团内部。 经常出现在大陆夏季闷热、无风、晴朗的夏天下午。前线雷击：在两个大气团移动的界面，冷气团和暖气团相遇的前线发展的雷击。 这时，冷空气总是在温暖的空气下，推开温暖湿润的空气，引起当地天气的急剧变化。 冷锋、暖锋、静止锋均发生雷暴，但冷锋以雷暴最多，强度强，暖锋以雷暴最少。【雷击的生命周期】雷击的生命周期有积云阶段、成熟阶段、消灭阶段三个阶段。积云阶段：云比周围的空气暖和，云内部的空气加速上升，温度很快上升到远低于凝结点的高度。 因此，周围聚集了大量的小水点、冰的结晶、雪片，这时上升气流只是不断增强而没有下降气流。成熟阶段：积雨云越来越大，也进入平流层。 但是，由于水滴和冰晶过重，上升气流不能承受重量而开始落下，表面产生的摩擦使周围的空气沉入，逐渐加强落下力而产生下降气流，湍流中的水滴和冰晶摩擦，产生电压，放电时产生雷和雷。 这时下雨，伴随着雷和上升下降湍流，下降气流强的话下雪和冰雹的可能性很大。 从高空下降的冷气流到达地面后水平扩展，容易发生猛烈的突风。 升降气流转换通常快(15-30分钟)消灭阶段：上升气流逐渐消失，此时雷击主要受减弱的下降气流的影响。 云中的大部分水被排出，已经不下雨了，雷击也消失了。决定雷击单体不同发展阶段的主要因素是升降气流的变化。上升气流旺盛水滴少时，雷击处于发展阶段水滴不能承受上升气流，就会出现沉降气流，雷击会在最旺盛的时期发展当下沉的气流在云中成为主时，消散阶段到来了【一般雷击通过时的地面天气】气温：雷击一来气温就会下降气压：雷击来之前气压下降，雷击临近时气压开始上升风：雷击来之前风向雷击吹来的雷击，风吹到雷击前方的冷空气中心过后，风吹到雷击后方阵雨：阵风过后，一般是强度很强的阵雨雷：雷云，云和地面，云和云之间出现雷电。雷击形成条件环境条件(中低层具有适度强度垂直风为低层温湿，中层干冷)=强雷击在这种环境条件下，有稳定强大的升降气流，升降气流同时并存，互不干涉，互相促进，保持相当长的时间。【强雷击的分类】根据大气不稳定性和不同水平的相对风速，雷击主要分为4类：单体雷击、多体雷击、飑线和超单体雷击。 三个属于强雷暴单体雷击(Single cell storms )发生在大气不稳定，但是只有少量的风。 这些雷击通常很短，不会持续一个多小时。 平日也有很多机会看到这次雷击，所以也叫阵雷。多小区storms由多个多小区流组成，是单细胞雷击的进一步发展。 此时，气流流动形成阵风带，该阵风带可跨越数里，风速加快，大气压增大，温度下降时，该阵风带越来越大，袭击更广阔的地区。饺子线(Squall line )有时也称为线饺子线。 指由带状雷击群构成的风向、风速突变之一的中小尺度强对流天气，通常伴随冷锋或先出现。 那个破坏性非常强。超级单元storms在风暴变大时发生，由各种级别的雷击构成。 这次雷击破坏力最大，发生龙卷风的可能性为30%。在超市单体雷击发生的同时，可能发生雷雨。 雷雨是风速每小时90公里以上的雷雨。 这些雷击也有闪电和附近的大雨，洪水容易泛滥，容易发生暴风和龙卷风，定义因国家而异。【关于雷击形成原因的总结】基本条件v水蒸气条件(低空急流、湿舌)v不稳定层接合v上升运动普通雷击转换条件v中低层垂直风切变长寿命的雷击或强烈的雷击强化条件v高空广阔的地形漫长的雷击PS :风扇是指大气中不同的2点间风速和风向的急剧变化。 根据两点高度的不同，风切变可分为水平和垂直两种。 垂直风切变是指垂直于地表方向的风速和风向随高度而急剧变化，强烈的垂直风切变的存在会引起桥梁大厦倒塌和飞机坠毁等恶性事故，严重影响人类生活。 另外，可以说是热带旋风的敌人，不易生成热带旋风，也可以迅速破坏成熟的热带旋风，使其消散。在雷击天气中，风越大不会越有利。 强风切变使大量雨滴在更广阔的地区蒸发，冷却不能集中在主要下沉区域，因此下沉气流强于中等强度，提升温湿空气也不强于中等强度时，强风切变带到上空的水滴增多，降水效率降低。 从普通雷云底到云上的风切换为1.5-2.5*10-3m/s。 强风暴也只有2.5*10-3m/s。【雷击的频率】雷击可以在世界各地发生，也可以在两极和沙漠地带发生，但通常在低纬度地区(特别是热带雨林地区)频繁发生，每天都会发生。 在亚热带和温带等中纬度地区，雷击多发生在夏天下午和傍晚，冬天受冷锋的影响也有短时间的雷击。 乌干达和印度尼西亚除了世界上最频繁发生的雷击之外，美国中西部和南部的州也会发生最强烈的雷击。 因为这些雷击与冰雹和龙卷风一起发生。 迄今为止，世界上没有发生过雷击的地区