大气科学概论第十五云雾降水PPT课件

1、 主要云属指积状云、层状云、波状云。主要云属指积状云、层状云、波状云。 一、积状云: : 1、宏观特征和生命史 积状云是大气对流运动的产物，又称对流云。积状云是大气对流运动的产物，又称对流云。包括淡积云、浓积云、积雨云。包括淡积云、浓积云、积雨云。宏观特征： 它们具有孤立分散、底部平坦、顶部有轮廓它们具有孤立分散、底部平坦、顶部有轮廓鲜明的花椰菜隆起的外形特征，是有垂直发展鲜明的花椰菜隆起的外形特征，是有垂直发展的云块。的云块。第1页/共13页 实际上，一块对流云往往是由若干尺度实际上，一块对流云往往是由若干尺度 在几百到在几百到1 12km2km的对流单体（云塔）组成，的对流单体（云塔）组成

2、， 每个单体又由许多尺度更小的，几十到一两每个单体又由许多尺度更小的，几十到一两 百米的云泡构成。百米的云泡构成。 云塔相继生成、发展和演变过程构成了整云塔相继生成、发展和演变过程构成了整块积云的生命过程。块积云的生命过程。 积云的生命史：p127第2页/共13页 形成阶段 成熟阶段： 消散阶段： congCuCu congCbCuCbSc, Ci not第3页/共13页 对流云生命史不仅为我们提供了了解对流云内部机制的重要线索，而且对流对流云生命史不仅为我们提供了了解对流云内部机制的重要线索，而且对流云发云发 展的迅速性和崩溃的突然性这一特征，也给展的迅速性和崩溃的突然性这一特征，也给 积云

3、动力理论和微物理理论提出了需要解释的积云动力理论和微物理理论提出了需要解释的 一个重要课题。一个重要课题。 第4页/共13页 2、积状云的流场 积云内部上升气流速度随高度分布的平均情况积云内部上升气流速度随高度分布的平均情况 如如p127p127图图5.45.4： 上升气流速度从云底向上增加，到达云的上升气流速度从云底向上增加，到达云的中上部达到最大，以后向上又减少，呈抛物线型中上部达到最大，以后向上又减少，呈抛物线型 形成阶段：全部上升气流，速度几全部上升气流，速度几m/sm/s。成熟阶段： 云体前部的上升气流云体前部的上升气流151525m/s,25m/s, 云体后部的下沉气流为几云体后部

4、的下沉气流为几m/sm/s。消散阶段：云体全部下沉气流。云体全部下沉气流。第5页/共13页 3、积状云的微物理特征 云的微物理特征云的微物理特征通常用云粒子的相态、通常用云粒子的相态、 尺度、浓度、滴谱和含水量来描述。尺度、浓度、滴谱和含水量来描述。 相态：液体云滴和固态云滴液体云滴和固态云滴 尺度：半径为半径为1 1100m100m，球形粒子球形粒子（云雾滴、（云雾滴、 小水滴）用半径或直径；小水滴）用半径或直径； 非球形粒子非球形粒子（冰雪晶、雪花、霰、冰雹）等，（冰雪晶、雪花、霰、冰雹）等， 使用多维尺度、等效直径或粒子的最大尺度使用多维尺度、等效直径或粒子的最大尺度等等 浓度：又称数密

5、度，指单位体积云体所含的云粒子又称数密度，指单位体积云体所含的云粒子 数，单位为个数，单位为个/cm/cm。 第6页/共13页 滴谱：云粒子浓度随云粒子尺度大小的分布。云粒子浓度随云粒子尺度大小的分布。 若设若设N N是半径介于是半径介于r r和和r+r+r r之间的球形云粒子之间的球形云粒子 浓度，则云滴谱分布密度总数的函数可以写为：浓度，则云滴谱分布密度总数的函数可以写为：含水量：单位体积云内所含液态和固态水的总质量，单位体积云内所含液态和固态水的总质量， 是估计云中水分储量和能量交换的物理是估计云中水分储量和能量交换的物理量。量。 积云的微物理特征见表积云的微物理特征见表5.25.2的淡

6、的淡CuCu，浓，浓CuCu，CbCb。0n(r)dr=N第7页/共13页 二、层状云 包括卷层云、高层云、层云、雨层云、包括卷层云、高层云、层云、雨层云、 碎层云。碎层云。 层状云主要是由系统性上升垂直运动、层状云主要是由系统性上升垂直运动、 湍流混合和辐射冷却等原因所形成。湍流混合和辐射冷却等原因所形成。 层状云一般具有均匀、宽广和持续时间长的层状云一般具有均匀、宽广和持续时间长的特征，生存时间与天气系统存在的时间相当，特征，生存时间与天气系统存在的时间相当，从几小时到几天。从几小时到几天。 层状云的微物理特征p131 第8页/共13页 三、波状云 包括卷积云、高积云、层积云。包括卷积云、

7、高积云、层积云。 波状云主要是由大气中的波动、湍流、细胞波状云主要是由大气中的波动、湍流、细胞 环流和辐射冷却而形成。环流和辐射冷却而形成。 波状云是呈波浪起伏的云层，它们排列较整齐，波状云是呈波浪起伏的云层，它们排列较整齐，有有时呈辐射状，有时呈棋盘状，有时呈层状，有时呈时呈辐射状，有时呈棋盘状，有时呈层状，有时呈波波状长条，排列成行。垂直厚度小，一般只有几十到状长条，排列成行。垂直厚度小，一般只有几十到几几百米，水平范围可伸延到几十到几十百米，水平范围可伸延到几十到几十kmkm。全球云覆盖（自学）第9页/共13页第10页/共13页 雾是水汽凝结（华）物悬浮于大气雾是水汽凝结（华）物悬浮于大气 边界层内，使水平能见度降至边界层内，使水平能见度降至1km以下以下 时的一种天气现象。时的一种天气现象。 水平能见度水平能见度1km 轻雾轻雾 水平能见度水平能见度1km 雾雾雾的分类有多种，较多的先分气团雾和锋面雾两大雾的分类有多种，较多的先分气团雾和锋面雾两大类类 p135-136第11页/共13页 一、气团雾（冷