第八章 对流性天气过程

1、第八章对流性天气过程第八章对流性天气过程 Department of Atmospheric SciencesYunnan University当对流上升运动发展旺盛，形成积雨云，并造成雷暴、阵雨、阵风等激烈的天气，这就是对流性天气。由于对流性天气一般具有范围小、发展快的特点（一般持续半个小时左右），所以在预报中，除了应用天气图分析方法外，还要配合中尺度天气分析及雷达、卫星探测等方法。一、什么是对流性天气过程对流性天气的三个阶段：对流性天气的三个阶段：1）发展阶段发展阶段：上升气流向上加速运动，积雨云快速向上发展，但还没有发展到最高。上升运动占积雨云中的绝对优势，但还没有形成降水的阶段。由于云

2、体上下的温差很大，形成相反的电荷，开始出现雷暴和闪电。 （积云阶段）2）成熟阶段成熟阶段：积雨云发展到最高，达到对流层顶，并开始从顶部向两侧发展。开始出现降水开始出现降水，降水强度大，但是时间不长。降水拖拽作用产生下沉气流，伴随高空冷空气下沉形 成地面雷暴高压，属于中尺度冷高压和小尺度冷高压。高压在地面强烈向外辐散，形成阵性强风。这时上升运动还在优势，但是已经出现明显的下沉运动，阻碍上升运动的发展。3）消散阶段消散阶段：降水使不稳定能量消耗，降水引起的下沉运动逐渐发展，开始居于主导地位，下沉增温使云体开始消散，对流性天气过程趋于结束。奥兰斯基于奥兰斯基于19751975年提出的尺度概念年提出的

3、尺度概念：2公里以内为小尺度，2公里到2000公里为中尺度，2000公里以上是大尺度。中尺度分为：中-尺度：2002000公里 中-尺度：20 200公里 中-尺度：2 20公里所以这里中尺度指的就是中-尺度。二、中尺度概念1、雷暴天气：积雨云中出现的激烈的放电和打雷现象就是雷暴天气；雷暴天气中如果只伴有阵雨，就是一般雷暴天气，如果同时伴有大风、龙卷、暴雨、冰雹等剧烈的灾害性天气，就是强雷暴天气。三、严重的对流性天气过程三、严重的对流性天气过程2、强风暴：中尺度的强大的对流性天气，持续数小时，引起的地面阵风达到8级及其以上，就是强风暴天气和强风暴系统。强风暴天气系统有超级单体、多单体风暴、飚线

4、等。a)超级单体风暴： 具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云。（P404）b)多单体风暴：由许多较小的雷暴单体组成，但又一个统一的垂直环流的风暴。（P406）c)飑线：由许多雷暴单体侧向排列而成的强对流云带。其实是多个雷暴单体，雷暴高压的前沿线。2005-03-22广东飑线雷达回波3、冰雹：出现直径大于5mm的固体降水物就是冰雹。其实就是冰粒或冰球，最大的冰雹直径有50mm左右。对农业是灾害性天气。玉溪烤烟冰雹前后4 4、龙卷、龙卷：从雷暴云中伸出，并达到地面的漏斗状云体叫龙卷；龙卷到达地面引起的强烈阵性旋转风叫龙卷风，最大的龙卷风可以达到100m/s，即地面风的最大量级，可以卷起地面的一定重

5、量的物体到空中。也是严重的灾害性天气。5 5、飚和飚线、飚和飚线：雷暴云体过境，气压涌升、气温骤降、阵风大作，这样的强烈的阵风叫“飚”。多个雷暴单体侧向排列成线向前推进，引起的强风暴天气叫“飚线”，飚线是最大的强风暴系统，飚线的后部是侧向排列的多个雷暴高压，所以飚线有点像快速冷锋，但是与冷锋有本质的不同。飑线处在风暴云下冷空气的前沿，是冷暖空气的分界面，类似于一条冷锋，故有“假冷锋”之称。但与冷锋由本质的不同。1）锋面是气团的分界面，而飑线则是在同一气团中形成和传播的系统。2）从要素变化的激烈程度来看，飑线比锋面更剧烈，多为对流性天气。3）飑线是中尺度系统，长度一般只有二三百公里，生命期约十几

6、小时，而锋面是大尺度系统，长度达上千公里，生命期可达几天。1 1、充分的水汽条件。、充分的水汽条件。这是与暴雨条件相同的，因为有充足的水汽，才可能有大量的潜热释放，才可能形成不稳定层结，这是物质基础和能量基础。2 2、位势不稳定层结。、位势不稳定层结。在水汽充分以后，水汽在大气中的分布很重要，如果只是垂直均匀分布，就趋于中性层结。如果是低层含量远大于高层，上干下湿加上上冷下暖，不稳定性就强烈，发生的对流天气就频繁和强大。四、对流性天气的天气学条件四、对流性天气的天气学条件3 3、抬升触发机制。、抬升触发机制。一般水汽充足而又位势不稳定层结状态下，在低层的气块并没有发生不稳定对流上升，因为还没有水汽凝结和潜热释放，还是处于干的稳定状态。必须要有外界的上升运动来抬升大气，抬升高度不仅要超过抬升凝结高度，还要超过自由对流高度，这时就进入了湿绝热过程和不稳定层结，对流上升运动就可以