航海气象与海洋学第五章空气垂直运动、大气稳定度

1、1CH5 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 5.1 空气的垂直运动空气的垂直运动 5.2 大气稳定度大气稳定度5.1空气的垂直运动25.1 5.1 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（雷暴云、阵性降水、雷雨大风、（雷暴云、阵性降水、雷雨

2、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4500hPa，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.

3、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

4、75.2 5.2 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 大气稳定度8初始初始高度高度100m200m向上向上20202020 20 20 二、大气稳定度的判据二、大气

5、稳定度的判据 1.0 = d19 1919 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 = d19.218.819 5.2 大气稳定度95.2 大气稳定度105.2 大气稳定度111、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（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122 2、mdmd 绝对稳定。绝对稳定。无论

6、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 大气稳定度133 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。 5空气的垂直运动和大气稳定度141 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？3 3、在绝对稳定、绝对不稳定、条件性不稳