第七节-空气的垂直运动和大气稳定度

一、空气的垂直运动

1.垂直运动与天气上升和下沉运动2.垂直运动的类型1）、热力对流a、定义――下垫面受热不均匀引起的垂直运动。（热力原因）b、特点――影响范围小（几公里到几十公里）；持续时间短（几十分钟到几小时）；上升速度大（1～30m/s）；引起的天气激烈（雷暴云、阵性降水、雷雨大风、冰雹等）3）、水平辐散、辐合引起的垂直运动（动力原因1）a）地面水平辐合（低压、槽、切变线、辐合式渐近线）——引起上升运动——发生在气旋性弯曲的地方地面水平辐散（高压、脊、辐散式渐近线）——引起下沉运动——发生在反气旋性弯曲的地方4）、锋面上的垂直运动（动力原因2）a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降水。b降水区在冷气团一侧5）地形抬升引起的垂直运动（动力原因3）a在山的迎风坡一侧气流辐合，产生上升运动；在背风坡一侧，气流辐散，产生下沉运动。故云雨区出现在迎风坡一侧。b海面摩擦力比陆面小，向岸风时，摩擦力增大，风速减小，逆时针偏转，气流辐合，上升运动；离岸风相反。动力原因引起的垂直运动的特点通常影响范围大；持续时间长；垂直速度小，对流运动不激烈。6）乱流引起的垂直运动层云，雾，毛毛雨二、大气稳定度

1、垂直运动中气温的绝热变化温度变化源于：一是传递热量；二是作功。空气的状态变化可以看成是绝热的。1）干绝热过程；气块绝热上升单位距离时的温度降低值，称绝热垂直减温率（简称绝热直减率）。对于干空气和未饱和的湿空气来说，则称干绝热直减率，以公式，经验值常数2）湿绝热过程；饱和湿空气绝热上升的减温率，称为湿绝热直减率，以表示。公式，经验值变量环境曲线举例：焚风大气稳定度(AtmosphericStability)的概念1、大气层结(Stratification)――大气中温度和湿度随高度的分布。层结曲线――环境空气温度随高度的变化曲线（变化率）。2、大气稳定度――周围大气使垂直方向上受扰动的气块返回或远离起始位置的趋势和程度。大气稳定度的判据参考书本图1-401、Υm<Υd<Υ――绝对不稳定无论是干空气块、未饱和湿空气块，还是饱和湿空气块，空气都是不稳定的。促进对流发展，易出现不稳定性天气。对流云（Cb），阵性降水，雷暴雨，龙卷，冰雹等。2、Υ<Υm<Υd――绝对稳定无论是饱和湿空气块，还是未饱和湿空气块和干空气块，空气都是稳定的。抑制对流的发展，出现稳定性的天气。Υ＝0（同温），Υ<0（逆温）时，层云、雾、毛毛雨、层状云、波状云。3、Υm<Υ<Υd――条件性不稳定对干空气块和未饱和湿空气块而言，稳定；对饱和湿空气块而言，不稳定。使条件性不稳定向绝对稳定的方向转化的条件是增加水汽。大气中的逆温1、逆温对天气的影响2、逆温的种类（一）辐射逆温由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。（二）湍流逆温由于低层空气的湍流混合而形成的逆温，称为湍流逆温。（三）平流逆温暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却作用，愈近地表面的空气降温愈多，而上层空气受冷地表面的影响小，降温较少，于是产生逆温现象。（四）下沉逆温如图2·38所示，当某一层空气发生下沉运动时，因气压逐渐增大，以及因气层向水平方向的辐散，使其厚度减小（h＇＜h）。